CN104610503A - 一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN104610503A
CN104610503A CN201510061681.7A CN201510061681A CN104610503A CN 104610503 A CN104610503 A CN 104610503A CN 201510061681 A CN201510061681 A CN 201510061681A CN 104610503 A CN104610503 A CN 104610503A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydration heat
dextrin
cross
adjusting control
control agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510061681.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104610503B (zh
Inventor
张小磊
李磊
王文彬
田倩
刘加平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sobute New Materials Co Ltd
Jiangsu Bote New Materials Co Ltd
Original Assignee
Sobute New Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sobute New Materials Co Ltd filed Critical Sobute New Materials Co Ltd
Priority to CN201510061681.7A priority Critical patent/CN104610503B/zh
Publication of CN104610503A publication Critical patent/CN104610503A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104610503B publication Critical patent/CN104610503B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

本发明提供的一种交联型水化热调控剂，在氧化还原引发剂存在下，由糊精、交联剂聚合交联反应制得；其中，所述交联剂的质量为糊精质量的1～5％，所述氧化还原引发剂的质量为糊精质量的1～3％。本发明还提供了上述水化热调控剂的制备方法与应用。该调控剂由糊精交联改性制得，具有空间网状结构，抗酸碱及抗剪切能力高，可有效地降低水化放热速率峰值、提高混凝土的抗压强度。

Description

一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用。
背景技术
大体积混凝土由于水泥水化放出的热量聚集在混凝土内部来不及散出，使混凝土内部温度增大，在夏季甚至可以达到70℃。巨大的内外温差会产生极大的温度应力，最终导致混凝土产生裂缝，造成严重的后果。所以需要调控水泥水化放热速率和放热量，从而更好地控制混凝土温升速率和梯度，防止混凝土开裂。
水化热调控剂可以调控水泥水化过程，降低水泥水化放热速率，避免混凝土热量聚集。EP1233008A1公开了一种水泥外加剂和水泥组合物，该方法添加了糊精来抑制水化热，但是未改性的糊精只能降低绝热温度5℃，不能满足大体积混凝土的使用要求。JP3729340B2公开了一种由矿渣与糊精复合的混合材，未改性的糊精虽然可以降低混凝土的中心温度，但是混凝土强度也随之降低，带来了一定的负面效果。CN102101759B公开了一种混凝土复合外加剂及其制备方法和应用，结果显示对混凝土温控防裂具有一定的意义，但是其采用的葡萄糖酸钠会吸附在水泥混凝土表面使其相互分散，从而延长了混凝土凝结时间，不利于实际施工，而且专利也未对其制备方法进行公开。
发明内容
发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种交联型水化热调控剂的制备方法。
申请人发现：水化热调控材料在水泥的碱性条件下很容易碱化溶解，不能充分发挥水化热调控作用，因此需要对糊精进行交联改性。不同交联糊精的交联键具有不同的抗酸碱和剪切稳定性。常见的三偏磷酸钠和己二酸等酯键交联虽然抗酸但是抗碱稳定性低，甲醛和环氧氯丙烷等醚键交联在混凝土高强度剪切下仍然部分溶解，而且使用的甲醛等交联剂毒性较大，不符合现代社会发展需要。
技术方案：本发明提供的一种交联型水化热调控剂，在氧化还原引发剂存在下，由糊精、交联剂聚合交联反应制得；其中，所述交联剂的质量为糊精质量的1～5％，所述氧化还原引发剂的质量为糊精质量的1～3％。
本发明还提供了上述交联型水化热调控剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将糊精和水混匀，制得10～50wt％的糊精溶液；
(2)搅拌糊精溶液，同时加入交联剂，升温至40～60℃后加入氧化还原引发剂引发聚合交联反应；
(3)产物经洗涤、浓缩、干燥和筛分，即得。
步骤(1)中，所述糊精为麦芽糊精、环状糊精或热裂解糊精。
步骤(2)中，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、新戊二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯；其中，聚乙二醇二丙烯酸酯的分子量优选200-1000。
步骤(2)中，所述氧化还原引发剂包括摩尔比2～5:1的氧化剂和还原剂；其中，氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和过氧化氢中的一种或多种；所述还原剂为亚硫酸氢钠、四乙烯五胺、连二硫酸钠和L-抗坏血酸的一种或多种。
步骤(2)中，所述交联剂的质量为糊精质量的1～5％，所述氧化还原引发剂的质量为糊精质量的1～3％。
步骤(2)中，反应时间为2～12h。
步骤(3)中，干燥温度为50～60℃，干燥时间为20～40h。
步骤(3)中，筛分粒度为80～140目。
本发明还提供了上述交联型水化热调控剂在水化热调控中的应用，其掺量为混凝土胶凝材料的0.5～2wt％。
有益效果：本发明提供的交联型水化热调控剂由糊精交联改性制得，具有空间网状结构，抗酸碱及抗剪切能力高，可有效地降低水化放热速率峰值、提高混凝土的抗压强度。
本发明提供的交联型水化热调控剂的制备方法引入的交联剂以短链自由基的形式参与反应，改善了糊精的结构和形态，工艺简单、易于实现工业化。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的内容作进一步的说明，但本发明的内容并不局限于实施例表述的范围。
实施例1
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g麦芽糊精加入到水中搅拌均匀，调制成10wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺1g，加热升温至40℃后依次加入2.229g过硫酸铵和0.771g亚硫酸氢钠引发聚合交联5h；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于50℃烘箱中干燥40h，筛分得到80～100目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
实施例2
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g环状糊精加入到水中搅拌均匀，调制成25wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺1g，加热升温至40℃后依次加入1.486g过硫酸铵和0.514g亚硫酸氢钠引发聚合交联2h；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于60℃烘箱中干燥20h，筛分得到80～100目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
实施例3
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g热裂解糊精加入到水中搅拌均匀，调制成50wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺1g，加热升温至60℃后依次加入0.743g过硫酸铵和0.257g亚硫酸氢钠引发聚合交联12h，加入间隔不超过10min；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于55℃烘箱中干燥30h，筛分得到80～100目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
实施例4
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g热裂解糊精加入到水中搅拌均匀，调制成25wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入新戊二醇二丙烯酸酯2.5g，加热升温至50℃后依次加入1.55g过硫酸钾和0.45g四乙烯五胺引发聚合交联5h，加入间隔不超过10min；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于60℃烘箱中干燥20h，筛分得到100～120目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
实施例5
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g环状糊精加入到水中搅拌均匀，调制成35wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入新戊二醇二丙烯酸酯1g，加热升温至50℃后依次加入2.1g过硫酸钠和0.9g连二硫酸钠引发聚合交联8h，加入间隔不超过10min；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于60℃烘箱中干燥20h，筛分得到120～140目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
实施例6
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g麦芽糊精加入到水中搅拌均匀，调制成40wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入聚乙二醇二丙烯酸酯5g(分子量优选200-1000的聚乙二醇二丙烯酸酯均能实现本发明)，加热升温至60℃后依次加入0.66g过氧化氢、0.14g过硫酸钾和0.20gL-抗坏血酸引发聚合交联5h，加入间隔不超过10min；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于60℃烘箱中干燥20h，筛分得到100～120目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
实施例7
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g麦芽糊精加入到水中搅拌均匀，调制成25wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入聚乙二醇二丙烯酸酯1g(分子量优选200-1000的聚乙二醇二丙烯酸酯均能实现本发明)，加热升温至50℃后依次加入1.5g过硫酸铵、0.2g亚硫酸氢钠和0.1gL-抗坏血酸引发聚合交联5h，加入间隔不超过10min；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于60℃烘箱中干燥20h，筛分得到80～100目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
实施例8
交联型水化热调控剂的制备，包括以下步骤：将100g热裂解糊精加入到水中搅拌均匀，调制成25wt％的糊精溶液；在搅拌状态下加入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺1g，加热升温至40℃后依次加入1.0g过硫酸钠、0.3g亚硫酸氢钠和0.2g连二硫酸钠引发聚合交联5h，加入间隔不超过10min；将反应后的糊精溶液洗涤和浓缩，置于50℃烘箱中干燥40h，筛分得到80～100目的固体颗粒状水化热调控剂产品。
对比例1
参照专利CN103739722A实施例1制备水化热调控材料。
对比例2
参照专利CN103739722A实施例5制备水化热调控材料。
对比例3
参照专利CN103739722A实施例5制备水化热调控材料，交联剂采用三偏磷酸钠。
测试实施例1至8和对比例1至3制得的交联型水化热调控剂的性能，结果见表1。
混凝土配比为水胶比0.4，水168kg/m3、水泥330kg/m3、粉煤灰90kg/m3、细集料685kg/m3、粗集料1128kg/m3、减水剂3.36kg/m3。其中，水泥使用湖南石门特种水泥有限公司中热水泥；细集料为河沙，表观密度2.63g/cm3，细度模数为2.60；粗集料为5～20mm连续级配碎石；减水剂选用江苏苏博特新材料股份有限公司SBT -C萘系高效减水剂。
抗碱度测试：称取3g水化热调控剂于烧杯中，加入87g水泥浆体孔溶液和10g2mol/L氢氧化钠溶液，密封，在40℃下搅拌10小时后过滤，置于105℃烘箱中干燥至恒重，冷却后称取剩余的水化热调控剂质量m，用公式m*100％/3计算抗碱度。
水泥水化热测试方法参照GB/T 2022-1980。
混凝土凝结时间测试方法参照GB/T 50080-2002。
混凝土抗压强度测试方法参照GB/T 50081-2002。
表1实施例和对比例制得的交联型水化热调控剂的性能测试结果
由表1可知，本发明对糊精进行改性交联，交联剂以短链自由基形式参与反应，可以改变糊精结构和形态，抗酸碱及抗剪切能力高，制备方法简单易行，得到的水化热调控剂可以有效地降低水化放热速率峰值，且可以提高混凝土的抗压强度。

Claims (10)

1.一种交联型水化热调控剂，其特征在于：在氧化还原引发剂存在下，由糊精、交联剂聚合交联反应制得；其中，所述交联剂的质量为糊精质量的1～5％，所述氧化还原引发剂的质量为糊精质量的1～3％。
2.权利要求1所述的交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将糊精和水混匀，制得10～50wt％的糊精溶液；
(2)搅拌糊精溶液，同时加入交联剂，升温至40～60℃后加入氧化还原引发剂引发聚合交联反应；
(3)产物经洗涤、干燥和筛分，即得。
3.根据权利要求2所述的一种交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述糊精为麦芽糊精、环状糊精或热裂解糊精。
4.根据权利要求2所述的一种交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、新戊二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯。
5.根据权利要求2所述的一种交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氧化还原引发剂包括摩尔比2～5:1的氧化剂和还原剂；其中，氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和过氧化氢中的一种或多种；所述还原剂为亚硫酸氢钠、四乙烯五胺、连二硫酸钠和L-抗坏血酸的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的一种交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述交联剂的质量为糊精质量的1～5％，所述氧化还原引发剂的质量为糊精质量的1～3％。
7.根据权利要求2所述的一种交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，反应时间为2～12h。
8.根据权利要求2所述的一种交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，干燥温度为50～60℃，干燥时间为20～40h。
9.根据权利要求2所述的一种交联型水化热调控剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，筛分粒度为80～140目。
10.权利要求1所述的交联型水化热调控剂在水化热调控中的应用，其特征在于：其掺量为混凝土胶凝材料的0.5～2wt％。
CN201510061681.7A 2015-02-05 2015-02-05 一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用 Active CN104610503B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510061681.7A CN104610503B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510061681.7A CN104610503B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104610503A true CN104610503A (zh) 2015-05-13
CN104610503B CN104610503B (zh) 2017-06-20

Family

ID=53145176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510061681.7A Active CN104610503B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104610503B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106008865A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种混凝土裂缝抑制剂的制备方法
CN110964149A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 镇江苏博特新材料有限公司 一种具有内养护功能的水泥水化热调控材料的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001072454A (ja) * 1999-08-31 2001-03-21 Denki Kagaku Kogyo Kk セメント混和材及びセメント組成物
CN102101759A (zh) * 2010-12-30 2011-06-22 广东水电二局股份有限公司 一种混凝土复合外加剂及其制备方法和应用
CN103739722A (zh) * 2014-01-10 2014-04-23 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种水化热调控材料及其制备方法与应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001072454A (ja) * 1999-08-31 2001-03-21 Denki Kagaku Kogyo Kk セメント混和材及びセメント組成物
CN102101759A (zh) * 2010-12-30 2011-06-22 广东水电二局股份有限公司 一种混凝土复合外加剂及其制备方法和应用
CN103739722A (zh) * 2014-01-10 2014-04-23 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种水化热调控材料及其制备方法与应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106008865A (zh) * 2016-05-20 2016-10-12 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种混凝土裂缝抑制剂的制备方法
CN106008865B (zh) * 2016-05-20 2018-06-26 江苏苏博特新材料股份有限公司 一种混凝土裂缝抑制剂的制备方法
CN110964149A (zh) * 2018-09-29 2020-04-07 镇江苏博特新材料有限公司 一种具有内养护功能的水泥水化热调控材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104610503B (zh) 2017-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108659177B (zh) 一种高适应性的超长缓释保坍剂及其常低温制备方法
CN105367720B (zh) 一种减水保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN104261720A (zh) 一种醚类聚羧酸减水剂及其制备方法
CN104628296A (zh) 一种复合改性水化热调控材料及其制备方法与应用
CN102515616B (zh) 复合保坍型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN102603996B (zh) 一种醚类聚羧酸保坍剂及其制备方法
CN112694574B (zh) 一种高抗泥高保坍聚羧酸减水剂及其制备方法
CN105037648A (zh) 一种保坍减水型聚羧酸减水剂及其低温快速制备方法
CN104356300A (zh) 一种改性壳聚糖高效缓凝减水剂及其制备方法和使用方法
CN104479066A (zh) 一种混凝土粘度调节剂及其制备方法
CN104098286A (zh) 一种超高层建筑混凝土专用泵送剂及其制备方法
CN110218022B (zh) 壳寡糖接枝改性聚羧酸减水剂及其制备方法
CN108821640B (zh) 一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法
CN104356315A (zh) 一种抗泥型聚羧酸减水剂及其制备方法
CN109081650B (zh) 一种仿天然人造石及其制备方法
CN104609770A (zh) 一种微球状水化热调控剂及其制备方法与应用
CN105542092B (zh) 常温合成缓释型高保坍聚羧酸减水剂的方法
CN104610503A (zh) 一种交联型水化热调控剂及其制备方法与应用
CN107383287B (zh) 一种聚合物水泥助磨剂及其合成方法
CN110804123B (zh) 一种机制砂混凝土粘度改性剂及其制备方法
CN112897929A (zh) 一种缓释型聚羧酸减水剂微球及其制备方法
CN113292673A (zh) 一种改性麦芽糖浆缓凝剂及其制备方法和用途
CN107892906B (zh) 一种稠油热采井的防衰退水泥浆
CN103865006A (zh) 一种具有阻锈功能的聚羧酸减水剂及其制备方法
CN104592403A (zh) 一种水化热调控剂及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant