一種彩色混凝土專用外加劑及其應用及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種彩色混凝土專用外加劑及其應用及使用方法，所述專用外加劑包括：減水分散組分和改性耐久組分；所述減水分散組分，以質量分數(shù)計，包括：改性木質素磺酸鹽8-20份，聚亞甲基萘磺酸鈉15-35份，十二烷基磺酸鈉1-5份，水50-70份；所述改性耐久組分，以質量分數(shù)計，包括：苯乙烯-馬來酰亞胺5-16份、有機硅烷偶聯(lián)劑15-28份、硬脂酸鹽8-20份、可再分散聚合物40-60份，抗老化劑3-7份。本發(fā)明所提供的專用外加劑可抑制彩色混凝土返堿、提高混凝土工作性、光澤度及耐久性。
【專利說明】一種彩色混凝土專用外加劑及其應用及使用方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及建筑材料領域，特別涉及一種彩色混凝土專用外加劑及其應用及使用方法。
[0003]【背景技術】
[0004]隨著人民生活水平的提高，城市的基礎設施建設不止?jié)M足功能要求，人們更追求自然古樸的生活空間，追求高品位的生活環(huán)境，彩色混凝土技術系統(tǒng)因其具有極強的藝術性，環(huán)保性，色彩和款式的多樣性，便于施工，變化多樣，而且低成本和對環(huán)境無影響等特點使其在中國有了迅速發(fā)展，經過多年發(fā)展與完善，該產品在工藝的合理性，專用化學材料的穩(wěn)定性與環(huán)保性以及裝飾效果方面已達到了很成熟的水平，適用范圍從外發(fā)展到室內，從園林造景發(fā)展到娛樂、市政、商業(yè)和文化設施領域，彩色混凝土裝飾材料已在我國大多數(shù)城市廣泛地取代了傳統(tǒng)的地面裝飾材料。
[0005]然而，在彩色混凝土的施工過程中，由于顏料的顆粒較水泥細、顏料加工性能差等因素，易造成顏料團聚不易分散，而且由于顏料本身及雜質等對外加劑的吸附，導致彩色混凝土的初始坍落度較小及坍落度損失較大，嚴重影響了彩色混凝土的施工。
[0006]現(xiàn)有技術中，外加劑中的減水劑常用聚羧酸系高效減水劑，其對混凝土原材料的要求相對較高，特別是砂石材料的泥土含量使得聚羧酸系高效減水劑與膠凝材料的適應性較差，其成本也相對較高，在實際生產中C60以下混凝土聚羧酸系高效減水劑應用還相對較少。
[0007]為此生產廠家經常以增加用水量來提高彩色混凝土坍落度，但這是犧牲混凝土強度為前提。
[0008]另外，水泥混凝土中的Ca(OH)2等水化產物通等過毛細管道移動到混凝土表面形成返堿，給彩色混凝土的色澤帶來了一定的影響。
[0009]
【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種彩色混凝土專用外加劑及其在制備彩色混凝土中應用及在制備彩色混凝土中的使用方法，所述專用外加劑可抑制彩色混凝土返堿、提高混凝土工作性、光澤度及耐久性。
[0011]為達到上述目的，本發(fā)明主要采用如下技術方案:
一 種彩色混凝土專用外加劑，包括:減水分散組分和改性耐久組分；所述減水分散組分，以質量分數(shù)計，包括:改性木質素磺酸鹽8-20份，聚亞甲基萘磺酸鈉15-35份，十二烷基磺酸鈉1-5份，水50-70份；所述改性耐久組分，以質量分數(shù)計，包括:苯乙烯-馬來酰亞胺5-16份、有機硅烷偶聯(lián)劑15-28份、硬脂酸鹽8-20份、可再分散聚合物40-60份，抗老化劑3-7 份。
[0012]其中，所述改性木質素磺酸鹽為改性木質素磺酸鈉或改性木質素磺酸鈣。
[0013]另，所述改性木質素磺酸鹽分子量在50000-100000之間。
[0014]又，所述有機硅烷偶聯(lián)劑選自Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y_服基丙基二乙氧基硅烷中的一種或幾種。
[0015]再，所述硬脂酸鹽選自硬質酸鈉、硬脂酸鎂、硬質酸鉀中的一種或幾種。
[0016]且，所述可再分散聚合物選自乙酸乙烯酯/乙烯共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯共聚物、叔碳酸乙烯酯/乙烯共聚物、聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚碳硅氧烷、聚亞甲硅基二硅氧烷中的一種或幾種。[0017]再，所述抗老化劑為2，2’ - 二羥基-4，4’ 二甲氧基-5，5’ 二磺酸鈉二苯甲酮。
[0018]同時，本發(fā)明還提供一種所述彩色混凝土專用外加劑在制備彩色混凝土中的應用。
[0019]同時，本發(fā)明還提供一種所述彩色混凝土專用外加劑在制備彩色混凝土中的使用方法，包括如下步驟:
1)將砂、混凝土所用顏料、彩色混凝土專用外加劑改性耐久組分加入攪拌機內攪拌
30s ；
2)將水泥、石、礦粉等其他膠凝材料加入攪拌機內攪拌30s-60s；
3)將彩色混凝土專用外加劑減水組分、水加入攪拌機內攪拌30s-60s，制備得彩色混凝土。
[0020]其中，所述專用外加劑中減水分散組分摻量為彩色混凝土中膠凝材料重量的
1.0%-2.5%，所述改性耐久組分摻量為彩色混凝土中膠凝材料重量的1.0%-3.0%。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
a)減水分散組分中，通過采用改性木質素磺酸鹽、萘系減水劑等表面活性劑復配來改變顏料表面電荷狀態(tài)來分散均勻顏料，并且改性木質素磺酸鹽、萘系減水劑對用顏料和砂中的粘土或泥含量適應性強，減水效果好。另外，硬質酸鹽可以和混凝土中水化產物氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，在源頭上解決混凝土返堿的問題；
b)針對普通彩色混凝土所用顏料降低混凝土強度等級的問題，采用有機硅烷偶聯(lián)劑對顏料進行親水化處理，改善顏料與水泥石基體的結合強度，從而保證在混凝土著色的同時不降低混凝土的強度；
c)可再分散聚合物的加入改善了混凝土的工作性使混凝土漿體更加飽滿，并填充于混凝土各個貫穿孔隙內有效阻止了混凝土返堿，在混凝土材料不同組分之間起粘結橋的作用，增加了混凝土的抗折強度；
d)提供所述專用外加劑的使用方法，將砂、混凝土所用顏料、彩色混凝土專用外加劑改性耐久組分等預混30s，可以減少顏料色素結塊、團聚的初級粒子，使顏料分散均勻，并且苯乙烯馬來酰亞胺及抗老化劑的加入可以提高顏料的耐堿性以及顏料的耐老化性能。
[0022]
【具體實施方式】[0023]下面通過具體的實施例對本發(fā)明進一步說明，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0024]實施例1: 以質量分數(shù)計，彩色混凝土專用外加劑配合比為:
減水分散組分:改性木質素磺酸鈉8份，聚亞甲基萘磺酸鈉30份，十二烷基磺酸鈉5份，水57份。摻量為混凝土膠凝材料重量的1.5%。
[0025]改性耐久組分:苯乙烯-馬來酰亞胺16份、Y -縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷15份、硬脂酸鈉20份、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物46份，2，2’ - 二羥基-4，4’ 二甲氧基_5，5’二磺酸鈉二苯甲酮3份。摻量為混凝土膠凝材料重量的2.0%。
[0026]彩色混凝土由礦粉、水泥、其他礦物摻合料、水、顏料、混凝土專用外加劑、粗集料、細集料組成。其中膠凝材料為:礦粉、水泥、其他礦物摻合料。
[0027]混凝土各組分的配合比為水泥:礦粉:顏料:砂:石:水為280: 100: 20: 745:1055: 165。其中，顏料取代水泥占膠凝材料總重量的5%，所用顏料為無機顏料氧化鐵紅和有機顏料偶氮紅，分別記做A顏料和B顏料。
[0028]所述彩色混凝土專用外加劑在制備彩色混凝土中的使用方法包括如下步驟:
1)將砂、混凝土所用顏料、所述專用外加劑改性耐久組分加入攪拌機內攪拌30s；
2)將水泥、石、礦粉等其他膠凝材料加入攪拌機內攪拌30s-60s；
3)將彩色混凝土專用外加劑減水組分、水加入攪拌機內攪拌30s-60s制備得彩色混凝土。
[0029]其中，步驟I)中將砂、混凝土所用顏料、彩色混凝土專用外加劑改性耐久組分等預混30s，可以減少顏料色素結塊、團聚的初級粒子，使顏料分散均勻，并且苯乙烯馬來酰亞胺及抗老化劑的加入可以提高顏料的耐堿性以及顏料的耐老化性能，而且對各種顏料適應性強。
[0030]實施例2:
以質量分數(shù)計，彩色混凝土專用外加劑配合比為:
減水分散組分:改性木質素磺酸鈉20份，聚亞甲基萘磺酸鈉28份，十二烷基磺酸鈉2份，水50份。摻量為混凝土膠凝材料重量的1.0%。
[0031]改性耐久組分:苯乙烯-馬來酰亞胺8份、Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷28份、硬脂酸鈉8份、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物49份，2，2’ - 二羥基-4，4’ 二甲氧基_5，5’ 二磺酸鈉二苯甲酮7份。摻量為混凝土膠凝材料重量的1.5%。
[0032]其余同實施例1。
[0033]實施例3
以質量分數(shù)計，彩色混凝土專用外加劑配合比為:
減水分散組分:改性木質素磺酸鈉20份，聚亞甲基萘磺酸鈉15份，十二烷基磺酸鈉I份，水64份。摻量為混凝土膠凝材料重量的2.0%。
[0034]改性耐久組分:苯乙烯-馬來酰亞胺15份、Y -縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷18份、硬脂酸鈉20份、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物40份，2，2’ - 二羥基-4，4’ 二甲氧基_5，5’二磺酸鈉二苯甲酮7份。摻量為混凝土膠凝材料重量的3.0%。[0035]其余同實施例1。
[0036]實施例4
以質量分數(shù)計，彩色混凝土專用外加劑配合比為:
減水分散組分:改性木質素磺酸鈉8份，聚亞甲基萘磺酸鈉20份，十二烷基磺酸鈉2份，水70份。摻量為混凝土膠凝材料重量的2.5%。
[0037]改性耐久組分:苯乙烯-馬來酰亞胺6份、Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷16份、硬脂酸鈉13份、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物60份，2，2’ - 二羥基-4，4’ 二甲氧基-5，5’二磺酸鈉二苯甲酮5份。摻量為混凝土膠凝材料重量的1.0%。
[0038]其余同實施例1。
[0039]實施例5
以質量分數(shù)計，彩色混 凝土專用外加劑配合比為:
減水分散組分:改性木質素磺酸鈉10份，聚亞甲基萘磺酸鈉35份，十二烷基磺酸鈉2份，水53份。摻量為混凝土膠凝材料重量的1.5%。
[0040]改性耐久組分:苯乙烯-馬來酰亞胺10份、Y -縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷12份、硬脂酸鈉23份、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物50份，2，2’ - 二羥基-4，4’ 二甲氧基_5，5’二磺酸鈉二苯甲酮5份。摻量為混凝土膠凝材料重量的1.5%。
[0041]其余同實施例1。
[0042]實施例6
用改性木質素磺酸鈣代替改性木質素磺酸鈉，用Y-氨丙基三乙氧基硅烷代替Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，用硬質酸鎂代替硬質酸鈉，用乙酸乙烯酯/乙烯共聚物代替苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
[0043]其余同實施例1。
[0044]實施例7
用改性木質素磺酸鈣代替改性木質素磺酸鈉，Y-脲基丙基三乙氧基硅烷代替Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，用硬脂酸鉀代替硬質酸鈉，乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯共聚物代替苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
[0045]其余同實施例1。
[0046]實施例8
用改性木質素磺酸鈣代替改性木質素磺酸鈉，Y-脲基丙基三乙氧基硅烷代替Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，用硬脂酸鉀代替硬質酸鈉，叔碳酸乙烯酯/乙烯共聚物代替苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
[0047]其余同實施例1。
[0048]實施例9
用改性木質素磺酸鈣代替改性木質素磺酸鈉，Y-脲基丙基三乙氧基硅烷代替Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，用硬脂酸鉀代替硬質酸鈉，聚硅氧烷代替苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
[0049]其余同實施例1。
[0050]實施例10
用改性木質素磺酸鈣代替改性木質素磺酸鈉，Y-脲基丙基三乙氧基硅烷代替Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，用硬脂酸鉀代替硬質酸鈉，聚碳硅烷代替苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
[0051]其余同實施例1。
[0052]實施例11
用改性木質素磺酸鈣代替改性木質素磺酸鈉，Y-脲基丙基三乙氧基硅烷代替Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷，用硬脂酸鉀代替硬質酸鈉，聚亞甲硅基二硅氧烷代替苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
[0053]其余同實施例1。
[0054]實施例12
有機硅烷偶聯(lián)劑為Y _縮水甘油醚丙基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基二乙氧基硅烷、Y-脲基丙基三乙氧基硅烷以1:1:1比例混合而成，硬脂酸鹽為硬質酸鈉、硬脂酸鉀、硬質酸鎂以2:3:2比例混合而成，可再分散聚合物為乙酸乙烯酯/乙烯共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯共聚物、叔碳酸乙烯酯/乙烯共聚物、聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚碳硅氧烷和聚亞甲硅基二硅氧烷以任意比例混合而成。
[0055]其余同實施例1。
[0056]混凝土性能考 核指標按照《普通混凝土拌合物性能試驗方法》(GB/T 50080-2002)和《普通混凝土力學試驗方法》(GB/T 50081-2002)執(zhí)行，7d泡水性實驗是將混凝土養(yǎng)護7d后放在水中浸泡10d，紫外老化試驗是混凝土養(yǎng)護7d后在25度條件下，紫外線照射10d。本發(fā)明實施例廣12制得彩色混凝土具體性能指標與現(xiàn)有技術中彩色混凝土性能指標(即對比例)對比如表1所示。
[0057]表1
【權利要求】
1.一種彩色混凝土專用外加劑，其特征在于，所述專用外加劑包括: 減水分散組分和改性耐久組分； 所述減水分散組分，以質量分數(shù)計，包括:改性木質素磺酸鹽8-20份，聚亞甲基萘磺酸鈉15-35份，十二烷基磺酸鈉1-5份，水50-70份； 所述改性耐久組分，以質量分數(shù)計，包括:苯乙烯-馬來酰亞胺5-16份、有機硅烷偶聯(lián)劑15-28份、硬脂酸鹽8-20份、可再分散聚合物40-60份，抗老化劑3-7份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種彩色混凝土專用外加劑，其特征在于，所述改性木質素磺酸鹽為改性木質素磺酸鈉或改性木質素磺酸鈣。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種彩色混凝土專用外加劑，其特征在于，所述改性木質素磺酸鹽分子量在50000-100000之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種彩色混凝土專用外加劑，其特征在于，所述有機硅烷偶聯(lián)劑選自Y _縮水甘油醚丙基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基二乙氧基硅烷、Y-服基丙基二乙氧基硅烷中的一種或幾種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種彩色混凝土專用外加劑，其特征在于，所述硬脂酸鹽選自硬質酸鈉、硬脂酸鎂、硬質酸鉀中的一種或幾種。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種彩色混凝土專用外加劑，其特征在于，所述可再分散聚合物選自乙酸乙烯酯/乙烯共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯共聚物、叔碳酸乙烯酯/乙烯共聚物、聚硅氧烷、聚碳硅烷、聚碳硅氧烷、聚亞甲硅基二硅氧烷中的一種或幾種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種彩色混凝土專用外加劑，其特征在于，所述抗老化劑為2，2’ - 二羥基-4，4’ 二甲氧基-5，5’ 二磺酸鈉二苯甲酮。
8.—種如權利要求1-7中任一項所述的彩色混凝土專用外加劑在制備彩色混凝土中的應用。
9.一種如權利要求8所述的彩色混凝土專用外加劑在制備彩色混凝土中的使用方法，包括如下步驟: 將砂、混凝土所用顏料、彩色混凝土專用外加劑中的改性耐久組分加入攪拌機內攪拌30s ； 將水泥、石、礦粉等其他膠凝材料加入攪拌機內攪拌30s-60s ； 將彩色混凝土專用外加劑減水組分、水加入攪拌機內攪拌30s-60s，制備得彩色混凝土。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種彩色混凝土專用外加劑在制備彩色混凝土中的使用方法，其特征在于，所述專用外加劑中減水分散組分摻量為彩色混凝土中膠凝材料重量的1.0%-2.5%，所述改性耐久組分摻量為彩色混凝土中膠凝材料重量的1.0%-3.0%。
【文檔編號】C04B103/30GK103936326SQ201410146125
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權日:2014年4月14日
【發(fā)明者】郭建華, 季平, 丁百湛, 李保亮 申請人:淮安市建筑工程檢測中心有限公司