一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料

摘要

本发明公开了一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，涉及混凝土材料技术领域。该混凝土材料的原料包括以下质量份的组分：水泥400‑500份，机制砂700‑740份，石子900‑950份，内掺增强剂2‑3份，减水剂4‑4.5份，水150‑200份；其中，内掺增强剂的原料包括：海因、卡松、有机锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺和酒石酸。本发明通过加入内掺剂的方式对机制砂混凝土的性能进行改进，保证了机制砂混凝土优异的力学性能和防腐效果；同时，本发明制备的机制砂混凝土无泌水、离析现象，可满足实际生产中对建筑混凝土的使用需求。

权利要求

1.一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，其特征在于，原料包括以下质量份的组分：水泥400‑500份，机制砂700‑740份，石子900‑950份，内掺增强剂2‑3份，减水剂4‑4.5份，水150‑200份；

所述内掺增强剂的原料包括：海因、卡松、有机锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺和酒石酸；

所述海因、卡松、有机锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇和酒石酸质量比为0.6‑0.7:

0.8‑1.0:0.2‑0.3:2.5‑3:1.3‑1.5:1.0‑1.2；

所述有机锡为二丁基锡、三丁基锡、三苯基锡、二甲基锡、二辛基锡或四苯基锡中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的内掺式防霉变机制砂混凝土材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

3.根据权利要求1所述的内掺式防霉变机制砂混凝土材料，其特征在于，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。

4.如权利要求1‑3任一项所述内掺式防霉变机制砂混凝土材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述机制砂和石子混合，之后加入所述水泥、水、减水剂和内掺增强剂，搅拌均匀，即得内掺式防霉变机制砂混凝土材料。

5.根据权利要求4所述的内掺式防霉变机制砂混凝土材料的制备方法，其特征在于，在机制砂和石子混合前还包括将二者分别进行预均化的步骤。

6.如权利要求1‑3任一项所述内掺式防霉变机制砂混凝土材料在建筑工程领域中的应用。

说明书

一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土材料技术领域，特别是涉及一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料。

背景技术

[0002] 混凝土采用水泥作为胶凝材料，主要以砂、石作为集料，与水按照一定比例配合，经搅拌而得。在现代建筑领域中，混凝土作为一种传统的建筑工程材料被广泛应用于建筑结构中，是使用量巨大的基础性建材。

[0003] 然而，以混凝土建造的建筑物在使用期间常常会受到腐蚀介质的侵蚀，如果在建造建筑物时，不对结构材料进行防腐措施处理，腐蚀介质就极可能损坏建筑结构，出现腐蚀、霉变的现象，导致建筑物性能显著降低，甚至失去使用价值。针对这一问题，研究者进行了诸多研究，以期改善混凝土的防腐性能，使其使用性能更好。从目前的研究来看，主要通过添加外加剂的形式来对混凝土的性能进行改善，然而在该方面相对成熟的研究较少，且主要针对纯水泥生产工艺，但水泥与混凝土的材料成分及功能成分差别较大，难以实现预期的混凝土性能改善目的。

[0004] 与此同时，混凝土材料还需要大量的砂石资源作为原料，但随着天然砂石资源的逐渐枯竭，机制砂代替河砂作为混凝土细集料成为一种必然的趋势。然而，机制砂相对于河砂而言，其颗粒级配较差，拌制出的混凝土容易出现离析、泌水的现象。

[0005] 基于上述现状，如何实现机制砂在混凝土中的高效利用，并使混凝土材料具有优异的防腐蚀防霉效果，是建筑工程领域亟待解决的技术难题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，以解决上述现有技术存在的问题，使机制砂混凝土具有优异的性能，从而满足建筑工程领域的应用需求。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0008] 本发明提供一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，原料包括以下质量份的组分：

[0009] 水泥400‑500份，机制砂700‑740份，石子900‑950份，内掺增强剂2‑3份，减水剂4‑4.5份，水150‑200份；

[0010] 所述内掺增强剂的原料包括：海因、卡松、有机锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺和酒石酸。

[0011] 进一步地，所述内掺增强剂的原料质量配比如下：海因、卡松、有机锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺和酒石酸质量比为0.6‑0.7:0.8‑1.0:0.2‑0.3:2.5‑3:1.3‑1.5:1.0‑1.2。

[0012] 进一步地，所述有机锡为二丁基锡、三丁基锡、三苯基锡、二甲基锡、二辛基锡或四苯基锡中的一种或多种。

[0013] 进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

[0014] 进一步地，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。

[0015] 本发明还提供上述内掺式防霉变机制砂混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：

[0016] 将所述机制砂和石子混合，之后加入所述水泥、水、减水剂和内掺增强剂，搅拌均匀，即得内掺式防霉变机制砂混凝土材料。

[0017] 进一步地，在机制砂和石子混合前还包括将二者分别进行预均化的步骤。

[0018] 本发明还提供上述内掺式防霉变机制砂混凝土材料在建筑工程领域中的应用。

[0019] 二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺组分对于混凝土强度具有一定改善效果，但二者单独发挥作用的能力有限。本发明在二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺组分基础上，进一步在内掺增强剂中添加海因、卡松、有机锡及酒石酸组分，加速表面水化膜的破裂，进而加速水泥的水化历程，保证机制砂混凝土的强度；同时，添加卡松、有机锡组分用于混凝土的防腐防霉，酒石酸的加入进一步提升了其防腐效果，综合实现了机制砂混凝土的抗压强度和防腐防霉性能。

[0020] 本发明公开了以下技术效果：

[0021] 本发明采用机制砂作为混凝土的细骨料，降低了对河砂的使用需求，可避免河砂的过渡开采，具有重要的环境保护意义。

[0022] 本发明通过加入内掺剂的方式对机制砂混凝土的性能进行改进，该内掺剂在添加有二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺组分的基础上，进一步添加海因、卡松、有机锡及酒石酸组分，上述组分共同作用保证了机制砂混凝土优异的力学性能和防腐效果；同时，本发明制备的机制砂混凝土无泌水、离析现象，可满足实际生产中对建筑混凝土的使用需求。

具体实施方式

[0023] 现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

[0024] 应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

[0025] 除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

[0026] 在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

[0027] 关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

[0028] 本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

[0029] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明：

[0030] 本发明实施例所用水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。

[0031] 本发明实施例所用有机锡为二丁基锡、三丁基锡、三苯基锡、二甲基锡、二辛基锡或四苯基锡中的一种或多种；所用减水剂为ZM‑4B聚羧酸高性能减水剂。

[0032] 实施例1

[0033] 一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，所述混凝土材料包括以下质量份的原料组分：

[0034] 水泥400份，机制砂700份，石子900份，内掺增强剂3份，减水剂4份，水150份；

[0035] 其中，内掺增强剂由海因、卡松、三丁基锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、酒石酸按照质量比0.6:0.8:0.3:2.5:1.5:1.0混合制得。

[0036] 所述内掺式防霉变机制砂混凝土材料的制备方法如下：

[0037] (1)将机制砂、石子分别在8r/min下进行8min的预均化；

[0038] (2)在10r/min下，将预均化处理后的机制砂和石子混合，之后加入水泥、水、减水剂和内掺增强剂，搅拌均匀，即得内掺式防霉变机制砂混凝土材料。

[0039] 实施例2

[0040] 一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，所述混凝土材料包括以下质量份的原料组分：

[0041] 水泥500份，机制砂740份，石子950份，内掺增强剂2份，减水剂4.5份，水200份；

[0042] 其中，内掺增强剂由海因、卡松、三苯基锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、酒石酸按照质量比0.7:1.0:0.2:3:1.3:1.2混合制得。

[0043] 所述内掺式防霉变机制砂混凝土材料的制备方法如下：

[0044] (1)将机制砂、石子分别在12r/min下进行5min的预均化；

[0045] (2)在10r/min下，将预均化处理后的机制砂和石子混合，之后加入水泥、水、减水剂和内掺增强剂，搅拌均匀，即得内掺式防霉变机制砂混凝土材料。

[0046] 实施例3

[0047] 一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，所述混凝土材料包括以下质量份的原料组分：

[0048] 水泥450份，机制砂720份，石子930份，内掺增强剂2份，减水剂4份，水180份；

[0049] 其中，内掺增强剂由海因、卡松、有机锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、酒石酸按照质量比0.7:0.9:0.3:2.5:1.4:1.1混合制得。

[0050] 添加的有机锡为二丁基锡和二辛基锡质量比1:1.5的混合物。

[0051] 所述内掺式防霉变机制砂混凝土材料的制备方法如下：

[0052] (1)将机制砂、石子分别在10r/min下进行7min的预均化；

[0053] (2)在9r/min下，将预均化处理后的机制砂和石子混合，之后加入水泥、水、减水剂和内掺增强剂，搅拌均匀，即得内掺式防霉变机制砂混凝土材料。

[0054] 实施例4

[0055] 一种内掺式防霉变机制砂混凝土材料，所述混凝土材料包括以下质量份的原料组分：

[0056] 水泥480份，机制砂730份，石子940份，内掺增强剂3份，减水剂4.3份，水170份；

[0057] 其中，内掺增强剂由海因、卡松、有机锡、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺、酒石酸按照质量比0.6:0.8:0.2:2.7:1.5:1.2混合制得。

[0058] 所用有机锡为二甲基锡、二辛基锡和四苯基锡等质量比的混合物。

[0059] 所述内掺式防霉变机制砂混凝土材料的制备方法如下：

[0060] (1)将机制砂、石子分别在9r/min下进行6min的预均化；

[0061] (2)在8r/min下，将预均化处理后的机制砂和石子混合，之后加入水泥、水、减水剂和内掺增强剂，搅拌均匀，即得内掺式防霉变机制砂混凝土材料。

[0062] 对比例1

[0063] 与实施例1不同之处仅在于，所述内掺增强剂为二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺质量比2.5:1.5的混合物，且内掺增强剂的总质量不变。

[0064] 对比例2

[0065] 与实施例1不同之处仅在于，不添加酒石酸组分。

[0066] 对比例3

[0067] 与实施例1不同之处仅在于，不添加三丁基锡组分。

[0068] 对制备的混凝土材料进行各项性能测试，检测结果见表1。

[0069] 按照GB/T50080‑2011《普通混凝土拌合物性能测试方法》检测混凝土坍落度和扩展度；按照JGJ281‑2012《高强混凝土应用技术规程》检测混凝土排空时间。

[0070] 表1

[0071]

[0072]

[0073] 可以看出，本发明的机制砂混凝土材料无泌水、离析现象，60min内坍落度基本无损失，且机制砂混凝土具有优异的抗压强度。

[0074] 对制备的混凝土材料进行耐腐蚀性测试：

[0075] 耐腐蚀性试验及电通量试验参照GB/T749‑2008《水泥抗硫酸盐侵蚀试验方法》和GB/T 50082‑2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行测试，结果见表2。

[0076] 表2

[0077]

[0078] 从表2可以看出，本发明的机制砂混凝土具有优异的抗腐蚀性能。

[0079] 利用耐生物霉菌介质浸泡制备得到的机制砂混凝土材料，浸泡168h后进行结果统计，具体结果见表3。

[0080] 表3

[0081]

[0082] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。