CN103241978A - 聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂，由下列物质组成：浓度20％聚羧酸醚类外加剂60-80wt％，浓度20％聚羧酸酯类外加剂5-7wt％，硫代硫酸钠0.5-1.0wt％，葡萄糖酸钠1-2wt％，木质素磺酸钠1％-2wt％，离子膜碱0.2-0.4wt％，十二烷基硫酸钠0.1-0.2wt％，异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂0.2-0.4wt％，去离子水12-27wt％。聚羧酸醚类、酯类外加剂和硫代硫酸钠在40-50℃水中化合，添加葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠进行复合；冷却至常温后加离子膜碱调pH值6-8，加十二烷基硫酸钠和异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂形成产品。本品可提高减水率，提高混凝土和易性、初期施工阶段的保坍性，提高混凝土早期强度和长期耐久性。特别适于对初期保坍性和有早强要求的混凝土及大体积、自密实、高性能混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂，它属于新型材料科学领域，特别适用对初期保坍性和有早强要求的混凝土，可用于大体积、自密实、高性能混凝土。
背景技术
混凝土外加剂为混凝土基本组分之一，其中高效减水剂得到了广泛的应用。传统的高效减水剂有萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系等，在其生产过程中产生对环境有害的甲醛，不符合国家环保政策。同时自密实混凝土、高性能混凝土、超高强混凝土等特殊混凝土的发展，需要更好的高性能减水剂来取代传统的高效减水剂。
聚羧酸系产品属于第四代新型外加剂，它一出现便广泛应用在高性能混凝土中，并且在其生产过程中，无有害物质产生，属于环保性外加剂，目前它的研发理论研究已趋于成熟，新型产品也不断出现。聚羧酸系产品的具体应用类型越来越广泛，从最初的单一的减水剂，发展到保坍型、低浓型、高浓型等，应用范围也基本涵盖了各种标号的混凝土。但在实际应用中，还存在许多问题。例如：高浓型聚羧酸系产品，减水率过高，混凝土对用水量较敏感，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；低浓型聚羧酸产品降低浓度复配，可以有效降低混凝土成本，减少混凝土对用水量的敏感性，但在某些水泥中，坍损较大，具体性能有时满足不了施工要求；保坍型聚羧酸系产品坍损较小，但混凝土强度，有时反而与非聚羧酸类外加剂产品相差不大等问题。
目前，根据聚羧酸系产品合成复配理论，合成复配的聚羧酸系产品种类也多种多样，其中保坍型和早强型两种产品，在其性能上有所冲突，保坍型产品其保坍性能良好，但混凝土早期强度受到影响，早强型产品混凝土早期强度较高，但初期保坍性能差。因此，需要一种聚羧酸系泵送剂产品，其减水率较高，混凝土拌合物初期保坍性能较好，在施工阶段，能提高混凝土拌合物的和易性、可泵性，但在保坍阶段过后，混凝土强度能快速提高上来。
发明内容
为了解决上述问题，本发明通过大量试验研究，发现可将保坍性能较好的醚类聚羧酸作为产品母液，加入少量酯类聚羧酸和硫代硫酸钠，通过化合作用，生成全新的化合物，之后与一定量的葡萄糖酸钠和木质素磺酸钠复合，形成一种全新的外加剂。在合成工艺过程中，加入酯类聚羧酸，可使脂类长枝型侧链与醚类短梳型侧链的小部分紧密结合在一起，保留大部分醚类短梳型侧链，充分发挥大部分醚类短梳型侧链的保坍性能，加入硫代硫酸钠官能团后，可以在保坍阶段过后，快速提高强度，复合一定量的葡萄糖酸钠和木质素磺酸钠，可使混凝土拌合物延长保坍时间，使之在施工初期3小时内，保持保坍性能基本不变，同时可使硫代硫酸钠官能团的早强作用延后。本发明产品具有良好的性价比和稳定性，减水率高，泌水率小，初期施工阶段保坍性能好，早期强度较高，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保坍早强型高效泵送剂。
本发明的技术原理：聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂是将浓度为20％的聚羧酸醚类外加剂作为母液，与浓度为20％的聚羧酸酯类与硫代硫酸钠在40℃-50℃的水环境中进行化合，形成特定结构的合成产物。化合后添加葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠进行复合，复合过程结束后，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。该产品具有较高的稳定性，减水率高、水泥适应性广泛、可适用于有早期强度要求的各种标号混凝土等特点。
本发明的技术方案是：所述的聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂，其特征在于由下列组成物及重量百分比组成：
所述的聚羧酸系高减水保坍早强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醚类外加剂、聚羧酸酯类和硫代硫酸钠在40℃-50℃的水环境中进行化合，形成特定结构的合成物；
(2)保持温度搅拌30分钟，添加葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠进行复合；
(3)复合过程结束后，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：本产品特别适用于对初期保坍性和早强要求的混凝土，也可用于高标号混凝土、自密实混凝土、高性能混凝土、超高强混凝土等，相比一般的聚羧酸系外加剂产品，在初期施工阶段保坍性能好，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、可泵性，提高硬化混凝土早期强度，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，生产简便，既经济又环保。
本发明的技术指标：所述的聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂在符合GB8076-2008《混凝土外加剂》国家标准和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，特别在初期施工阶段的保坍性能，混凝土早期强度方面具有较高的优势，水泥适应性广泛、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。经搅拌站实际数据表明，应用聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂的混凝土在性价比、水泥适应性、混凝土初期施工保坍性、和易性、保水性、可泵性、混凝土早期强度、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20.8kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸醚类外加剂70kg，加入聚羧酸酯类外加剂5kg，加入硫代硫酸钠0.6Kg，保持温度搅拌30分钟，形成特定结构的合成产物。然后添加葡萄糖酸钠1.5kg，木质素磺酸钠1.5kg进行复合，搅拌30分钟。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，异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂0.2kg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25.3kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸醚类外加剂62kg，加入聚羧酸酯类外加剂7kg，加入硫代硫酸钠0.8Kg，保持温度搅拌30分钟，形成特定结构的合成产物。然后添加葡萄糖酸钠2.0kg，木质素磺酸钠2.0kg进行复合，搅拌30分钟。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0.2kg，异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂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14.0kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸醚类外加剂75kg，加入聚羧酸酯类外加剂6kg，加入硫代硫酸钠0.8Kg，保持温度搅拌30分钟，形成特定结构的合成产物。然后添加葡萄糖酸钠1.5此，木质素磺酸钠2.0kg进行复合，搅拌30分钟。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，异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂0.2kg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12.4kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸醚类外加剂80kg，加入聚羧酸酯类外加剂5kg，加入硫代硫酸钠0.6Kg，保持温度搅拌30分钟，形成特定结构的合成产物。然后添加葡萄糖酸钠0.7kg，木质素磺酸钠0.7kg进行复合，搅拌30分钟。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，异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂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16.4kg加入反应锅内并升温至40℃-50℃，加入聚羧酸醚类外加剂74kg，加入聚羧酸酯类外加剂5kg，加入硫代硫酸钠0.7Kg，保持温度搅拌30分钟，形成特定结构的合成产物。然后添加葡萄糖酸钠2.0kg，木质素磺酸钠1.0kg进行复合，搅拌30分钟。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0.2kg，异噻唑啉酮类防腐防霉杀菌剂0.3kg后继续搅拌30分钟，即为成品。
Claims (2)
1.一种聚羧酸系高减水保坍早强型高效泵送剂，其特征在于由下列组成物及重量百分比组成：
将聚羧酸醚类、酯类外加剂和硫代硫酸钠在40℃-50℃水环境中化合，形成特定结构的合成产物；然后添加葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠进行复合，冷却至常温后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。
2.权利要求1所述的聚羧酸系高减水保坍早强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醚类外加剂、聚羧酸酯类和硫代硫酸钠在40℃-50℃的水环境中进行化合，形成特定结构的合成物；
(2)保持温度搅拌30分钟，添加葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠进行复合；
(3)复合过程结束后，冷却至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。
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