一种泵送混凝土的制造方法与流程

1.本发明涉一种泵送混凝土的制造方法，属于混凝土制造技术领域。


背景技术：

2.目前改善混凝土拌合物和易性能的外加剂主要有三种：减水剂、引气剂和泵送剂。泵送剂又称为混凝土泵送剂。它是一种改善混凝土泵送性能的外加剂，具有卓越的减水增强效果和缓凝保塑性能。现有的泵送剂不能保证混凝土的力学性能，坍落度损失快，造成混凝土容易离析、板结，随着泵送时间的加长其工作性能下降较快，此外在冬季低温条件下泵送会出现析出晶体、沉淀，流动性不好，造成管道堵塞的现象。现有的泵送剂已经不能满足混凝土性能提高的需要。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种泵送混凝土的制造方法，以解决现有泵送混凝土可泵送性差，易团聚，水硬反应后的力学性能较差的技术问题。一种泵送混凝土的制造方法，所述泵送混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥400
‑
420 kg，硅粉10
‑
20 kg，粉煤灰70
‑
80 kg，细集料400
‑
450 kg，粗集料900
‑
1000 kg，泵送剂30
‑
40 kg，引气剂5
‑
10 kg、聚合物乳液20
‑
40 kg，聚丙烯纤维20
‑
25 kg，水140
‑
180 kg，所述泵送混凝土的制造方法包括以下步骤：（1）将质量份单体100
‑
150份、4
‑
二甲氨基吡啶10
‑
15份、硫酸氢钾5
‑
10份和柠檬酸10
‑
15份和去离子水300
‑
500份放入反应釜中搅拌均匀，温度升高至60
‑
70℃，反应釜加压至0.3
‑
0.5mpa，保温保压反应2
‑
5小时；单体由以下原料摩尔份组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.5
‑
0.8份，丙烯酸羟丙酯0.2
‑
0.4份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.2
‑
0.3份，（2）将反应后的溶液降温降压至常温常压，再添加氢氧化钠，将ph调节至8
‑
9；（3）将调节ph后的反应溶液，升温至40
‑
45℃，滴加甲基丙烯酸羟乙酯和四甲氧基硅烷，在1
‑
1.5小时内滴加完成，滴加完成后搅拌保温反应30
‑
40分钟；甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的20
‑
30％，四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的10
‑
15％，得到泵送剂，（4）称取硅酸盐水泥，硅粉，粉煤灰，细集料，粗集料和聚丙烯纤维放入混凝土搅拌机中，搅拌5
‑
10分钟，（5）向搅拌机中加入引气剂、聚合物乳液和水，继续搅拌2
‑
3分钟，（6）最后加入所述泵送剂，搅拌均匀，得到所述泵送混凝土。
4.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述粉煤灰为f类ii级粉煤灰。
5.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述硅酸盐水泥为
p
·
o42.5级水泥。
6.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述单体由以下原料摩尔比组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.5份，丙烯酸羟丙酯0.2份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.2份。
7.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的30％，所述四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的10％。
8.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述反应釜加压至0.4mpa，保温保压反应3小时。
9.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述添加氢氧化钠，将ph调节至8.。
10.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述聚合物乳液为硅丙乳液。
11.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述粗集料为直径5
‑
20mm碎石。
12.优选实施方式，所述一种泵送混凝土的制造方法，其特征在于，所述聚丙烯纤维长度在1
‑
3cm之间。
13.本发明水泥基材料搅拌之后，在本发明泵送剂的作用下发生电离，泵送剂中的阳离子亲水基团扩散 至水中，亲水基团一端达到负电性。水硬性颗粒表面具有负电荷更易吸附泵送剂中的疏水基团，形成吸附膜。由于泵送剂的吸附作用，颗粒表面带有相同符号的电荷。在受到同电性斥力作用使得颗粒不易发生团絮，本发明泵送剂使得水泥基材料的团絮结构被破坏，同时团絮内部的水析出在颗粒表面，形成了一层水膜；在颗粒间起到了润滑作用，并且整个体系中自 由水的量增加，达到改善水泥基材料流动性，水泥基材料中絮团的尺寸大大降低，促使尺寸较大的团絮结构解体为尺寸较小的团絮，孔隙逐渐减少，水泥基材料结构逐渐致密．解体过程增加了水泥颗粒的比表面积，部分被解体包裹的水分释放，水泥进一步发生水化反应增加水泥基材料强度。
具体实施方式
14.实施例1一种泵送混凝土的制造方法，所述泵送混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥400 kg，硅粉15 kg，粉煤灰73 kg，细集料410 kg，粗集料980 kg，泵送剂35 kg，引气剂8 kg、聚合物乳液30 kg，聚丙烯纤维24 kg，水170 kg，所述泵送混凝土的制造方法包括以下步骤：（1）将质量份单体150份、4
‑
二甲氨基吡啶12份、硫酸氢钾10份和柠檬酸12份和去离子水400份放入反应釜中搅拌均匀，温度升高至60℃，反应釜加压至0.4mpa，保温保压反应3小时；单体由以下原料摩尔份组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.6份，丙烯酸羟丙酯0.3份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.2份，（2）将反应后的溶液降温降压至常温常压，再添加氢氧化钠，将ph调节至8；（3）将调节ph后的反应溶液，升温至40℃，滴加甲基丙烯酸羟乙酯和四甲氧基硅
烷，在1小时内滴加完成，滴加完成后搅拌保温反应40分钟；甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的30％，四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的15％，得到泵送剂，（4）称取硅酸盐水泥，硅粉，粉煤灰，细集料，粗集料和聚丙烯纤维放入混凝土搅拌机中，搅拌10分钟，（5）向搅拌机中加入引气剂、聚合物乳液和水，继续搅拌3分钟，（6）最后加入所述泵送剂，搅拌均匀，得到所述泵送混凝土。
15.实施例2一种泵送混凝土的制造方法，所述泵送混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥420 kg，硅粉16 kg，粉煤灰75 kg，细集料410 kg，粗集料930 kg，泵送剂36 kg，引气剂5 kg、聚合物乳液25 kg，聚丙烯纤维25 kg，水180 kg，所述泵送混凝土的制造方法包括以下步骤：（1）将质量份单体140份、4
‑
二甲氨基吡啶15份、硫酸氢钾6份和柠檬酸13份和去离子水500份放入反应釜中搅拌均匀，温度升高至70℃，反应釜加压至0.45mpa，保温保压反应2小时；单体由以下原料摩尔份组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.7份，丙烯酸羟丙酯0.3份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.3份，（2）将反应后的溶液降温降压至常温常压，再添加氢氧化钠，将ph调节至9；（3）将调节ph后的反应溶液，升温至45℃，滴加甲基丙烯酸羟乙酯和四甲氧基硅烷，在1.5小时内滴加完成，滴加完成后搅拌保温反应40分钟；甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的30％，四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的10％，得到泵送剂，（4）称取硅酸盐水泥，硅粉，粉煤灰，细集料，粗集料和聚丙烯纤维放入混凝土搅拌机中，搅拌5分钟，（5）向搅拌机中加入引气剂、聚合物乳液和水，继续搅拌3分钟，（6）最后加入所述泵送剂，搅拌均匀，得到所述泵送混凝土。
16.实施例3一种泵送混凝土的制造方法，所述泵送混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥420 kg，硅粉14 kg，粉煤灰78 kg，细集料400 kg，粗集料900 kg，泵送剂40 kg，引气剂7 kg、聚合物乳液35 kg，聚丙烯纤维20 kg，水150 kg，所述泵送混凝土的制造方法包括以下步骤：（1）将质量份单体150份、4
‑
二甲氨基吡啶14份、硫酸氢钾9份和柠檬酸12份和去离子水350份放入反应釜中搅拌均匀，温度升高至65℃，反应釜加压至0.35mpa，保温保压反应4小时；单体由以下原料摩尔份组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.6份，丙烯酸羟丙酯0.4份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.3份，（2）将反应后的溶液降温降压至常温常压，再添加氢氧化钠，将ph调节至9；（3）将调节ph后的反应溶液，升温至45℃，滴加甲基丙烯酸羟乙酯和四甲氧基硅烷，在1小时内滴加完成，滴加完成后搅拌保温反应40分钟；甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的24％，四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的12％，得到泵送剂，
（4）称取硅酸盐水泥，硅粉，粉煤灰，细集料，粗集料和聚丙烯纤维放入混凝土搅拌机中，搅拌8分钟，（5）向搅拌机中加入引气剂、聚合物乳液和水，继续搅拌3分钟，（6）最后加入所述泵送剂，搅拌均匀，得到所述泵送混凝土。
17.实施例4一种泵送混凝土的制造方法，所述泵送混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥420 kg，硅粉10 kg，粉煤灰75 kg，细集料440 kg，粗集料970 kg，泵送剂36 kg，引气剂6 kg、聚合物乳液35 kg，聚丙烯纤维22 kg，水150 kg，所述泵送混凝土的制造方法包括以下步骤：（1）将质量份单体130份、4
‑
二甲氨基吡啶14份、硫酸氢钾5份和柠檬酸15份和去离子水370份放入反应釜中搅拌均匀，温度升高至65℃，反应釜加压至0.5mpa，保温保压反应5小时；单体由以下原料摩尔份组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.8份，丙烯酸羟丙酯0.2份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.3份，（2）将反应后的溶液降温降压至常温常压，再添加氢氧化钠，将ph调节至8.5；（3）将调节ph后的反应溶液，升温至45℃，滴加甲基丙烯酸羟乙酯和四甲氧基硅烷，在1.5小时内滴加完成，滴加完成后搅拌保温反应30分钟；甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的28％，四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的14％，得到泵送剂，（4）称取硅酸盐水泥，硅粉，粉煤灰，细集料，粗集料和聚丙烯纤维放入混凝土搅拌机中，搅拌6分钟，（5）向搅拌机中加入引气剂、聚合物乳液和水，继续搅拌2分钟，（6）最后加入所述泵送剂，搅拌均匀，得到所述泵送混凝土。
18.实施例5一种泵送混凝土的制造方法，所述泵送混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥400 kg，硅粉20 kg，粉煤灰80 kg，细集料420 kg，粗集料1000 kg，泵送剂40 kg，引气剂10 kg、聚合物乳液30 kg，聚丙烯纤维25 kg，水180 kg，所述泵送混凝土的制造方法包括以下步骤：（1）将质量份单体150份、4
‑
二甲氨基吡啶12份、硫酸氢钾10份和柠檬酸15份和去离子水420份放入反应釜中搅拌均匀，温度升高至60℃，反应釜加压至0.5mpa，保温保压反应4小时；单体由以下原料摩尔份组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.7份，丙烯酸羟丙酯0.4份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.2份，（2）将反应后的溶液降温降压至常温常压，再添加氢氧化钠，将ph调节至8.5；（3）将调节ph后的反应溶液，升温至45℃，滴加甲基丙烯酸羟乙酯和四甲氧基硅烷，在1小时内滴加完成，滴加完成后搅拌保温反应40分钟；甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的20％，四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的15％，得到泵送剂，（4）称取硅酸盐水泥，硅粉，粉煤灰，细集料，粗集料和聚丙烯纤维放入混凝土搅拌机中，搅拌10分钟，（5）向搅拌机中加入引气剂、聚合物乳液和水，继续搅拌2分钟，
（6）最后加入所述泵送剂，搅拌均匀，得到所述泵送混凝土。
19.实施例6一种泵送混凝土的制造方法，所述泵送混凝土每立方米包括以下原料：硅酸盐水泥420 kg，硅粉20 kg，粉煤灰70 kg，细集料440 kg，粗集料980 kg，泵送剂40 kg，引气剂5 kg、聚合物乳液37 kg，聚丙烯纤维25 kg，水160 kg，所述泵送混凝土的制造方法包括以下步骤：（1）将质量份单体150份、4
‑
二甲氨基吡啶12份、硫酸氢钾7份和柠檬酸15份和去离子水400份放入反应釜中搅拌均匀，温度升高至65℃，反应釜加压至0.5mpa，保温保压反应2小时；单体由以下原料摩尔份组成：异戊烯基聚氧乙烯醚1份，2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸0.6份，丙烯酸羟丙酯0.2份，n
‑
异丙基丙烯酰胺0.2份，（2）将反应后的溶液降温降压至常温常压，再添加氢氧化钠，将ph调节至8；（3）将调节ph后的反应溶液，升温至45℃，滴加甲基丙烯酸羟乙酯和四甲氧基硅烷，在1.5小时内滴加完成，滴加完成后搅拌保温反应30分钟；甲基丙烯酸羟乙酯添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的30％，四甲氧基硅烷添加量为异戊烯基聚氧乙烯醚质量的10％，得到泵送剂，（4）称取硅酸盐水泥，硅粉，粉煤灰，细集料，粗集料和聚丙烯纤维放入混凝土搅拌机中，搅拌5分钟，（5）向搅拌机中加入引气剂、聚合物乳液和水，继续搅拌2分钟，（6）最后加入所述泵送剂，搅拌均匀，得到所述泵送混凝土。
20.对比例1
‑
6为不添加泵送剂的混凝土（其他组分与实施例1
‑
6一致）对实施例1
‑
6和对比例1
‑
6进行性能测试按照gb/t 50080
‑
2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试混凝土拌合物的初凝时间；按照《普通混凝土力学性能方法试验标准》gb/t 50081
‑
2002对混凝土28d抗压强度进行测定；按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》gb/t 50080
‑
2016，对混凝土拌合物的坍落度、坍落扩展度进行测定，坍落度越大则代表混凝土拌合物流动性越大；按照gb/t 50080
‑
2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试混凝土拌合物的离析率；按照gb/t 50080
‑
2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试混凝土拌合物的沁水率。
21.混凝土各项检测结果： 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6初凝时间min545353555355抗压强度mpa62.4462.5460.4561.2161.8562.32坍落度mm233235230232235230坍落扩展度mm568565569570564570离析率3.03.23.03.13.13.4压力沁水率4.84.74.85.04.54.9
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对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5对比例6初凝时间min323433333434抗压强度mpa50.5352.3152.7451.2352.7250.58坍落度mm208205210204209205坍落扩展度mm512511520518515518离析率20.522.121.222.820.321.9压力沁水率17.918.220.117.419.818.6从上述表可以看出添加本发明泵送剂后混凝土初凝时间显著减少，混凝土团絮被解体，包裹的水分被释放，混凝土体系中的自由水增多，使得流动性增加，凝结时间增加，此外，自由基水增多后，与水泥颗粒进行充分水化反应，又反过来增强混凝土材料的力学性能。