CN102531448A - 聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂，由下列物质组成：浓度为20％的聚羧酸酯类外加剂60-80wt％，浓度为50％的聚羧酸醚类外加剂5-7wt％，二糖类蔗糖0.2-0.5wt％，多羟基羧酸盐1-2wt％，木质素磺酸盐1-2wt％，离子膜碱0.2-0.5wt％，十二烷基硫酸钠0.1-0.2wt％，异噻唑啉酮类防腐防霉剂0.2-0.5wt％，去离子水10-30wt％。聚羧酸酯类和醚类外加剂在40-50℃水中化合，添加二糖类蔗糖、多羟基羧酸盐、木质素磺酸盐为激发剂，形成长短侧链交叉结构的合成物；冷却至常温后调pH值6-8，添加十二烷基硫酸钠和防腐防霉剂形成产品。本品可明显改善外加剂对水泥的适应性，提高减水率，提高混凝土和易性、保水性、保坍性，提高混凝土后期强度和长期耐久性。特别适于制作中低标号等级混凝土及大体积、自密实与高泵程混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂，它属于新型材料科学领域，特别适用于中低标号、大体积、自密实与高泵程混凝土。
背景技术
近年来，聚羧酸系产品的理论研究已逐渐趋于成熟，新产品不断出现。目前的聚羧酸系产品主要分为脂类和醚类，其产品应用范围也越来越广泛，从最初的国家重点工程逐渐扩展至普通民用建筑，从原来的主要应用在C50及其以上高标号混凝土，逐渐过渡至C30及其以下低标号混凝土中。但在实际应用中，特别是在C30中低标号混凝土中，还存在许多问题。例如：直接使用高浓度的聚羧酸系产品，减水率过高，中低标号混凝土拌合物性状对用水量较敏感，混凝土生产企业用水量较难控制，并且价格较贵，无法降低混凝土成本。虽然聚羧酸产品降低浓度复配，可以有效降低中低标号混凝土成本，减少混凝土对用水量的敏感性。但单纯脂类聚羧酸产品在某些水泥中坍损较大，不利于长时间的运输，而醚类聚羧酸产品保坍性良好，但混凝土减水率不如脂类聚羧酸产品，出现泌水等问题。
目前，上海市中低标号的混凝土约占混凝土总量的一半以上，常规萘系产品由于受到原材料的限制，混凝土减水率不大，通常需要加大用水量才能达到工地施工的泵送要求，这样容易导致混凝土泌水量较多，硬化后容易产生裂缝，对混凝土后期强度有一定的影响。同时，在夏天高温季节，萘系需要加入大量缓凝剂，来保证混凝土的坍落度保持性，大量缓凝剂的加入必然会产生变质、发臭、含气量减少等问题，对周围环境和混凝土长期耐久性有一定的影响。聚羧酸系产品减水率较高，在降低浓度控制合理价格范围内，使用单纯脂类或醚类聚羧酸产品，在中低标号混凝土总粉料不多的情况下，又会遇到例如砂石变动影响减水率、水泥适应性等问题。因此，需要一种价格适中，能大幅提高混凝土减水率，提高混凝土拌合物的和易性、保坍性、可泵性，在中低标号混凝土中表现良好的聚羧酸系复配产品。
发明内容
为了解决上述现有常规萘系泵送剂和单一聚羧酸产品及其技术中存在的缺陷与不足，特别是在提高不同水泥中，中低标号混凝土强度等级配比中的适应性，本发明通过大量试验研究，发现可将脂类和醚类聚羧酸通过化合作用，并添加二糖类蔗糖、多羟基羧酸盐和木质素磺酸盐作为激发剂来形成一种全新的外加剂。在合成优化工艺过程中，加入二糖类蔗糖、多羟基羧酸盐和木质素磺酸盐可使脂类聚羧酸长枝型侧链和醚类聚羧酸短梳型侧链更加紧密结合在一起，充分发挥聚羧酸长短侧链的性能，使之达到高减水率、高保坍性、泌水率小等效果。本发明产品具有良好的性价比和稳定性，水泥适应性范围较广，且其生产过程操作简便、能耗较低，受四季温度变化影响小。我们将该产品命名为聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂。
本发明的技术原理：聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂是将浓度为20％的聚羧酸脂类外加剂和浓度为50％的聚羧酸醚类外加剂在40℃-50℃的水环境中进行化合，添加二糖类蔗糖、多羟基羧酸盐、木质素磺酸盐作为激发剂，影响聚羧酸固有的侧链结构从而形成特定结构的合成产物。合成过程结束后，常温下进行酸碱度调整使PH值6-8，添加引气剂和防腐防霉杀菌剂后形成最终产品。该产品具有较高的稳定性，掺量低减水率高、水泥适应性广泛、泌水少、保坍能力强、可适用于中低标号混凝土等特点。
本发明的技术方案是：所述的聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂，其特征在于由下列组成物及重量百分比组成：
聚羧酸脂类外加剂(浓度为20％) 60.0％-80.0％，
聚羧酸醚类外加剂(浓度为50％) 5.0％-7.0％，
二糖类蔗糖(白砂糖) 0.2％-0.5％，
多羟基羧酸盐(葡萄糖酸钠) 1.0％-2.0％，
木质素磺酸盐(木质素磺酸钠) 1.0％-2.0％，
离子膜碱 0.2％-0.5％，
引气剂(十二烷基硫酸钠) 0.1％-0.2％，
异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂 0.2％-0.5％，
去离子水 10.0％-30.0％，
所述的聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂制备方法包括以下几个步骤：
(1)将上述组成与配比的聚羧酸脂类外加剂和聚羧酸醚类外加剂在40℃-50℃的水环境中进行化合；
(2)保持温度搅拌30分钟，添加二糖类蔗糖(白砂糖)、多羟基羧酸盐(葡萄糖酸钠)、木质素磺酸盐(木质素磺酸钠)作为激发剂，从而形成特定的长短侧链交叉结构的合成物；
(3)合成过程结束后，常温下加入离子膜碱进行酸碱度调整使PH值至6-8，添加十二烷基硫酸钠引气剂和异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂后形成最终产品。
本发明的优点：本产品特别适用于混凝土设计强度等级为中低标号的混凝土，也可增大掺量用于高标号混凝土，相比常规萘系和单一聚羧酸系外加剂产品，掺量低，混凝土减水率高，可明显降低原配合比中的水泥用量，同时有效改善混凝土和易性、保水性、可泵性，大大提高混凝土保坍性，大幅度提高硬化混凝土后期强度，提高混凝土的长期耐久性。本产品水泥适应性面较广，受四季温度变化影响小。特别适于制作要求低泌水、高保坍、高耐久性的中低标号混凝土。
本发明的技术指标：所述的聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂在符合GB8076-2008《混凝土外加剂》标准和JG/T223-2007《聚羧酸系高性能减水剂》行业标准的基础上，在某些具体指标上具有优势，在水泥适应性、混凝土保坍性、和易性、保水性、可泵性及提高硬化混凝土后期强度、混凝土长期耐久性等方面具有较强的优势，产品性价比较高。
本发明的应用效果：从本发明开发至今，该产品已在多项重大工程中得到应用。经实际数据表明，应用聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂的混凝土在性价比、水泥适应性、混凝土保坍性、和易性、保水性、可泵性、提高混凝土后期强度、混凝土长期耐久性等方面均表现优异。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明作详细说明。
实施例1：将上述组成与配比的去离子水28.6kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸脂类外加剂60kg，加入聚羧酸醚类外加剂7kg，保持温度搅拌30分钟，然后添加白砂糖0.5kg，葡萄糖酸钠1.0kg，木质素磺酸钠2.0kg作为激发剂，搅拌30分钟形成特定结构的合成产物。待冷却至常温后，加入0.3kg离子膜碱进行酸碱度调整使PH值至6-8，添加十二烷基硫酸钠0.2kg，防腐防霉杀菌剂0.4kg后继续搅拌30分钟，即为成品。
实施例2：将上述组成与配比的去离子水20.2kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸脂类外加剂70kg，加入聚羧酸醚类外加剂5kg，保持温度搅拌30分钟，然后添加白砂糖0.5kg，葡萄糖酸钠1.5kg，木质素磺酸钠2.0kg作为激发剂，搅拌30分钟形成特定结构的合成产物。待冷却至常温后，加入0.3kg离子膜碱进行酸碱度调整使PH值至6-8，添加十二烷基硫酸钠0.2kg，防腐防霉杀菌剂0.3kg后继续搅拌30分钟，即为成品。
实施例3：将上述组成与配比的去离子水13.9kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸脂类外加剂78kg，加入聚羧酸醚类外加剂5kg，保持温度搅拌30分钟，然后添加白砂糖0.2kg，葡萄糖酸钠1.0kg，木质素磺酸钠1.0kg作为激发剂，搅拌30分钟形成特定结构的合成产物。待冷却至常温后，加入0.4kg离子膜碱进行酸碱度调整使PH值至6-8，添加十二烷基硫酸钠0.15kg，防腐防霉杀菌剂0.35kg后继续搅拌30分钟，即为成品。
实施例4：将上述组成与配比的去离子水19.1kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸脂类外加剂71.5kg，加入聚羧酸醚类外加剂5.8kg，保持温度搅拌30分钟，然后添加白砂糖0.5kg，葡萄糖酸钠1.5kg，木质素磺酸钠1.0kg作为激发剂，搅拌30分钟形成特定结构的合成产物。待冷却至常温后，加入0.3kg离子膜碱进行酸碱度调整使PH值至6-8，添加十二烷基硫酸钠0.1kg，防腐防霉杀菌剂0.2kg后继续搅拌30分钟，即为成品。
实施例5：将上述组成与配比的去离子水21.4kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸脂类外加剂68kg，加入聚羧酸醚类外加剂6.5kg，保持温度搅拌30分钟，然后添加白砂糖0.4kg，葡萄糖酸钠1.5kg，木质素磺酸钠1.5kg作为激发剂，搅拌30分钟形成特定结构的合成产物。待冷却至常温后，加入0.3kg离子膜碱进行酸碱度调整使PH值至6-8，添加十二烷基硫酸钠0.15kg，防腐防霉杀菌剂0.25kg后继续搅拌30分钟，即为成品。
Claims (2)
1.一种聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂，其特征在于由下列组成物及重量百分比组成：
聚羧酸脂类外加剂(浓度为20％) 60.0％-80.0％，
聚羧酸醚类外加剂(浓度为50％) 5.0％-7.0％，
二糖类蔗糖(白砂糖) 0.2％-0.5％，
多羟基羧酸盐(葡萄糖酸钠) 1.0％-2.0％，
木质素磺酸盐(木质素磺酸钠) 1.0％-2.0％，
离子膜碱 0.2％-0.5％，
引气剂(十二烷基硫酸钠) 0.1％-0.2％，
异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂 0.2％-0.5％，
去离子水 10.0％-30.0％，
将聚羧酸脂类和醚类外加剂在40℃-50℃水环境中化合，添加二糖类蔗糖(白砂糖)、多羟基羧酸盐(葡萄糖酸钠)、木质素磺酸盐(木质素磺酸钠)作为激发剂，形成特定结构的合成产物；冷却至常温后调PH值6-8，最后添加十二烷基硫酸钠和防腐防霉剂形成产品。
2.权利要求1所述的聚羧酸系高减水低泌水保坍型高效泵送剂制备方法包括以下几个步骤：
(1)将上述组成与配比的聚羧酸脂类外加剂和聚羧酸醚类外加剂在40℃-50℃的水环境中进行化合；
(2)保持温度搅拌30分钟，添加二糖类蔗糖(白砂糖)、多羟基羧酸盐(葡萄糖酸钠)、木质素磺酸盐(木质素磺酸钠)作为激发剂，从而形成长短侧链交叉结构的合成物；
(3)待步骤(2)自然冷却至常温后，加入离子膜碱进行酸碱度调整PH值至6-8，添加十二烷基硫酸钠引气剂和异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂后形成最终产品。
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