本發(fā)明屬于建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種提高混凝土抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、防裂抗?jié)B的混凝土性能增強(qiáng)添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：混凝土通常是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料，與水按一定比例配合，經(jīng)攪拌所得。具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，使其使用范圍十分廣泛，特別適用于核電、水利水電、地鐵、高鐵、道路、橋梁、隧道等工程?；炷敛牧嫌捎谧陨斫Y(jié)構(gòu)的特性，在使用過程中尤其是對(duì)于那些地下和水中結(jié)構(gòu)工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因混凝土自密性差，劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度差，開裂滲漏等病害，而嚴(yán)重影響和制約了混凝土材料的應(yīng)用。因此，有關(guān)提高和改善混凝土材料抗裂、抗?jié)B等及其它混凝土性能的各種添加劑不斷被提出，如早期的一些通過產(chǎn)生膨脹以改善混凝土抗裂抗?jié)B能力的木鈣、氧化鎂等添加劑，此外還有一些有機(jī)類的，如有機(jī)硅、脂肪族等；但這些添加劑防水能力有限，不能持久。因此，一些新型更有效的提高混凝土綜合性能的添加劑期待被開發(fā)和應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可使提高混凝土抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、提高防裂抗?jié)B的混凝土性能增強(qiáng)添加劑，本發(fā)明還有一目的是提供還上述添加劑的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑，其特征在于：所述添加劑的組成成分按質(zhì)量份計(jì)為：粉劑類(1)偶聯(lián)劑：10-15份；(2)氧化鋅粉:4-6份；(3)活性炭：4-5份；(4)白炭黑：20-25份；纖維類(5)聚酯纖維：30-40份。優(yōu)選上述的偶聯(lián)劑為鈦酸磷酸脂類化合物，其結(jié)構(gòu)式如下：其中烷基r1為c8-10烴，r2為12-16烴。優(yōu)選上述的偶聯(lián)劑的粒度為600-1000目之間的粉末狀；所述的氧化鋅粉的粒度是500-800目；所述的活性炭的粒度為800-1200目；所述的白炭黑粉的粒度1200-3000目；所述的聚酯纖維為滌綸材料，其長(zhǎng)度為10-15mm，直徑為20-25μm。本發(fā)明還提供了上述的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑的制備方法，其具體步驟如下：將計(jì)量好的鈦酸磷酸脂、氧化鋅粉、活性炭和白炭黑粉送入攪拌機(jī)進(jìn)行混合，根據(jù)需要計(jì)量分配到包裝袋中，再將所需聚酯纖維計(jì)量投入已裝好粉劑袋中封口即為成品。本發(fā)明高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑的作用機(jī)理在于：采用的鈦酸磷酸脂偶聯(lián)劑能夠填充混凝土界面上的微空隙，可增強(qiáng)界面間的結(jié)合力，吸收部分混凝土成型過程中的水熱化；采用的氧化鋅粉，在混凝土的初凝過程中，與水及酸、堿性物質(zhì)中和，逐漸地分離氫與氧，使之成為氣，從混凝土中排出，同時(shí)帶走部分水化熱，減少溫度收縮裂縫的產(chǎn)生；采用的活性碳能夠中和ko2、nao2的生成，激活水泥、粉煤灰與骨料的活性，使其之間的親和性加強(qiáng)，從而在攪拌過程中能結(jié)合的很好，確保膠凝物在施工振搗過程中不與骨料離析，提高混凝土的自密性，同時(shí)提高鋼筋的抗腐蝕性能；采用的白炭黑粉，可進(jìn)一步增強(qiáng)混凝土活性，提高混凝土的自密性，自填充，混凝土成型時(shí)因內(nèi)部氣體產(chǎn)生的毛細(xì)孔隙，提高混凝土后期的抗碳化性能；采用的聚酯纖維，增強(qiáng)限制混凝土因各種應(yīng)力造成的裂縫的產(chǎn)生，在整體成型混凝土中形成一完整的軟結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體系，且通過纖維將水化熱傳遞出去，提高因氣候溫度變化混凝土抗溫差變化的能力。有益效果：本發(fā)明高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑優(yōu)點(diǎn)是：能很好充分地填充混凝土界面之間的微空隙，增強(qiáng)界面的結(jié)合力，保持水的緩慢分解，降低水熱化的快速上升，且使產(chǎn)生的水化熱從混凝土內(nèi)釋放出去，激活、加強(qiáng)水泥、粉煤灰與骨料的活性，使其之間的親和性加強(qiáng)，從而在攪拌過程中結(jié)合的很好，確保膠凝物在施工振搗過程中不與骨料離析，提高混凝土的自密性，同時(shí)提高鋼筋的抗腐蝕性能；并可增強(qiáng)限制混凝土因各種應(yīng)力造成的裂縫產(chǎn)生，在整體成型混凝土中形成完整的網(wǎng)狀體系，提高因氣候溫度變化混凝土抗溫差變化性能。因而，本發(fā)明的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑大大增強(qiáng)了混凝土的抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、提高混凝土防裂抗?jié)B性能，也大大提高了建筑物的使用壽命。具體實(shí)施方式下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例1首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(600目，r1＝c8,r2＝c12)10份、氧化鋅(500目)粉6份、活性炭(800目)5份、白炭黑粉(1200目)20份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合5分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為10mm，直徑為20μm)40份即得產(chǎn)品1。為測(cè)試高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑的性能，采用如下方法進(jìn)行評(píng)價(jià)：1、基準(zhǔn)混凝土的配制基準(zhǔn)混凝土級(jí)配為c35混凝土，見表一表一2、在基準(zhǔn)混凝土級(jí)配c35中添加高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑產(chǎn)品見表二實(shí)施例2首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(800目，r1＝c10,r2＝c14)12份、氧化鋅(600目)粉6份、活性炭(1000目)5份、白炭黑粉(2000目)20份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合10分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為15mm，直徑為25μm)40份即得產(chǎn)品2。實(shí)施例3首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(1000目，r1＝c10,r2＝c16)13份、氧化鋅(800目)粉6份、活性炭(1200目)5份、白炭黑粉(3000目)20份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合12分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為15mm，直徑為20μm)40份即得產(chǎn)品3。3、其配制方法為1立方基準(zhǔn)混凝土(c35)中添加1公斤性能增強(qiáng)添加劑產(chǎn)品，得到混凝土樣品1-3，然后對(duì)混凝土各樣品進(jìn)行測(cè)試.其性能對(duì)比如下表。表三試驗(yàn)項(xiàng)目基準(zhǔn)混凝土混凝土1混凝土2混凝土3抗沖耐磨提高1％8.7％9％9.5％耐久性100次300次312次325次劈拉、軸拉強(qiáng)度2.22.62.72.78抗彎強(qiáng)度3.94.64.74.8絕熱溫升降低0.73.23.53.8抗?jié)B等級(jí)6mpa18mpa17mpa18mpa滲水高度8cm4.5cm4.5cm4cm抗裂等級(jí)﹤二級(jí)≥一級(jí)≥一級(jí)≥一級(jí)裂縫降低系數(shù)40％80％85％86％防水保護(hù)期5年100年105年108年結(jié)論：由上表可以看出，混凝土1-3將高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑加入混凝土中，使得混凝土抗沖耐磨提高率為8.7％-9.5％；耐久性＞300次；劈拉、軸拉強(qiáng)度為2.6-2.78mpa；抗彎強(qiáng)度為4.6-4.8mpa；絕熱溫升降低3.2-3.8度；抗?jié)B等級(jí)p＝17-18mpa，滲水高度在4-4.5cm，抗裂等級(jí)≥一級(jí)，裂縫降低系數(shù)為80％-86％；防水保護(hù)期為100-108年；因而，本發(fā)明的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑大大增強(qiáng)了混凝土的抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、提高了防裂抗?jié)B性能，也大大提高了對(duì)建筑物的防水保護(hù)期；此外，混凝土1-3進(jìn)行相互對(duì)比，可以看出，混凝土3的各項(xiàng)測(cè)試性能均優(yōu)于其他兩個(gè)，因而混凝土3為最佳。實(shí)施例4首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(1000目，r1＝c10,r2＝c16)10份、氧化鋅(800目)粉4份、活性炭(1200目)4份、白炭黑粉(3000目)22份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合20分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為10mm，直徑為25μm)30份即得產(chǎn)品4。實(shí)施例5首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(800目，r1＝c8,r2＝c12)12份、氧化鋅(600目)粉4份、活性炭(1200目)4份、白炭黑粉(3000目)22份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合25分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為15mm，直徑為20μm)30份即得產(chǎn)品5。下表四為實(shí)施例3-5的各組分配比對(duì)比表格：表四實(shí)施例3-5的配比組分實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5偶聯(lián)劑類131012氧化鋅粉644活性炭544白炭黑粉202222聚酯纖維403030攪拌時(shí)間1220254、其配制方法為1立方基準(zhǔn)混凝土(c35)中添加1公斤性能增強(qiáng)添加劑產(chǎn)品，得到混凝土樣品3-5，然后對(duì)混凝土各樣品進(jìn)行測(cè)試.其性能對(duì)比如下表。表五結(jié)論：由上表可以看出，混凝土3-5的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑，抗沖耐磨提高率為9.5％-9.8％；耐久性＞300次；劈拉、軸拉強(qiáng)度為2.78-2.85mpa；抗彎強(qiáng)度為4.8-4.88mpa；絕熱溫升降低3.8-4.0度；抗?jié)B等級(jí)p＝17-20mpa，滲水高度在3-4cm，抗裂等級(jí)≥一級(jí)，裂縫降低系數(shù)為86％-90％；防水保護(hù)期為108-120年；因而，本發(fā)明的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑大大增強(qiáng)了混凝土的抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、提高了防裂抗?jié)B性能，也大大提高了對(duì)建筑物的防水保護(hù)期；此外，混凝土3-5進(jìn)行相互對(duì)比，可以看出，混凝土5的各項(xiàng)測(cè)試性能均優(yōu)于其他兩個(gè)，因而混凝土5為最佳。實(shí)施例6首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(800目，r1＝c10,r2＝c16)11份、氧化鋅(800目)粉5份、活性炭(1000目)4份、白炭黑粉(1200目)23份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合10分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為10mm，直徑為20μm)35份即得產(chǎn)品6。實(shí)施例7首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(1000目，r1＝c8,r2＝c12)13份、氧化鋅(600目)粉4份、活性炭(1200目)4份、白炭黑粉(3000目)21份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合10分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為10mm，直徑為20μm)38份即得產(chǎn)品7。5、其配制方法為1立方基準(zhǔn)混凝土(c35)中添加1公斤性能增強(qiáng)添加劑產(chǎn)品，得到混凝土樣品5-7，然后對(duì)混凝土各樣品進(jìn)行測(cè)試.其性能對(duì)比如下表。表六結(jié)論：由上表可以看出，混凝土5-7的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑，抗沖耐磨提高率為9.8％-10.0％；耐久性＞300次；劈拉、軸拉強(qiáng)度為2.85-2.90mpa；抗彎強(qiáng)度為4.88-4.90mpa；絕熱溫升降低4.0-4.2度；抗?jié)B等級(jí)p＝18-20mpa，滲水高度在3-3.5cm，抗裂等級(jí)≥一級(jí)，裂縫降低系數(shù)為88％-93％；防水保護(hù)期為100-125年；因而，本發(fā)明的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑大大增強(qiáng)了混凝土抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、提高了防裂抗?jié)B的性能，也大大提高了對(duì)建筑物的防水保護(hù)期；此外，混凝土5-7進(jìn)行相互對(duì)比，可以看出，混凝土7的各項(xiàng)測(cè)試性能均優(yōu)于其他兩個(gè)，因而混凝土7為最佳。實(shí)施例8首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(800目，r1＝c19,r2＝c12)14份、氧化鋅(800目)粉4份、活性炭(1200目)5份、白炭黑粉(3000目)24份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合18分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為10mm，直徑為23μm)32份即得產(chǎn)品8。實(shí)施例9首先按質(zhì)量份計(jì)：將鈦酸磷酸脂類化合物(1000目，r1＝c8,r2＝c12)15份、氧化鋅(800目)粉5份、活性炭(1200目)4份、白炭黑粉(3000目)25份送入攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合30分鐘，制成粉料。然后加入聚酯纖維(長(zhǎng)度為10mm，直徑為20μm)40份即得產(chǎn)品9。6、其配制方法為1立方基準(zhǔn)混凝土(c35)中添加1公斤性能增強(qiáng)添加劑產(chǎn)品，得到混凝土樣品7-9，然后對(duì)混凝土各樣品進(jìn)行測(cè)試.其性能對(duì)比如下表。表七結(jié)論：由上表可以看出，混凝土7-9的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑，抗沖耐磨提高率為10.0％-12.1％；耐久性＞300次；劈拉、軸拉強(qiáng)度為2.9-3.0mpa；抗彎強(qiáng)度為4.9-5.0mpa；絕熱溫升降低4.2-4.5度；抗?jié)B等級(jí)p＝19-22mpa，滲水高度在3-3.5cm，抗裂等級(jí)≥一級(jí)，裂縫降低系數(shù)為91％-96％；防水保護(hù)期為110-130年；因而，本發(fā)明的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑大大增強(qiáng)了混凝土抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、提高了防裂抗?jié)B的性能，也大大提高了對(duì)建筑物的防水保護(hù)期；此外，混凝土7-9進(jìn)行相互對(duì)比，可以看出，混凝土9的各項(xiàng)測(cè)試性能均優(yōu)于其他兩個(gè)，因而混凝土9為最佳。為了對(duì)比本發(fā)明高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑的性能，將本發(fā)明1kg的高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑添加到一立方米的混凝土中，并采用基準(zhǔn)混凝土a、b在每立方米混凝土中添加35kg微膨脹劑和1.2kg聚丙烯抗裂纖維，再對(duì)各混凝土進(jìn)行測(cè)試。性能測(cè)試結(jié)果如下：表八注：基準(zhǔn)混凝土a與基準(zhǔn)混凝土b加外防水卷材，防水保護(hù)期為3-5年，而摻加本發(fā)明添加劑的混凝土防水保護(hù)期＞100年。結(jié)論：由上表可以看出，本發(fā)明高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑，抗?jié)B等級(jí)p＞15mpa，滲水高度在3-4.5cm，抗裂等級(jí)≥一級(jí)，裂縫降低系數(shù)≥80％；防水保護(hù)期＞100年。因而，本發(fā)明高效混凝土性能增強(qiáng)添加劑大大增強(qiáng)了混凝土抗沖耐磨、耐久性、劈拉、軸拉、抗彎強(qiáng)度、降低絕熱溫升、提高了防裂抗?jié)B的性能，也大大提高了對(duì)建筑物的防水保護(hù)期。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁12