一种混凝土强效剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种混凝土强效剂及其制备方法，混凝土强效剂包括异戊烯醇聚氧乙烯醚1-8重量份；三乙醇胺8-20重量份；改性淀粉4-15重量份；木质素磺酸钠6-20重量份；填充料1-8重量份；以及水分27-70重量份。制备方法包括：首先将异戊烯醇聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、填充料加入到反应器中，在50～80℃温度下搅拌1-2小时，得到混合物A；进而将三乙醇胺、改性淀粉在水中搅拌0.5-1小时，得到混合物B；最后向混合物A中倒入混合物B，混合搅拌1小时后，得到混凝土强效剂母液。本发明可应用于混凝土添加剂技术领域，应用本发明能够实现有效改善现有技术中混凝土所存在的缺陷，能够提高混凝土的综合性能。

权利要求

1.一种混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚1-8重量份；

三乙醇胺8-20重量份；

改性淀粉4-15重量份；

木质素磺酸钠6-20重量份；

填充料1-8重量份；以及水分27-70重量份。

2.根据权利要求1所述的混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚1重量份；

三乙醇胺8重量份；

改性淀粉4重量份；

木质素磺酸钠6重量份；

填充料1重量份；以及水分27重量份。

3.根据权利要求1所述的混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚8重量份；

三乙醇胺20重量份；

改性淀粉15重量份；

木质素磺酸钠20重量份；

填充料8重量份；以及水分70重量份。

4.根据权利要求1所述的混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚4重量份；

三乙醇胺14重量份；

改性淀粉10重量份；

木质素磺酸钠13重量份；

填充料4重量份；以及水分45重量份。

5.根据权利要求1所述的混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚2重量份；

三乙醇胺10重量份；

改性淀粉12重量份；

木质素磺酸钠18重量份；

填充料2重量份；以及水分65重量份。

6.根据权利要求1所述的混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚7重量份；

三乙醇胺16重量份；

改性淀粉6重量份；

木质素磺酸钠8重量份；

填充料7重量份；以及水分45重量份。

7.根据权利要求1所述的混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚7重量份；

三乙醇胺16重量份；

改性淀粉6重量份；

木质素磺酸钠18重量份；

填充料3重量份；以及水分55重量份。

8.根据权利要求1所述的混凝土强效剂，其特征在于，包括如下原料：异戊烯醇聚氧乙烯醚4重量份；

三乙醇胺13重量份；

改性淀粉6重量份；

木质素磺酸钠13重量份；

填充料5重量份；以及水分35重量份。

9.一种权利要求1-8任一项所述混凝土强效剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a：首先将异戊烯醇聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、填充料加入到反应器中，在50～

80℃温度下搅拌1-2小时，得到混合物A；

步骤b：进而将三乙醇胺、改性淀粉在水中搅拌0.5-1小时，得到混合物B；

步骤c：向混合物A中倒入混合物B，混合搅拌1小时后，得到混凝土强效剂母液。

说明书

一种混凝土强效剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土添加剂技术领域，尤其是一种混凝土强效剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 现有技术中，水泥是水泥基材料中应用最广泛、使用量最大的建筑材料。2013年我国水泥产量约22亿吨，占世界水泥总产量的50％以上。然而，水泥工业作为传统产业，存在资源、能源消耗大、环境负荷严重等突出问题，这逐渐成为了关乎社会发展与人类生存这一对社会矛盾的交点。国内外研究资料表明，在常规的环境下水泥基材料中约有20％-30％的水泥是不能正常发挥功效的，这部分只能起到填充料作用的水泥，是混凝土应用中最大的成本浪费。为了实现现代社会和经济可持续发展，解决水泥需求与资源和环境保护的矛盾，关键就是提高现有水泥的水化效能。

[0003] 目前我国预拌混凝土中使用的水泥品种众多、质量参差不齐，加上砂、石、矿物掺合料等受市场供货资源影响具有很大波动性，影响预拌混凝土性能和稳定性，特别是低强度等级混凝土由于所用胶凝材料较少，对和易性、施工性能和强度性能影响尤其明显。加大了混凝土搅拌站对混凝土质量和稳定性的控制难度，同时也给混凝土外加剂带来了严峻的考验，混凝土外加剂的适应性好坏将直接影响其应用推广。

[0004] 水泥混凝土硬化浆体结构中，水泥一方面水化形成水化产物逐渐填充和包裹其中的孔隙；另一方面，水泥水化过程中，产生化学减缩、温度变形以及干燥收缩等体积变形，产生一定的内部收缩应力，驱使浆体结构内部的孔隙和界面等缺陷发展，引发微裂缝。因此，混凝土中并不是水泥掺量越多越好，水泥掺量越多，混凝土越容易开裂，结构越不密实，耐久性越差，这已获得了水泥混凝土材料科学界普遍的共识。

[0005] 混凝土早强剂是能够提高混凝土早期强度的一种外加剂。日本、欧美等一些发达国家最早开始使用早强剂，主要用于对混凝土早期强度有特殊要求的工程领域，如抢修工程、水下工程、隧道工程、锚喷支护工程、低温施工工程等。最初使用的早强剂主要有硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、铝酸盐、氯盐、硅酸盐等无机盐，以及三乙醇胺、甲酸钙、乙酸钙、丙酸钙、丁酸钙、尿素、草酸等可溶性小分子有机化合物，这些早强剂有效促进了混凝土早期强度的发展，但同时也带来了不小的负面效应，如新拌混凝土的工作性变差，硬化混凝土后期强度下降、长期耐久性变差等。

[0006] 同时现有的研究表明，这些早强组分与现代的混凝土减水剂，如萘磺酸盐、聚羧酸减水剂等的相容性不良。我国在混凝土早强剂方面的发展较晚，使用的早强剂多数是传统的无机电解质，也存在降低混凝土后期强度、与减水剂之间的相容性等问题。近年来，随着我国基础建设步伐的加快，聚羧酸减水剂在高速铁路、轨道交通、民航机场、高速公路、核电站等重要工程领域得到了广泛的应用。因此，早强剂与聚羧酸减水剂之间的相容性问题受到普遍的重视。

[0007] 目前现有混凝土材料中的增强外加剂，功能单一，主要是提高早期强度，对后期强度几乎无贡献，且混凝土中添加这种增强外加剂后，降低水泥用量后，混凝土工作性能变差，混凝土耐久性能也或多或少受到影响。与此同时，现有技术中，混凝土的水灰比开始变得很低，此时混凝土中有大量的未水化水泥颗粒，只起到集料的作用，造成很大的资源浪费。混凝土中添加了部分辅助性胶凝材料，其潜在的活性需要在激发剂作用下才能有效发挥。

发明内容

[0008] 本发明解决的技术问题是提供一种混凝土强效剂以及相应的制备方法，能够有效改善现有技术中混凝土所存在的缺陷，能够提高混凝土的综合性能。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种混凝土强效剂，包括如下原料：

[0010] 异戊烯醇聚氧乙烯醚1-8重量份；

[0011] 三乙醇胺8-20重量份；

[0012] 改性淀粉4-15重量份；

[0013] 木质素磺酸钠6-20重量份；

[0014] 填充料1-8重量份；以及

[0015] 水分27-70重量份。

[0016] 优选地，上述混凝土强效剂还可具有如下特点，包括如下原料：

[0017] 异戊烯醇聚氧乙烯醚1重量份；

[0018] 三乙醇胺8重量份；

[0019] 改性淀粉4重量份；

[0020] 木质素磺酸钠6重量份；

[0021] 填充料1重量份；以及

[0022] 水分27重量份。

[0023] 优选地，上述混凝土强效剂还可具有如下特点，包括如下原料：

[0024] 异戊烯醇聚氧乙烯醚8重量份；

[0025] 三乙醇胺20重量份；

[0026] 改性淀粉15重量份；

[0027] 木质素磺酸钠20重量份；

[0028] 填充料8重量份；以及

[0029] 水分70重量份。

[0030] 优选地，上述混凝土强效剂还可具有如下特点，包括如下原料：

[0031] 异戊烯醇聚氧乙烯醚4重量份；

[0032] 三乙醇胺14重量份；

[0033] 改性淀粉10重量份；

[0034] 木质素磺酸钠13重量份；

[0035] 填充料4重量份；以及

[0036] 水分45重量份。

[0037] 优选地，上述混凝土强效剂还可具有如下特点，包括如下原料：

[0038] 异戊烯醇聚氧乙烯醚2重量份；

[0039] 三乙醇胺10重量份；

[0040] 改性淀粉12重量份；

[0041] 木质素磺酸钠18重量份；

[0042] 填充料2重量份；以及

[0043] 水分65重量份。

[0044] 优选地，上述混凝土强效剂还可具有如下特点，包括如下原料：

[0045] 异戊烯醇聚氧乙烯醚7重量份；

[0046] 三乙醇胺16重量份；

[0047] 改性淀粉6重量份；

[0048] 木质素磺酸钠8重量份；

[0049] 填充料7重量份；以及

[0050] 水分45重量份。。

[0051] 优选地，上述混凝土强效剂还可具有如下特点，包括如下原料：

[0052] 异戊烯醇聚氧乙烯醚7重量份；

[0053] 三乙醇胺16重量份；

[0054] 改性淀粉6重量份；

[0055] 木质素磺酸钠18重量份；

[0056] 填充料3重量份；以及

[0057] 水分55重量份。

[0058] 优选地，上述混凝土强效剂还可具有如下特点，包括如下原料：

[0059] 异戊烯醇聚氧乙烯醚4重量份；

[0060] 三乙醇胺13重量份；

[0061] 改性淀粉6重量份；

[0062] 木质素磺酸钠13重量份；

[0063] 填充料5重量份；以及

[0064] 水分35重量份。

[0065] 相应的，本发明还提供了一种混凝土强效剂的制备方法，包括如下步骤：

[0066] 步骤a：首先将异戊烯醇聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、填充料加入到反应器中，在50～80℃温度下搅拌1-2小时，得到混合物A；

[0067] 步骤b：进而将三乙醇胺、改性淀粉在水中搅拌0.5-1小时，得到混合物B；

[0068] 步骤c：向混合物A中倒入混合物B，混合搅拌1小时后，得到混凝土强效剂母液。

[0069] 本发明上述技术方案具有如下有益效果：

[0070] 本发明提供的上述混凝土强化剂在具体操作过程中，通过异戊烯醇聚氧乙烯醚、改性淀粉，能够有效发挥减水分散性能和增加混凝土稠度性能，防止减少水泥用量之后，混凝土减水剂超掺引起的离析、泌水、板结现象，混凝土强度和耐久性能得到提高。通过三乙醇胺、木质素磺酸钠、填充料，能够增加水泥颗粒的分散性，减少水泥颗粒团聚，增加减水剂对水泥颗粒的吸附能力，提高减水剂的使用效果同时可以催进水泥进一步水化完全，因此可以提高混凝土前期和后期强度。通过木质素磺酸钠，能够保证增强功能之外，还能够在混凝土中引入部分均一稳定的小气泡，可以明显改善混凝土的耐久性能。

[0071] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

[0072] 附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

[0073] 图1为本发明第一实施例对混凝土不同龄期抗压强度的影响数据图；

[0074] 图2为本发明第一实施例对混凝土抗渗等级的影响数据图；

[0075] 图3为本发明第一实施例对混凝土渗水高度的影响数据图；

[0076] 图4为本发明第一实施例对混凝土电通量的影响数据图；

[0077] 图5为本发明第一实施例对混凝土碳化深度的影响数据图；

[0078] 图6为本发明第一实施例对混凝土抗冻性能的影响数据图；

[0079] 图7为本发明第一实施例对混凝土收缩率的影响数据图。

具体实施方式

[0080] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

[0081] 本发明提供了一种混凝土强效剂，包括如下原料：

[0082] 异戊烯醇聚氧乙烯醚1-8重量份；

[0083] 三乙醇胺8-20重量份；

[0084] 改性淀粉4-15重量份；

[0085] 木质素磺酸钠6-20重量份；

[0086] 填充料1-8重量份；以及

[0087] 水分27-70重量份。

[0088] 相应的，本发明具体操作中，提供了如下多个具体实施例：

[0089] (1)混凝土强效剂第一实施例包括如下原料：

[0090] 异戊烯醇聚氧乙烯醚1重量份；

[0091] 三乙醇胺8重量份；

[0092] 改性淀粉4重量份；

[0093] 木质素磺酸钠6重量份；

[0094] 填充料1重量份；以及

[0095] 水分27重量份。

[0096] (2)混凝土强效剂第二实施例包括如下原料：

[0097] 异戊烯醇聚氧乙烯醚8重量份；

[0098] 三乙醇胺20重量份；

[0099] 改性淀粉15重量份；

[0100] 木质素磺酸钠20重量份；

[0101] 填充料8重量份；以及

[0102] 水分70重量份。

[0103] (3)混凝土强效剂第三实施例包括如下原料：

[0104] 异戊烯醇聚氧乙烯醚4重量份；

[0105] 三乙醇胺14重量份；

[0106] 改性淀粉10重量份；

[0107] 木质素磺酸钠13重量份；

[0108] 填充料4重量份；以及

[0109] 水分45重量份。

[0110] (4)混凝土强效剂第四实施例包括如下原料：

[0111] 异戊烯醇聚氧乙烯醚2重量份；

[0112] 三乙醇胺10重量份；

[0113] 改性淀粉12重量份；

[0114] 木质素磺酸钠18重量份；

[0115] 填充料2重量份；以及

[0116] 水分65重量份。

[0117] (5)混凝土强效剂第五实施例包括如下原料：

[0118] 异戊烯醇聚氧乙烯醚7重量份；

[0119] 三乙醇胺16重量份；

[0120] 改性淀粉6重量份；

[0121] 木质素磺酸钠8重量份；

[0122] 填充料7重量份；以及

[0123] 水分45重量份。

[0124] (6)混凝土强效剂第六实施例包括如下原料：

[0125] 异戊烯醇聚氧乙烯醚7重量份；

[0126] 三乙醇胺16重量份；

[0127] 改性淀粉6重量份；

[0128] 木质素磺酸钠18重量份；

[0129] 填充料3重量份；以及

[0130] 水分55重量份。

[0131] (7)混凝土强效剂第七实施例包括如下原料：

[0132] 异戊烯醇聚氧乙烯醚4重量份；

[0133] 三乙醇胺13重量份；

[0134] 改性淀粉6重量份；

[0135] 木质素磺酸钠13重量份；

[0136] 填充料5重量份；以及

[0137] 水分35重量份。

[0138] 具体的，如下是混凝土强效剂的测试反应数据以及测试效果数据：

[0139] 原材料：

[0140] (1)水泥：实验室按一定配比自己磨制的P·042.5级普通硅酸盐水泥。水泥助磨剂采用广东基业长青节能环保实业有限公司，配制水泥用熟料、石膏、石灰石、粉煤灰均采用广州某水泥有限公司。其组成配比见表1，物理性能见表2。

[0141] 表1 水泥组成配比

[0142]

[0143] 表2 水泥物理性能

[0144]

[0145] (2)粉煤灰：选用新会双水电厂II级粉煤灰，细度45um筛余为15.8％，需水量比为104％，烧失量为5.73％，7d活性指数为58％，28d活性指数为78％。

[0146] (3)矿渣粉：选用韶钢嘉羊S95矿渣粉，7d活性指数为75％，28d活性指数为98％。

[0147] (4)细骨料：选用西江II区中砂，细度模数为2.8，含泥量为1.2％，表观密度2635Kg/m3，堆积密度1420Kg/m3。

[0148] (5)粗骨料：选用颗粒良好的花岗岩碎石，粒径为5-25mm，表观密度为2720Kg/m3，堆积密度1460Kg/m3，含泥量0.8％，针片状颗粒含量7％。

[0149] (6)减水剂：聚羧酸高效减水剂(液体，固含量15％)，广州基业长青化工有限公司。

[0150] (7)混凝土强效剂第一、第二、第三、第四、第五、第六以及第七实施例，淡黄色液体。掺量为混凝土胶凝材料总量的0.6％。

[0151] 试验方法：

[0152] (1)按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行混凝土和易性、工作性能的试验。

[0153] (2)按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行混凝土抗压强度试验。

[0154] (3)按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行混凝土碳化实验、抗水渗透实验、抗氯离子渗透实验。

[0155] 试验过程：

[0156] (1)配合比设计

[0157] 基准混凝土配合比等级采用使用量较大的C30泵送混凝土，其坍落度控制在190±10mm范围，其配合比编号为A。

[0158] 掺强效剂第一实施例的混凝土配合比设计，在基准配合比基础上，直接添加强效剂第一实施例，其配合比编号为B；同理以此类推，掺强效剂第二实施例的编号为B2，掺强效剂第三实施例的编号为B3，掺强效剂第四实施例的编号为B4，掺强效剂第五实施例的编号为B5，掺强效剂第六实施例的编号为B6，掺强效剂第七实施例的编号为B7。

[0159] 以基准混凝土为基础，减少10％的水泥，并在单方混凝土设计容重相同条件下，调整其它物料配比，并添加强效剂第一实施例，达到和基准混凝土具有相同的工作性能，其配合比编号为C；同理以此类推，添加强效剂第二实施例的编号为C2，添加强效剂第三实施例的编号为C3，添加强效剂第四实施例的编号为C4，添加强效剂第五实施例的编号为C5，添加强效剂第六实施例的编号为C6，添加强效剂第七实施例的编号为C7。通过实验调整得到的混凝土配合比见表3：

[0160] 表3 混凝土配合比(kg/m3)

[0161]配比编号 水泥 粉煤灰 矿粉 减水剂 水 砂 石 强效剂
A 190 90 50 3.0 165 810 1040 0
B-B7 190 90 50 3.0 165 810 1040 1.98
C-C7 170 90 45 3.0 160 810 1070 1.83

[0162] 结果与分析：

[0163] (1)强效剂对混凝土工作性能和力学性能的影响

[0164] 按照表3中的配合比配制出来的混凝土，其工作性能及不同龄期的试块强度结果见表4以及图1，以及实施例记录结果见表4-1。

[0165] 表4 混凝土工作性能及力学性能

[0166]

[0167] 表4-1 实施例工作性能及力学性能的记录结果

[0168]

[0169]

[0170] 结合表4以及表4-1可以看出：

[0171] 添加强效剂后的受检混凝土B-B7、C-C7的工作性能、保水性能、粘聚性等，较基准混凝土A均有改善。在基准混凝土配合比不变的情况下，直接添加强效剂，对混凝土工作性能改善特别明显，且明显的改善了混凝土的稠度、粘聚性、泵送性等性能。在基准配合比基础上，降低10％水泥用量时，添加强效剂，混凝土的工作性能比基准略有改善。

[0172] 结合图1所示，以第一实施例的测试数据为参数，进行相应图表绘制；从图1-强效剂对混凝土不同龄期抗压强度的影响中可以看出：

[0173] 在基准混凝土配合比不变情况下，直接添加混凝土强效剂，其混凝土不同龄期抗压强度均比基准混凝土的高，28d龄期下，比基准混凝土强度高出5MPa，相当于提升了混凝土一个强度等级。

[0174] 在基准配合比基础上，降低10％水泥用量时，添加强效剂后，由于降低了较多的水泥用量，因此混凝土早期强度较基准混凝土略低1-2MPa，但是后期混凝土强度增长幅度较大，在龄期为28d时，其强度增长已经超过基准混凝土2MPa。

[0175] 本发明提供的强效剂第一实施例能够提高混凝土强度和改善混凝土和易性，主要是其作用机理，增强了水泥的分散性，防止水泥颗粒团聚，增大了水泥颗粒与水的接触面积，水化更完全，生成的水化产物更密实，进一步提高了混凝土的强度。

[0176] (2)强效剂对混凝土抗渗透性能的影响

[0177] 结合图2、图3所示，以第一实施例的测试数据为参数，进行相应图表绘制；按照表3中的配合比配制出来的混凝土，在龄期为28天时，混凝土的抗水渗透性能如图2、图3所示；通过电通量法测试混凝土抗氯离子侵蚀性能，其结果如图4所示，同时，各个实施例抗渗透性能的记录结果见表5。

[0178] 表5 实施例抗渗透性能的记录结果

[0179]配比编号 龄期/天 渗水高度/mm 电通量/库伦
B 28 59 1925
B2 28 57 1930
B3 28 56 1928
B4 28 59 1989
B5 28 56 1950
B6 28 62 1932
B7 28 60 1928
C 28 90 2250
C2 28 92 2265
C3 28 91 2290
C4 28 89 2254
C5 28 84 2276
C6 28 92 2284
C7 28 87 2236

[0180] 结合图2、图3、图4以及表5中可以看出：

[0181] 在基准配合比基础上，降低10％水泥用量时，添加强效剂第一实施例后，混凝土抗渗等级和基准混凝土相同，但是渗水高度比基准混凝土低15mm；同时，混凝土的电通量比基准混凝土的小，说明添加强效剂后，混凝土的抗氯离子侵蚀性能得到了提高。

[0182] 在基准混凝土配合比不变情况下，直接添加强效剂，混凝土抗渗等级提高一个等级，渗水高度由基准的106mm减低至59mm；较基准相比，混凝土电通量由原来的2597C降低到1925C，混凝土的抗氯离子渗透等级提高了一个等级。

[0183] (3)强效剂对混凝土碳化性能影响

[0184] 结合图5所示，以第一实施例的测试数据为参数，进行相应图表绘制；按照表3中的配合比配制出来的混凝土，硬化混凝土不同龄期的碳化情况如图5所示，各个实施例混凝土碳化性能的记录结果见表6。

[0185] 表6 实施例混凝土碳化性能的记录结果

[0186]

[0187] 从图5以及表6中可以看出：

[0188] 添加混凝土强效剂后，受检混凝土B、C的碳化深度均比基准混凝土A的小，说明添加混凝土强效剂后，水泥水化程度提高，水化产物更密实，减少了混凝土内部与外部联通的空隙，阻断了空气中二氧化碳、二氧化硫等酸性气体的渗入，大大提高了混凝土抗碳化能力。

[0189] (4)强效剂对混凝土抗冻性能影响

[0190] 结合图6所示，以第一实施例的测试数据为参数，进行相应图表绘制；按照表3中的配合比配制出来的混凝土，养护龄期达到28天后，经过200次冻融循环后，测试混凝土试块的质量损失率和相对动弹性模量，其结果如图6所示；各个实施例混凝土抗冻性能的记录结果见表7。

[0191] 表7 实施例抗冻性能的记录结果

[0192]配比编号 质量损失率/％ 相对动弹性模量/％
A 1.4 78.5
B 1.0 83.3
B2 1.1 84.3
B3 1.1 84.5
B4 0.9 83.8
B5 1.1 84.3
B6 0.9 82.9
B7 1.0 82.1
C 1.2 80.1
C2 1.2 81.2
C3 1.1 82.0
C4 1.3 81.3
C5 1.1 82.1
C6 1.3 79.7
C7 1.2 82.1

[0193] 从图6以及表7中可以看出：

[0194] 在基准混凝土配比下，直接添加强效剂后，混凝土质量损失率比基准混凝土质量损失率降低了30％，相对动弹性模量提高了5％；

[0195] 在基准配合比基础上，降低10％水泥用量时，添加强效剂后，混凝土质量损失率比基准混凝土小，相对动弹性模量略有提高。

[0196] 说明添加混凝土强效剂后，混凝土内部的空隙得到了均化，形成了无数微小的密闭空隙，空隙之间相互独立，同时阻断了较大孔隙之间的联通通路。混凝土在冻融循环时，热胀冷缩时，这些微小的密闭气孔，起到了温度应力分散缓冲作用，防止混凝土结构破坏。同时由于密闭气孔阻断混凝土内部孔隙与外部的联通，阻止了水的渗透，由于水结冰时体积膨胀，产生的膨胀压应力很容易将混凝土结构胀坏。因此添加混凝土强效剂后，混凝土的抗冻性能得到了大大的提高。

[0197] (5)强效剂对混凝土自收缩性能影响

[0198] 结合图7所示，以第一实施例的测试数据为参数，进行相应图表绘制；按照表3中的配合比配制出来的混凝土，硬化混凝土不同龄期的收缩情况如图7所示；其中，混凝土自收缩率是反应混凝土抗裂性能的主要指标之一，自收缩率越大说明混凝土在干缩过程中，产生的干缩应力越大，混凝土越容易开裂；其中，各个实施例对混凝土自收缩性能影响的记录结果见表8。

[0199] 表8 实施例自收缩性性能的记录结果

[0200]配比编号 收缩值*10-6/龄期30天 收缩值*10-6/龄期60天
A 241 285
B 182 223
B2 181 221
B3 183 223
B4 182 224
B5 181 226
B6 183 227
B7 176 210
C 201 244
C2 205 243
C3 206 245
C4 203 241
C5 204 241
C6 205 244
C7 197 232

[0201] 从图7以及表8中可以看出：

[0202] 通过混凝土60天干缩试验，添加强效剂的混凝土自收缩率比基准混凝土的降低10％。原因一，添加强效剂后，单方混凝土中水泥用量降低了10-15％，由于水泥水化硬化过程，体积变小，所以水泥用量越大时，混凝土自收缩越大，越容易造成开裂。原因二，添加强效剂后，由于强效剂的强分散能力，使得水泥颗粒分散更均匀，水泥水化程度提高，水化产物更密实，阻碍了混凝土自身收缩。因此添加混凝土强效剂第一实施例后，可以提高混凝土的抗开裂性能。

[0203] 实验结论

[0204] (1)本发明提供的上述混凝土强化剂在具体操作过程中，通过异戊烯醇聚氧乙烯醚、改性淀粉，能够有效发挥减水分散性能和增加混凝土稠度性能，防止减少水泥用量之后，混凝土减水剂超掺引起的离析、泌水、板结现象，混凝土强度和耐久性能得到提高。通过三乙醇胺、木质素磺酸钠、填充料，能够增加水泥颗粒的分散性，减少水泥颗粒团聚，增加减水剂对水泥颗粒的吸附能力，提高减水剂的使用效果同时可以催进水泥进一步水化完全，因此可以提高混凝土前期和后期强度。通过木质素磺酸钠，能够保证增强功能之外，还能够在混凝土中引入部分均一稳定的小气泡，可以明显改善混凝土的耐久性能。

[0205] (2)本发明提供的上述混凝土强化剂在具体操作过程中，在减少水泥10％～15％的情况下，能够有效满足混凝土强度要求；同时，能够进一步改善混凝土和易性，抗渗透、抗氯离子侵蚀、抗冻性、抗碳化等性能均得到进一步提高，从而提高了混凝土耐久性能。即：本发明提供的上述混凝土强化剂在保证混凝土强度要求同时，能够有效降低水泥使用量，具体为降低10％～15％的使用量，能够有效节约企业成本投入，能够有效降低资源消耗。

[0206] (3)本发明提供的上述混凝土强化剂在具体操作过程中，在基础配合比不变的情况下，添加混凝土强效剂，同基准混凝土相比，28d抗压强度提高一个等级、抗渗等级由P6提高至P8、渗水高度由106mm降至59mm、电通量由2597C符合Q-II级降低至1925C符合Q-III级要求、碳化深度由15mm降至11.9mm，经过200次冻融循环后，混凝土质量损失率比基准混凝土质量损失率降低了30％左右，相对动弹性模量提高了5％左右。龄期为60d混凝土试块收缩率由275×10-6减小到225×10-6。即：本发明提供的上述混凝土强化剂，能够将现有的混凝土产生质的飞跃，能够极大提高混凝土的各项性能，能够有效提高实际使用中混凝土的综合寿命。

[0207] (4)本发明提供的上述混凝土强化剂在具体操作过程中，维持基准混凝土配合比不变和在基准配合比基础上降低10-15％水泥用量，调整配合比两种方式下，添加混凝土强效剂，混凝土的工作性能均得到改善，力学性能和耐久性均得到了改善。

[0208] (5)本发明提供的上述混凝土强化剂在具体操作过程中，可以增加水泥颗粒的分散性，减少水泥颗粒团聚，增加减水剂对水泥颗粒的吸附能力，提高减水剂的使用效果同时可以催进水泥进一步水化完全。在使用本发明提供的混凝土强效剂与减水剂双掺时，掺量一般为胶凝材料的0.6％～0.8％，能有效改善混凝土的和易性、抗泌水、不离析、易泵送；同时能够在掺减水剂的原混凝土配合比水泥用量不变的情况下，能增加混凝土强度8％～
20％；在保持强度不变的情况下，可在掺减水剂的原混凝土配合比基础上减少水泥用量
10％～20％；混凝土强效剂与减水剂双掺拌制的混凝土原材料综合成本比减水剂单掺拌制的混凝土降低2％～3％。

[0209] (6)结合表1-表8可知：本发明提供的第七实施例在具体应用中，其工作性能及力学性能、对混凝土碳化性能以及混凝土自收缩性能的实际应用效果明显优于第一-第六实施例的实际应用效果。因此，本发明提供的第七实施例在具体操作中，能够达到最好的实用技术效果。

[0210] 相应的，本发明还提供了一种混凝土强效剂的制备方法，具体包括：

[0211] a、首先将异戊烯醇聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、填充料加入到反应器中，在50～80℃下进行充分搅拌1-2小时，得到均匀混合物A。

[0212] b、三乙醇胺、改性淀粉在适量水中搅拌0.5-1小时，制备混合物B。

[0213] c、向混合物A溶液中边搅拌边缓慢倒入混合物B，均匀混合、充分搅拌1小时，即可得到一种不易沉淀的淡黄色液体混凝土强效剂母液。

[0214] d、将强效剂母液和水以一定比例稀释，可以得到不同浓度的强效剂成品。

[0215] 本发明提供的强效剂母液其主要技术参数：

[0216] ①密度：1.096±0.03g/cm3；

[0217] ②PH值：12.0±1.0；

[0218] ③固含量：59.00±3.00％。

[0219] 相应的，强效剂成品是母液按照1∶9稀释制的，其主要技术指标为：

[0220] ①密度：1.004±0.03g/cm3；

[0221] ②PH值：11.0±1.0；

[0222] ③固含量：5.90±0.60％。

[0223] 本领域的技术人员应该明白，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。