CN105967543A - 一种水泥混凝土减水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水泥混凝土减水剂，属于建材技术领域。本发明的技术方案为：一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成：可分散胶粉20%~55%，脂肪酸钾皂10%~30%，三聚氰胺甲醛树脂10%~20%，硅酸钠溶液10%~30%。本发明的可分散胶粉具有很好的球形度，且在水溶液中均匀分散，在碱性条件下，脂肪酸钾皂作为界面改性剂可以使可分散胶粉表面性质发生改变，使胶粉表面与水分子吸附形成水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，而三聚氰胺甲醛树脂本身具有良好的亲水性，可以减少水泥在水中团聚促进减水作用。

Description

一种水泥混凝土减水剂
技术领域
本发明涉及一种水泥混凝土减水剂，属于建材技术领域。
技术背景
近年来，混凝土在我国工程建设中发挥了重要作用。由于减水剂能有效地改善混凝土的性能，而且具有良好的经济效益，在许多国家都得到广泛应用，高效减水剂在工程中的应用越来越受到重视，成为混凝土中不可或缺的材料。减水剂经历了从木素磺酸盐、萘磺酸盐缩合物（奈系减水剂）、脂肪族及聚羧酸系等发展的历程，木素磺酸盐为最常用的普通减水剂，但该减水剂再搅拌过程中易造成缓凝，常引入大量空气而影响混凝土的性能；奈系减水剂在和成过程不可避免的硫酸钠含量的居高不下，进而导致外加剂中碱含量增高，混凝土的耐久性降低，众多工程出现碱骨料反应现象，使用寿命大幅缩短。此外，芳香族磺酸盐对人体和生物具有潜在的毒性。脂肪族减水剂生产所用的原材料甲醛 丙酮等单体配比难以控制造成减水剂性能变差，与水泥基体产生相容性问题。现有聚羧酸减水剂成本高，合成过程中聚合度存在差异，使其性能存在差异；此外，我国砂石供需矛盾突出，天然砂逐渐被机制砂取代，然而机制砂在粒形，级配，表面质构以及0.075mm的石粉颗粒相比天然砂都有较大的区别，导致减水剂失效或减水效率下降，进而对混凝土性能产生重大影响。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种成本低、效率高的减水剂，本发明的减水剂减水率高、流动性好，可明显改善混凝土流动性和工作度，减水率可达20-30%。与混凝土有良好相容性，且对水泥混凝土的强度影响不大。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成：可分散胶粉20%~55%，脂肪酸钾皂10%~30%，三聚氰胺甲醛树脂10%~20%，硅酸钠溶液10%~30%。本发明的可分散胶粉具有很好的球形度，且在水溶液中均匀分散，在碱性条件下，脂肪酸钾皂作为界面改性剂可以使可分散胶粉表面性质发生改变，使胶粉表面与水分子吸附形成水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，而三聚氰胺甲醛树脂本身具有良好的亲水性，可以减少水泥在水中团聚促进减水作用。
所述可分散胶粉为市售的丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉的一种或多种任意比例的混合。胶粉固含量在95%-98%，粒径介于0.04μm-10μm，平均粒径为3.99μm。可分散胶粉在水溶液中形成乳液，加入水泥基材料过程中可引入的微小气泡，且胶粉颗粒本身在混凝土中起到“滚珠”作用。
所述的三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98%。
所述的脂肪酸钾皂为无色至淡黄色透明液体，5%水溶液的pH值为9.0~11.0。
所述的硅酸钠水溶液的质量浓度为10%~30%。
本发明的有益效果：一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成：可分散胶粉20%~55%，脂肪酸钾皂10%~30%，三聚氰胺甲醛树脂10%~20%，硅酸钠溶液10%~30%。在生产合成过程中，由于可分散胶粉分子上接枝一些支链，该支链不仅可提供空间位阻效应，而且，在水泥水化的高碱度环境中，该支链还可慢慢被切断，从而释放出具有分散作用的小分子，这样就可提高水泥混凝土的流动度。
本发明中合成可分散胶粉的原材料来源广泛，合成工艺相对聚羧酸合成工艺简单。造价为目前市售聚羧酸高效减水剂价格的1/2，对混凝土机械性能影响不大，并对水泥基体无缓凝作用。本发明减水剂性能稳定，适于长期存储，无毒环保。
具体实施方式
实施例1
一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量份数组成：50份丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，24份脂肪酸钾皂，14份三聚氰胺甲醛树脂，12份硅酸钠溶液，搅拌混合均匀。
掺入量为混凝土中水泥质量的3%，减水效率为25%，28天抗压强度为39.9MPa。
实施例2
一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成：40份醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，20份脂肪酸钾皂，16份三聚氰胺甲醛树脂，24份硅酸钠溶液，搅拌混合均匀。
掺入量为混凝土中水泥质量的3%，减水效率为28%，28天抗压强度为40.4MPa。
实施例3
一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成：26份醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，28份脂肪酸钾皂，18份三聚氰胺甲醛树脂，28份硅酸钠溶液，搅拌混合均匀。
掺入量为混凝土中水泥质量的3%，减水效率为20%，28天抗压强度为41.6MPa。
对照例
根据JGJ55-2011要求设计强度等级为C30的混凝土，混凝土各组分为：粗集料1039kg，细集料(机制砂)692kg，42.5级硅酸盐水泥428kg，水201.5kg。28天抗压强度为40.2MPa。
对照例1（无可分散胶粉）
一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成： 28份脂肪酸钾皂，18份三聚氰胺甲醛树脂，28份硅酸钠溶液，搅拌混合均匀。掺入量为混凝土中水泥质量的3%。
对照例2（无三聚氰胺甲醛树脂）
一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成：26份醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，28份脂肪酸钾皂，28份硅酸钠溶液，搅拌混合均匀。掺入量为混凝土中水泥质量的3%。
对照例3（无脂肪酸钾皂）
一种水泥混凝土减水剂，由以下组份及重量百分比组成：26份醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉， 18份三聚氰胺甲醛树脂，28份硅酸钠溶液，搅拌混合均匀，掺入量为混凝土中水泥质量的3%，
。

Claims (5)

1.一种水泥混凝土减水剂，其特征在于:由以下组份及重量份数组成：可分散胶粉20~55，脂肪酸钾皂10~30，三聚氰胺甲醛树脂10~20，硅酸钠溶液10~30。
2.根据权利要求书1所述的一种水泥混凝土减水剂，其特征在于所述的可分散胶粉为丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉的一种或多种任意比例的混合。
3.根据权利要求书1所述的一种水泥混凝土减水剂，其特征在于所述的三聚氰胺甲醛树脂为无色透明液体，含量≥98%。
4.根据权利要求书1所述的一种水泥混凝土减水剂，其特征在于所述的脂肪酸钾皂为无色至淡黄色透明液体，脂肪酸钾的含量＞54%。
5.根据权利要求书1所述的一种水泥混凝土减水剂，其特征在于所述的硅酸钠水溶液的质量浓度为10%~30%。
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