本發(fā)明涉及建筑材料領域,特別涉及一種添加劑及其在水泥或混凝土中的應用。
背景技術:
粉磨水泥是一個高能耗、低效率的過程,其中70%以上的能量被浪費掉,所以節(jié)能減排發(fā)展低碳經濟是水泥及混凝土行業(yè)迫切要解決的問題。為降低能耗、提高粉磨效率,通常采取以下兩個方面的措施:一、改善粉磨設備和粉磨工藝以最大限度的利用機械能;二、在水泥粉磨過程中加入添加劑來提高粉磨效率。其中第二種措施是當前水泥及混凝土生產領域的研究重點。在歐美、日本等發(fā)達國家,添加劑的使用已經相當普遍,而我們還處于剛剛起步的階段,添加劑在使用過程的不足逐漸顯現(xiàn)出來,如氯鹽給水泥和混凝土的耐久性帶來很大的安全隱患;添加劑質量不穩(wěn)定,摻量大,從而導致水泥質量波動等。
研制一種水泥和混凝土添加劑,不僅能節(jié)能減排,而且能提高水泥和混凝土的抗折強度及抗壓強度,是亟待解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術中存在的問題,本發(fā)明提供一種添加劑及其在水泥或混凝土中的應用,該添加劑能夠有效提高水泥和混凝土的粉磨效率,降低能源消耗,同時顯著提高水泥和混凝土的抗壓強度及抗折強度。
技術方案:本發(fā)明提供了一種添加劑,包括如下重量份的組分:二乙醇單異丙醇胺1-99份,醇胺7-50份,多元醇6-20份,糖蜜9-15份,飽和脂肪酸2-5份。
優(yōu)選地,二乙醇單異丙醇胺30-45份,醇胺37-51份,多元醇7-10份,糖蜜9~15份,飽和脂肪酸2-5份。
進一步優(yōu)選,二乙醇單異丙醇胺45份,醇胺37份,多元醇10份,糖蜜12份,飽和脂肪酸5份。
優(yōu)選地,所述醇胺為以下任意一種或其組合:三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、三異丙醇胺、四羥乙基乙二胺。
優(yōu)選地,所述多元醇為以下任意一種或其組合:乙二醇、二甘醇、三乙二醇、丙二醇、2,2-二羥甲基丁醇、1,2-丙二醇、聚多元醇。
優(yōu)選地,所述飽和脂肪酸為以下任意一種或其組合:正辛酸、棕櫚酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、醋酸、軟脂酸、硬脂酸。
本發(fā)明同時還提供了上述添加劑在水泥或混凝土中的應用。
優(yōu)選地,所述添加劑在所述水泥或混凝土中的摻和量為的0.001-0.5%。
有益效果:利用對二乙醇單異丙醇胺進行改性,形成了具有胺基、羥基、酯基(由二乙醇單異丙醇胺、醇胺或多元醇與飽和脂肪酸反應形成)和羧基的化合物,在粉磨過程中,胺基使粉體具有靜電斥力,羥基吸附在粉體顆粒表面,分子結構中的胺基、酯基和羧基還可以與水泥和混凝土中的金屬離子fe2+、ca2+等發(fā)生螯合作用,多重作用效果大大提高了助磨效果,有效提高水泥磨臺時產量,改善水泥流動性,降低能耗,加快凝結時間,提高水泥和混凝土的綜合性能;醇胺能提高水泥的早期或后期強度;糖蜜是多羥基有機物,能有效改善水泥質量,如減少水泥需水量,改善水泥顆粒的孔徑結構,提高水泥的質量;防止減少水泥用量之后混凝土減水劑超摻引起的離析、泌水、板結現(xiàn)象,混凝土強度和耐久性能得到提高。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細的介紹。
實施方式1
取二乙醇單異丙醇胺35份、醇胺37份、多元醇10份、糖蜜9份飽和脂肪酸4份,在零下15攝氏度至零上45攝氏度環(huán)境溫度下混合均勻得本實施方式中的添加劑。
實施方式2
取二乙醇單異丙醇胺30份、醇胺44份、多元醇7份、糖蜜10份飽和脂肪酸2份,在零下15攝氏度至零上45攝氏度環(huán)境溫度下混合均勻得本實施方式中的添加劑。
添加劑的制備方法同實施方式1。
實施方式3
取二乙醇單異丙醇胺40份、醇胺44份、多元醇9份、糖蜜14份和飽和脂肪酸5份,在零下15攝氏度至零上45攝氏度環(huán)境溫度下混合均勻得本實施方式中的添加劑。
實施方式4
取二乙醇單異丙醇胺30份、四羥乙基乙二胺(theed)51份、多元醇9份、糖蜜11份、飽和脂肪酸3份,在零下15攝氏度至零上45攝氏度環(huán)境溫度下混合均勻得本實施方式中的添加劑。
實施方式5
取二乙醇單異丙醇胺45份、乙醇胺37份、多元醇10份、糖蜜12份和飽和脂肪酸5份,在零下15攝氏度至零上45攝氏度環(huán)境溫度下混合均勻得本實施方式中的添加劑。
實施方式6
取二乙醇單異丙醇胺40份、乙醇胺40份、多元醇8份、糖蜜15份和飽和脂肪酸3份,在零下15攝氏度至零上45攝氏度環(huán)境溫度下混合均勻得本實施方式中的添加劑。
將上述各實施方式中的添加劑分別加入水泥和混凝土中攪拌均勻,得到添加了本發(fā)明中添加劑的水泥或混凝土。其中,水泥成分為:65%的熟料、30%的混合材(粉煤灰和石灰石)和5%的石膏;混凝土成分為:25%的水泥,20%的水,35%的細沙,20%的石子。
依據(jù)gb/t17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(iso法)》中記載的方法測試水泥膠砂強度;采用dbt-127型勃氏透氣比表面積儀檢測勃氏比表面積。
依據(jù)gb1346-2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》中記載的方法檢測水泥的標準稠度用水量、凝結時間,結果如表1。
表1加入實施例1至實施例6的添加劑后的水泥性能測試結果
通過表1可以看出,添加了添加劑后的水泥比沒有添加添加劑的水泥的3天抗折強度提高3-5mpa,28天抗折強度提高5-8mpa;3天抗壓強度提高3-6mpa,28天抗壓強度提高5-9mpa;比表面積提高58-78cm2/kg;初凝時間縮短36-76min;終凝時間縮短41-59min;標準稠度需水量最多減少0.3%。
依據(jù)gb/t50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行混凝土抗壓強度試驗,結果如表2。
表2加入實施例1至實施例6的添加劑后的混凝土強度測試
通過表2可以看出,添加了添加劑后的混凝土比沒有添加添加劑的混凝土的3天抗壓強度提高2-4mpa,7天抗壓強度提高3-5mpa,28天抗壓強度提高3-6mpa,56天抗壓強度提高3-6mpa。
綜上可知,本發(fā)明的添加劑具有良好的助磨增強效果,可提高產量,并能有效提高水泥及混凝土強度,在工藝條件保持相同的情況下,水泥的3天抗壓強度最高提高3-6mpa,28天抗壓強度最高提高5-9mpa,3天抗折強度最高提高3-5mpa,28抗折強度最高提高5-8mpa;混凝土的3天抗壓強度提高2-4mpa,7天抗壓強度提高3-5mpa,28天抗壓強度提高3-6mpa,56天抗壓強度提高3-6mpa。如果維持水泥標號不變,可以節(jié)省水泥熟料15%左右,多消耗混合材(粉煤灰和石灰石)15%左右,由于節(jié)省了熟料(對熟料進行研磨能耗較大),增加了混合材(混合材中的粉煤灰無需研磨),所以加入本發(fā)明中的添加劑能夠間接地提升粉磨效率;本添加劑適合于各種不同混合材的水泥和混凝土使用,具有良好的經濟和社會效益。
上述實施方式只為說明本發(fā)明的技術構思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發(fā)明的內容并據(jù)以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所做的等效變換或修飾,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。