CN105541169A - 一种透水混凝土防结垢专用外加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透水混凝土防结垢专用外加剂及其制备方法，该外加剂包括质量比为50～75:8～20:16～30的减水分散组分、防结垢组分和改性增效组分，其中，减水分散组分包括聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠和水；防结垢组分包括有机酸、磷酸衍生物、葡萄糖酸钠和有机盐；改性增效组分包括羟丙基甲基纤维素、黄原胶和温轮胶。本发明的透水混凝土防结垢专用外加剂能够帮助延长透水混凝土的工作时间，避免透水混凝土过早干燥凝结，提高透水混凝土的摊铺性能，有效防止混凝土运输车结垢，并提高透水混凝土的抗压强度，为施工人员带来便利，节省混凝土企业的生产成本。

Description

一种透水混凝土防结垢专用外加剂及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种透水混凝土防结垢专用外加剂及其制备方法。

背景技术

透水混凝土是一种具有开放空隙结构的多孔混凝土，其使用能将雨水流入地下，有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降的问题，不但能有效的消除地面上的杂物对环境污染的危害，而且可以保护地下水、维护生态平衡、缓解城市热岛效应的优良的地面材料，因此透水混凝土的应用有利于人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治，具有特殊的重要意义。

透水混凝土在工程应用时，需要快速从混凝土运输车中卸料，并具有一定的工作性，碾压之前需要有足够的时间进行施工，才能确保透水混凝土不会过早的干燥凝结，避免混凝土运输车结垢。要满足以上要求，需添加特殊的外加剂进行调节，而目前尚无一种透水混凝土的专用外加剂，实际工程中多用普通混凝土外加剂代替，从而造成透水混凝土干燥凝结过快，运输车结垢严重，工作性能差，不易卸料，影响混凝土浇筑等问题，给生产及施工人员带来诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种透水混凝土防结垢专用外加剂。

本发明的另一目的在于提供上述透水混凝土防结垢专用外加剂的制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种透水混凝土防结垢专用外加剂，包括质量比为50～75:8～20:16～30的减水分散组分、防结垢组分和改性增效组分，其中

减水分散组分包括质量比为25～30:1～5:30～40的聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠和水，该聚羧酸减水剂是将丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙酯、次磷酸钠、酒石酸、异戊烯醇聚氧乙烯醚分别配制成水溶液，滴入过氧化氢水溶液中，进行共聚反应制备而成；减水分散组分用于增加透水混凝土的密实性，使混凝土材料分散更均匀，并确保透水混凝土具有足够的流变性；

防结垢组分包括质量比为2～5:1～5:5～10:0～2的有机酸、磷酸衍生物、葡萄糖酸钠和有机盐，有机酸为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、乙醇酸和水杨酸中的至少一种，磷酸衍生物为六偏磷酸盐、三聚磷酸盐和磷酸酯中的至少一种，有机盐为醋酸钠或草酸钠；防结垢组分用于提高水泥水化的稳定性，帮助延长混凝土的工作时间，防止混凝土过早干燥凝结；

改性增效组分包括质量比为10～15:5～10:1～5的羟丙基甲基纤维素、黄原胶和温轮胶；改性增效组分能够调整透水混凝土的剪切屈服应力，提高混凝土的和易性、保水性，减少浆体流失，并能改善透水混凝土工作性能。

上述有机酸能够减缓水泥的水化，增加浇筑操作的可用时间，使透水混凝土不发生快速干燥或早凝现象。

上述磷酸衍生物能够使透水混凝土在高温度低湿度条件下的工作性损失降低，提高透水混凝土的早期强度。

在本发明的一个优选实施方案中，该外加剂由所述减水分散组分、防结垢组分和改性增效组分组成。

在本发明的一个优选实施方案中，所述减水分散组分由聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠和水组成。

在本发明的一个优选实施方案中，所述防结垢组分由有机酸、磷酸衍生物、葡萄糖酸钠和有机盐组成。

在本发明的一个优选实施方案中，所述改性增效组分由羟丙基甲基纤维素、黄原胶和温轮胶组成。

进一步优选的，其在透水混凝土中的用量为胶凝材料质量的1～3％。

一种上述透水混凝土防结垢专用外加剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将有机酸、有机盐和一部分水送入化学反应釜中，将温度调至44～46℃，开始搅拌，边搅拌边加入磷酸衍生物，混合均匀后，恒温1h；

(2)恒温条件下，将温轮胶、黄原胶、羟丙基甲基纤维素依次送入化学反应釜，搅拌0.4～0.6h；

(3)将余下的水送入化学反应釜，加热至58～65℃，边搅拌边依次加入葡萄糖酸钠、十二烷基磺酸钠、聚羧酸减水剂，直至全部溶解后，再搅拌反应0.2～1.2h，降温至常温后得到所述透水混凝土防结垢专用外加剂。

本发明的有益效果是：

1、本发明的透水混凝土防结垢专用外加剂能够帮助延长透水混凝土的工作时间，避免透水混凝土过早干燥凝结，提高透水混凝土的摊铺性能，有效防止混凝土运输车结垢，并提高透水混凝土的抗压强度，为施工人员带来便利，节省混凝土企业的生产成本。

2、本发明的制备方法的原料易得，工艺过程简单，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

实施例1

1、在配制该防结垢专用外加剂前，应先制备聚羧酸系减水剂，其制备方法包括如下步骤：

(1)将丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙酯、次磷酸钠、酒石酸、异戊烯醇聚氧乙烯醚分别溶于一定重量份水中，搅拌均匀制成四种溶液；

(2)将过氧化氢与一定重量水一起加入到反应釜中，于5～40℃下搅拌溶解，同时滴加(1)中的四种溶液，滴加时间为2h，滴加结束后恒温1.5h，进行共聚反应；

(3)反应结束后，用32％质量浓度的氢氧化钠调整pH值至6.0～7.0，得到所述聚羧酸减水剂。

2、按照下述步骤进行配制该透水混凝土防结垢专用外加剂：

(1)将2重量份柠檬酸和24重量份水送入化学反应釜中，将温度调至45℃，开始搅拌，边搅拌边加入2重量份三聚磷酸钠，混合均匀后，恒温1h；

(2)恒温条件下，将1重量份温轮胶、5重量份黄原胶、10重量份羟丙基甲基纤维素依次送入化学反应釜，搅拌0.5h；

(3)将余下24重量份的水送入化学反应釜，加热至60℃，边搅拌边依次加入5重量份葡萄糖酸钠、2重量份十二烷基磺酸钠、25重量份聚羧酸减水剂，直至全部溶解后，再搅拌反应1h，降温至常温后得到该透水混凝土防结垢专用外加剂。

实施例2

在实施例1的聚羧酸减水剂制备完成的基础上，按照下述步骤进行制备一种透水混凝土防结垢专用外加剂：

(1)将1重量份柠檬酸、0.5重量份酒石酸、0.5重量份水杨酸、0.5重量份醋酸钠和22.5重量份水送入化学反应釜中，将温度调至45℃，开始搅拌，边搅拌边加入1重量份六偏磷酸盐，混合均匀后，恒温1h；

(2)恒温条件下，将2重量份温轮胶、6重量份黄原胶、12重量份羟丙基甲基纤维素依次送入化学反应釜，搅拌0.5h；

(3)将余下20重量份的水送入化学反应釜，加热至60℃，边搅拌边依次加入5重量份葡萄糖酸钠、2重量份十二烷基磺酸钠、27重量份聚羧酸减水剂，直至全部溶解后，再搅拌反应1h，降温至常温后得到该透水混凝土防结垢专用外加剂。

实施例3

在实施例1的聚羧酸减水剂制备完成的基础上，按照下述步骤进行制备一种透水混凝土防结垢专用外加剂：

(1)将0.5重量份柠檬酸、0.5重量份葡萄糖酸、0.5重量份乙醇酸、0.5重量份水杨酸、0.5重量份醋酸钠和18重量份水送入化学反应釜中，将温度调至45℃，开始搅拌，边搅拌边加入0.5重量份六偏磷酸盐和0.5重量份磷酸脂，混合均匀后，恒温1h；

(2)恒温条件下，将3重量份温轮胶、5重量份黄原胶、12重量份羟丙基甲基纤维素依次送入化学反应釜，搅拌0.5h；

(3)将余下18重量份的水送入化学反应釜，加热至60℃，边搅拌边依次加入6重量份葡萄糖酸钠、2.5重量份十二烷基磺酸钠、32重量份聚羧酸减水剂，直至全部溶解后，再搅拌反应1h，降温至常温后得到该透水混凝土防结垢专用外加剂。

实施例4

将实施例1至3配制成的透水混凝土防结垢专用外加剂进行混凝土试验：采用普通硅酸盐水泥，透水混凝土配合比为水泥350kg/m³、碎石1450kg/m³、水90kg/m³，外加剂掺量按水泥质量1.2％，目测其透水混凝土初始和易性、经时坍落度损失和混凝土结垢状况。结果表明透水混凝土初始和易性良好，并且随时间推移，坍落度损失较小，混凝土结垢不明显，获得良好的防结垢效果。

本领域普通技术人员可知，本发明的技术方案在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果，仍属于本发明的保护范围：

一种透水混凝土防结垢专用外加剂，包括质量比为50～75:8～20:16～30的减水分散组分、防结垢组分和改性增效组分，其中

减水分散组分包括质量比为25～30:1～5:30～40的聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠和水，该聚羧酸减水剂是将丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙酯、次磷酸钠、酒石酸、异戊烯醇聚氧乙烯醚分别配制成水溶液，滴入过氧化氢水溶液中，进行共聚反应制备而成；

防结垢组分包括质量比为2～5:1～5:5～10:0～2的有机酸、磷酸衍生物、葡萄糖酸钠和有机盐，有机酸为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、乙醇酸和水杨酸中的至少一种，磷酸衍生物为六偏磷酸盐、三聚磷酸盐和磷酸酯中的至少一种，有机盐为醋酸钠或草酸钠；

改性增效组分包括质量比为10～15:5～10:1～5的羟丙基甲基纤维素、黄原胶和温轮胶。

该透水混凝土防结垢专用外加剂制备方法包括如下步骤：

(1)将有机酸、有机盐和一部分水送入化学反应釜中，将温度调至44～46℃，开始搅拌，边搅拌边加入磷酸衍生物，混合均匀后，恒温1h；

(2)恒温条件下，将温轮胶、黄原胶、羟丙基甲基纤维素依次送入化学反应釜，搅拌0.4～0.6h；

(3)将余下的水送入化学反应釜，加热至58～65℃，边搅拌边依次加入葡萄糖酸钠、十二烷基磺酸钠、聚羧酸减水剂，直至全部溶解后，再搅拌反应0.2～1.2h，降温至常温后得到所述透水混凝土防结垢专用外加剂。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种透水混凝土防结垢专用外加剂，其特征在于：包括质量比为50～75:8～20:16～30的减水分散组分、防结垢组分和改性增效组分，其中

减水分散组分包括质量比为25～30:1～5:30～40的聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠和水，该聚羧酸减水剂是将丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙酯、次磷酸钠、酒石酸、异戊烯醇聚氧乙烯醚分别配制成水溶液，滴入过氧化氢水溶液中，进行共聚反应制备而成；

防结垢组分包括质量比为2～5:1～5:5～10:0～2的有机酸、磷酸衍生物、葡萄糖酸钠和有机盐，有机酸为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、乙醇酸和水杨酸中的至少一种，磷酸衍生物为六偏磷酸盐、三聚磷酸盐和磷酸酯中的至少一种，有机盐为醋酸钠或草酸钠；

改性增效组分包括质量比为10～15:5～10:1～5的羟丙基甲基纤维素、黄原胶和温轮胶。

2.如权利要求1所述的一种透水混凝土防结垢专用外加剂，其特征在于：由所述减水分散组分、防结垢组分和改性增效组分组成。

3.如权利要求1所述的一种透水混凝土防结垢专用外加剂，其特征在于：所述减水分散组分由聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠和水组成。

4.如权利要求1所述的一种透水混凝土防结垢专用外加剂，其特征在于：所述防结垢组分由有机酸、磷酸衍生物、葡萄糖酸钠和有机盐组成。

5.如权利要求1所述的一种透水混凝土防结垢专用外加剂，其特征在于：所述改性增效组分由羟丙基甲基纤维素、黄原胶和温轮胶组成。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的一种透水混凝土防结垢专用外加剂，其特征在于：其在透水混凝土中的用量为胶凝材料质量的1～3％。

7.一种权利要求1至6中任一权利要求所述的透水混凝土防结垢专用外加剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将有机酸、有机盐和一部分水送入化学反应釜中，将温度调至44～46℃，开始搅拌，边搅拌边加入磷酸衍生物，混合均匀后，恒温1h；

(2)恒温条件下，将温轮胶、黄原胶、羟丙基甲基纤维素依次送入化学反应釜，搅拌0.4～0.6h；

(3)将余下的水送入化学反应釜，加热至58～65℃，边搅拌边依次加入葡萄糖酸钠、十二烷基磺酸钠、聚羧酸减水剂，直至全部溶解后，再搅拌反应0.2～1.2h，降温至常温后得到所述透水混凝土防结垢专用外加剂。