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一种茶皂素在混凝土中的应用方法

发明公布  在审
申请(专利)号:CN201910122832.3国省代码:上海 31
申请(专利权)人:蒋文昌
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摘要:
本发明公开了一种茶皂素在混凝土中的应用方法,所述混凝土包括胶凝材料、骨料以及引气剂,所述引气剂为茶皂素,所述茶皂素包括两种形态,一种是以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,另一种是以水剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,所述胶凝材料为硅酸盐水泥、矿物粉体以及粉煤灰,所述骨料包括细骨料和粗骨料,其中细骨料为10‑20目的河砂或人工砂,粗骨料为φ15mm‑φ25mm的碎石,所述以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,在C30以下的混凝土中,添加粉剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.005%‑0.01%,在C30以上的高性能混凝土中,添加粉剂茶皂素。该茶皂素在混凝土中的应用方法,有效增加混凝土内含气量,改善了混凝土的匀质性和施工和易性。

主权项:
1.一种茶皂素在混凝土中的应用方法,其特征在于:所述混凝土包括胶凝材料、骨料以及引气剂,所述引气剂为茶皂素;所述茶皂素包括两种形态,一种是以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,另一种是以水剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用;所述胶凝材料为硅酸盐水泥、矿物粉体以及粉煤灰,所述骨料包括细骨料和粗骨料,其中细骨料为10‑20目的河砂,粗骨料为φ15mm‑φ25mm的碎石。


说明书

一种茶皂素在混凝土中的应用方法

技术领域

本发明属于混凝土添加剂技术领域,具体涉及一种茶皂素在混凝土中的应用方
法。

背景技术

茶皂素是从茶油果子中提取的一种性能优异的表面活性物质。茶皂素是一种甙元
素有机化合物,主要成分为山茶类植物皂甙,是一种性能优异的非离子表面活性剂,对酸、
碱、硬水有较高的稳定性。

目前,国内提取茶皂素有两种工艺,最常见的就是用醇类萃取工艺,其次为水提法
提取工艺。目前,市场上供应的茶皂素主要有两种,一种是粉状茶皂素,称粉剂茶皂素、皂甙
含量在60%以上;另一种是液状茶皂素,称水剂茶皂素,皂甙含量在30%以上。

上世纪五十年代,日本人就发现了茶皂素,用于日化,农药、石油开采,还有医药领
域。现有技术中还未发现茶皂素作为引气剂在混凝土中的应用,本人通过多年来的研究和
实践,发现茶皂素作为引气剂应用于混凝土,可以使新拌混凝土和硬化混凝土获得一定的
含气量,会对混凝土工程结构的耐久性提高许多。

为改善混凝土拌合物的和易性,保水性和粘聚性,提高混凝土流动性,在混凝土拌
合物的拌和过程中引入大量均匀分布的,闭合而稳定的微小气泡的引气剂。

现有技术中,引气剂的主要品种包括松香树脂类、烷基和烷基芳烃磺酸类、脂肪醇
磺酸盐类等。常用掺量是水泥重量的50~500ppm。引气剂主要用于抗冻性要求高的结构,如
混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位,所以引气剂在建筑行业中有
着重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种茶皂素在混凝土中的应用方法,以解决上述背景技术
中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种茶皂素在混凝土中的应用方法,
所述混凝土包括胶凝材料、骨料以及引气剂,所述引气剂为茶皂素;

所述茶皂素包括两种形态,一种是以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,另一种
是以水剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用;

所述胶凝材料为硅酸盐水泥、矿物粉体以及粉煤灰,所述骨料包括细骨料和粗骨料,其
中细骨料为10-20目的河砂,粗骨料为φ15mm-φ25mm的碎石。

优选的,所述以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,在C30以下的混凝土中,
添加粉剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.005%-0.01%;

在C30以上的高性能混凝土中,添加粉剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.01%-0.03%
之间。

优选的,所述以水剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,在30℃以下的混凝土中,
添加水剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.01%-0.02%;

在C30以上的高性能混凝土中,添加水剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.02%-0.06%
之间。

优选的,所述混凝土的胶凝材料施工配合比中含有粉煤灰或者细骨料为人工砂
的,60%含量的粉剂茶皂素在胶凝材料内的用量可以加大到0.05%左右。

优选的,所述混凝土的胶凝材料施工配合比中含有粉煤灰或者细骨料为人工砂
的,30%含量的水剂茶皂素在胶凝材料内的用量可以加大到0.1%左右。

本发明的技术效果和优点:该茶皂素在混凝土中的应用方法,在混凝土中,加入茶
皂素后获得的含气量以及增加的坍落度经时损失都能满足国标规定,如表格数据所示,添
加适当量的茶皂素,能使混凝土的含气量增加,在保持配合比不变,水灰比不变的情况下,
能提高混凝土的坍落度和有效降低新拌混凝土的经时损失,茶皂素作为新型高性能混凝土
引气剂,显示出卓越的稳定性。由于增加了含气量,使混凝土的综合耐久性大大提高,由于
增加了混凝土的坍落度,大大改善了混凝土的工作性和施工和易性,能有效解决高程泵送
混凝土的堵泵问题,且不影响混凝土的强度,因为茶皂素来自于植物源生物,在混凝土中使
用,性能优越,稳定性相当好。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例
仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技
术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范
围。

本发明提供的一种茶皂素在混凝土中的应用方法,所述混凝土包括胶凝材料、骨
料以及引气剂,所述引气剂为茶皂素;

所述茶皂素包括两种形态,一种是以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,另一种
是以水剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,粉剂茶皂素:其皂甙含量在60%以上,其余物
质为水分5%,多糖和粗蛋白,水不溶物1%以内,水剂茶皂素:皂甙含量在30%以上,其余为多
糖和粗蛋白,水分在60%左右;

所述胶凝材料为硅酸盐水泥、矿物粉体以及粉煤灰,所述骨料包括细骨料和粗骨料,其
中细骨料为10-20目人工砂,粗骨料为φ15mm-φ25mm的碎石。

具体的,所述以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,在C30以下的混凝土中,
添加粉剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.005%-0.01%;

在C30以上的高性能混凝土中,添加粉剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.01%-0.03%
之间。

具体的,所述以水剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用,在C30以下的混凝土中,
添加水剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.01%-0.02%;

在C30以上的高性能混凝土中,添加水剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.02%-0.06%
之间。

具体的,所述混凝土的胶凝材料施工配合比中含有粉煤灰或者人工砂的,60%含量
的粉剂茶皂素在胶凝材料内的用量可以加大到0.05%左右。

具体的,所述混凝土的胶凝材料施工配合比中含有粉煤灰或者人工砂的,30%含量
的水剂茶皂素在胶凝材料内的用量可以加大到0.1%左右。

具体的,进行混凝土含气量试验,采用同济大学材料学院提供的配合比,即水灰比
0.4,做了几组试验,如以下表格所示:表格中原材料一列所示1、2、3、4分别为1硅酸盐水泥、
2粗骨料、3细骨料、4水。


具体的,该茶皂素在混凝土中的应用方法,在具体实施时,只需在混凝土的搅拌过
程中投入一定配比的茶皂素,在以粉剂茶皂素作为混凝土引气剂进行应用时,在C30以下的
混凝土中,添加粉剂茶皂素,用量应为胶凝材料质量的0.005%-0.01%,在C30以上的高性能
混凝土中,添加粉剂茶皂素,用量为胶凝材料质量的0.01%-0.03%之间,在以水剂茶皂素作
为混凝土引气剂进行应用时,在C30以下的混凝土中,添加水剂茶皂素,用量应为胶凝材料
质量的0.01%-0.02%,在C30以上的高性能混凝土中,添加水剂茶皂素,用量应为胶凝材料质
量的0.02%-0.06%之间,随着茶皂素的增加,混凝土内的含气量就增加,当混凝土的含气量
达到6%时,茶皂素再增加,含气量也增加不了,这是由于胶凝材料中的封闭独立的气泡已经
达到饱何状态,因为粗骨籽和细骨籽占了很多的体积,当含气量增加时,混凝土的比重和密
度会相应下降,会有降低原料的使用量,节省成本。且茶皂素由于表面张力低,气泡小,均
匀,分布匀称,改善了混凝土的匀质性,使得混凝土的性能更完善,是配制高性能混凝土优
质引气材料,而且使用后的混凝土强度能满足国标要求。

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图1
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