本發(fā)明屬于自密實(shí)混凝土
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的是涉及一種WHDF-N型粘度改性劑。
背景技術(shù)：
：隨著中國西部的大開發(fā)，道路橋梁、水工大壩、鐵路設(shè)施、建筑等混凝土工程量迅速增加，自密實(shí)混凝土將得到更加廣泛的應(yīng)用。然而到目前為止，國內(nèi)外對自密實(shí)混凝土的研究還大多集中在拌合物的配制等材料研究方面，對自密實(shí)混凝土力學(xué)性能研究較少，也不系統(tǒng)，現(xiàn)有研究數(shù)據(jù)不足，離散性大。為此，系統(tǒng)地開展自密實(shí)混凝土力學(xué)性能的試驗(yàn)研究是非常必要的，它將為今后完善混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范提供依據(jù)。自密實(shí)混凝土是指在自身重力作用下，能夠流動、密實(shí)，即使存在致密鋼筋也能完全填充模板，同時獲得很好均質(zhì)性，并且不需要附加振動的混凝土。它的自密實(shí)性能主要包括流動性、抗離析性和填充性。目前市面上常規(guī)做法都是通過膠結(jié)材料和粗細(xì)骨料的選擇與搭配和精心的配合比設(shè)計，沒有一種好的外加劑能將流動性，抗離析性和填充性三大問題一并解決的。而自密實(shí)混凝土粘度改性劑的誕生，能將混凝土的屈服應(yīng)力減小到足以被因自重產(chǎn)生的剪應(yīng)力克服，使混凝土流動性增大，同時又具有足夠的塑性粘度，令骨料懸浮于水泥漿中，不出現(xiàn)離析和泌水問題，能自由流淌并充分填充模板內(nèi)的空間，形成密實(shí)且均勻的膠凝結(jié)構(gòu)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提出的一種WHDF-N型粘度改性劑，有效改善硬化后混凝土的力學(xué)性能和變形性能，具有良好的和易性及自密實(shí)性能。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：適用于自密實(shí)混凝土的WHDF-N型粘度改性劑，其組分如下，各組分含量按重量百分?jǐn)?shù)計為：晶化激發(fā)組分15-25％；活性激發(fā)組分7-13％；鋁酸三鈣抑制組分10-15％；和易調(diào)節(jié)組分6-14％；防微生物組分2-6％；水30-40％。所述的晶化激發(fā)組分為明礬或六偏磷酸鈉。所述的活性激發(fā)組分為半水石膏或綠礬。所述的鋁酸三鈣抑制組分為硼酸或磷石膏。所述的和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉或氨基磺酸鈉。所述的防微生物組分為尿素或水玻璃。本發(fā)明的WHDF-N型粘度改性劑使用摻量為：混凝土膠材用量的1％-2％(后澆帶為混凝土膠材用量的2.5％)。本發(fā)明的主要反應(yīng)機(jī)理以及各組成部分的作用是：粉末中的晶化激發(fā)組分與水和水泥熟料中的硅酸鈣發(fā)生反應(yīng)，形成改性硅酸鈣水化物(M-C-S-H)和堵孔沉積物；活性激發(fā)組分激發(fā)了混凝土內(nèi)粉煤灰中的活性混合材料(游離的鈣，SiO2和Al2O3等)的活性，使它們與Ca(OH)2進(jìn)行二次水化，生成水化硅酸鈣(C-S-H)和水化石榴石礦物(C3AS2Hn)；鋁酸三鈣抑制組分與混凝土中部分鋁酸三鈣在水化初期形成一種絡(luò)合物(此絡(luò)合物是一種非穩(wěn)定的化合物，隨著體系中Ca(OH)2的增多而逐漸分解，使得鋁酸三鈣在水化后期逐漸得以水化)，選擇性地抑制了水化早期鋁酸三鈣的快速水化反應(yīng)，既確保了硅酸二鈣和硅酸三鈣的充分水化，又降低了早期體系中的水化熱和干縮；和易性調(diào)節(jié)組分在減少用水量的前提下，改善混凝土的流動性與粘結(jié)性，確保其工作性能；防微生物組分主要作用是讓微生物不寄生在混凝土的表面而受侵蝕。上述作用是使混凝土體系中的凝膠(C-S-H和M-C-S-H)增多，密度增大，孔隙率下降，水泥石及其骨料界面處的粘結(jié)力和密實(shí)性增強(qiáng)，產(chǎn)生良好的界面效應(yīng)。同時，早期的水化熱和干縮下降，混凝土的工作性能也得到明顯改善。因此，使混凝土具有良好的自密實(shí)性能。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的WHDF-N型粘度改性劑通過促進(jìn)水泥水化程度，優(yōu)化水化產(chǎn)物，抑制鋁酸三鈣早期快速水化，降低早期水化熱等作用，使體系凝膠增多，孔隙下降，骨料界面結(jié)構(gòu)及早期水化熱得以改善，在顯著提高混凝土抗裂、抗?jié)B及耐久性的同時，有效改善混凝土拌合物的和易性及自密實(shí)性能。附圖說明圖1為摻入本發(fā)明實(shí)施例所制備的WHDF-N型粘度改性劑后的水泥凈漿擴(kuò)展度的圖片；圖2為未摻入WHDF-N型粘度改性劑的水泥凈漿擴(kuò)展度的圖片；圖3為摻入WHDF-N型粘度改性劑后的界面斷口樣的掃描電鏡圖；圖4為未摻入WHDF-N型粘度改性劑的水泥凈漿擴(kuò)展度的界面斷口樣的掃描電鏡圖；圖5為摻入WHDF-N型粘度改性劑后的混凝土試塊浸泡90d后表面圖；圖6為未摻入WHDF-N型粘度改性劑的混凝土試塊浸泡90d后表面圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。本發(fā)明中所提供的WHDF-N型粘度改性劑，WH-技術(shù)發(fā)明單位“武漢化工學(xué)院”(現(xiàn)更名“武漢工程大學(xué)”)英文字母的縮寫，DF-堵水防水材料代碼，-N表征用于自密實(shí)混凝土中，以下簡稱WHDF-N。實(shí)施例1WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為六偏磷酸鈉，活性激發(fā)組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉，防微生物組分為尿素。WHDF-N是將上述組分混合反應(yīng)而成，其使用方法是在混凝土攪拌的過程中連同膠凝材料一起加入即可。實(shí)施例2WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為明礬，活性激發(fā)組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易性調(diào)節(jié)組分為氨基磺酸鈉，防微生物組分為水玻璃，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為六偏磷酸鈉，活性激發(fā)組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉，防微生物組分為尿素，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為明礬，活性激發(fā)組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易調(diào)節(jié)組分為氨基磺酸鈉，防微生物組分為尿素，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5WHDF-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為六偏磷酸鈉，活性激發(fā)組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉，防微生物組分為尿素，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例6WHD-N的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為明礬，活性激發(fā)組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易調(diào)節(jié)組分為氨基磺酸鈉，防微生物組分為水玻璃，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果用實(shí)施例1-6的WHDF-N型粘度改性劑，進(jìn)行自密實(shí)混凝土泌水量及坍落度的對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1.進(jìn)行各實(shí)施例混凝土工作性能試驗(yàn)表1各實(shí)施例混凝土工作性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)施例坍落度/mm擴(kuò)展度/s最終擴(kuò)展度/mmV型漏斗/s抗壓強(qiáng)度/MPa基準(zhǔn)2516590543.812615640449.522564605348.932605625450.142584620349.752574615349.262605635448.6試驗(yàn)表明：不摻WHDF-N的基準(zhǔn)樣坍落度和擴(kuò)展度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是與摻WHDF-N的混凝土相比，坍落度和擴(kuò)展度均有明顯的差距，且摻WHDF-N的混凝土強(qiáng)度比不摻WHDF-N的混凝土強(qiáng)度提高10-15％，這是WHDF-N的作用機(jī)理所致，水泥水化速率加快，產(chǎn)生的凝膠增多，填充水泥石中的毛細(xì)孔和骨料界面，強(qiáng)度提高；泌水速率適中，混凝土拌合物保水、保坍性能好，且不出現(xiàn)離析現(xiàn)象，新拌混凝土的塑性粘度適中，因此，摻WHDF-N在提高混凝土拌合物強(qiáng)度的同時，坍落度和擴(kuò)展度也得到明顯的改善。2.進(jìn)行各實(shí)施例混凝土峰值應(yīng)變與極限應(yīng)變試驗(yàn)表2各實(shí)施例混凝土峰值應(yīng)變與極限應(yīng)變實(shí)驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)表明：摻WHDF-N后，混凝土軸心受壓時的峰值應(yīng)變平均值和極限應(yīng)變平均值分別低于基準(zhǔn)混凝土的峰值應(yīng)變平均值與極限應(yīng)變平均值，這也是因?yàn)閃HDF-N提高了水泥水化程度，體系中凝膠增多，骨料界面得到改善，早期水化熱降低，使得混凝土的變形性能得到改善。圖1和圖2為摻與不摻WHDF-N型粘度改性劑水泥凈漿擴(kuò)展度的對比圖(5天時)；圖1表明：摻WHDF-N型粘度改性劑后，拌和物保水保坍性能好，泌水適中，不離析，也不產(chǎn)生裂縫；圖2表明：不摻WHDF-N型粘度改性劑的拌和物既泌水、又離析，且產(chǎn)生裂縫。圖3和圖4為摻與不摻WHDF-N型粘度改性劑界面斷口樣的掃描電鏡(SEM)對比圖；圖3表明，摻WHDF-N型粘度改性劑后，混凝土的過渡層松散結(jié)構(gòu)和微裂縫得到有效改善；圖4表明，不摻WHDF-N型粘度改性劑的混凝土界面斷口存在明顯的微裂縫和毛細(xì)孔。圖5和圖6為摻與不摻WHDF-N型粘度改性劑的超高層泵送混凝土試塊浸泡90d后表面比較；圖5表明，摻WHDF-N型粘度改性劑后，混凝土表面光滑平整，圖6表明，不摻WHDF-N型粘度改性劑的混凝土表面出現(xiàn)腐蝕和剝落。當(dāng)前第1頁1 2 3