CN107986665A - 一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂及其制备方法 - Google Patents

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刘尊玉
陈彦存
温庆如
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

Abstract

本发明公开了一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂及其制备方法，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、聚羧酸高性能保坍剂Point‑T 10～15重量份、缓凝剂5～10重量份、防腐剂0.05～0.1重量份和水60～80重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分。本发明的冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂调整组分的重量比例，同时配合湿拌砂浆保水增塑剂的掺量，可有效提高湿拌砂浆的防冻性能，保障湿拌砂浆的硬化强度。

Description

一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑外加剂技术领域，具体涉及一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂及其制备方法。
背景技术
湿拌砂浆是水泥、矿物掺合料、细集料、外加剂和水，按一定的比例，在专业化厂家经计量、拌制后，采用搅拌运输车运至使用地点，放入专用容器储存，并在规定时间内使用完毕的湿拌拌合物，广泛应用于砌筑、抹面、灌浆及粘贴饰面材料等工程中，具有施工速度快、质量容易保证、环保施工、多种功能、利于建筑新技术和现代化施工技术的推广等优点，符合我国经济发展和建筑业发展趋势，也是我国目前正在大力推广的一种新型建筑材料。
湿拌砂浆外加剂是一种专门适用于湿拌砂浆配套使用的化学添加剂，特别适用有较长施工时间要求的砂浆工程。其具有增稠、保水和抗裂等功能；使用开放时间调节剂，在改善湿拌砂浆和易性和粘聚性的同时，还能显著延长湿拌砂浆的开放时间。
近年来，随着施工现场禁止搅拌砂浆政策的落实，质量稳定、黏结性好、可施工时间长等优势的湿拌砂浆已在北方出具发展规模。但由于北方地区冬季寒冷，给湿拌砂浆在冬季的施工造成了一定的局限性。
由于湿拌砂浆的施工方式是先储存再使用的过程，因此，其防冻主要分为两个阶段：第一阶段是在砂浆拌合后至使用前的储存阶段，此时砂浆中自由水份充足，呈现出流动性；第二阶段是在砂浆硬化后期，砂浆中的游离水受冻产生膨胀与冰晶压力，进而导致砂浆结构破坏。本发明就针对这种现象研发了一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂。
目前已有少量用于湿拌砂浆用的开放时间调节剂的发明专利。CN201610370097.4公开一种湿拌砂浆用开放时间调节剂，由有机膦酸或者有机膦盐、稳定剂原料、镁盐和水组成，具有良好的开放时间调节性能，但不适用于冬季施工；CN201710120418.X和CN201710120560.4公开的湿拌砂浆用复配早强防冻剂，其特征在于，包括防冻剂和稳塑剂，所述防冻剂由以下百分含量组成：硝酸钙、甲醇、硫酸钠、缓凝剂。此专利防冻早强组分以无机盐类为主，有机化合物类的防冻早强组分几无使用；另此专利的湿拌砂浆用早强防冻剂中对稳塑剂的制备方法分别进行限定，与普通湿拌砂浆用保水增塑剂(稳塑剂)存在适应性问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂。
本发明的另一目的在于提供上述冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、聚羧酸高性能保坍剂Point-T 10～15重量份、缓凝剂5～10重量份、防腐剂0.05～0.1重量份和水60～80重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分；
上述有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；
上述低分子醇为二甘醇和/或丙二醇；
上述聚羧酸高性能保坍剂为Point-T1或Point-T2，主要由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和甲基烯丙基聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚单体制成，可提高湿拌砂浆的保塑性及保水性。
在本发明的一个优选实施方案中，所述缓凝剂为蔗糖、糖钙、酒石酸和酒石酸钾钠的至少一种。
在本发明的一个优选实施方案中，所述增溶剂为二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺。
在本发明的一个优选实施方案中，所述防腐剂为卡松防腐剂和/或乙内酰脲。
上述冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量份称取各组分；
(2)将聚羧酸高性能保坍剂与水混合，搅拌1～5min；
(3)向步骤(2)的物料中加入缓凝剂，搅拌5～10min；
(4)向步骤(3)的物料中依次硫代硫酸钠和亚硝酸钠，加完后，搅拌5～10min；
(5)向步骤(4)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5～10min，然后加入防腐剂搅拌均匀，即得所述冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明的冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂与普通湿拌砂浆用保水增塑剂具有良好的适应性。
2、本发明的冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂调整组分的重量比例，同时配合湿拌砂浆保水增塑剂的掺量，可有效提高湿拌砂浆的防冻性能，保障湿拌砂浆的硬化强度。
3、本发明的冬用型湿拌砂浆开放时间调节调整组分的重量比例，同时配合湿拌砂浆保水增塑剂的掺量，可以使湿拌砂浆的开放时间控制在6～36h的范围。
4、本发明的冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂的防冻效果明显，能使其在-10℃～0℃环境下不结冰、无沉淀，适合在湿拌砂浆搅拌站大规模工业化应用，生产、运输、储存都很方便，有利于工业化生产。
5、本发明的制备方法在工业化生产过程中不产生废气、废水和固体废弃物，节能环保。
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
一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：单乙醇二异丙醇胺：2.0份，硫代硫酸钠：3.0份，二甘醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，蔗糖：2.0份，糖钙：3.0份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，卡松防腐剂：0.05份，水：69.90份，聚羧酸高性能保坍剂Point-T：12份。上述聚羧酸高性能保坍剂由河南科之杰新材料有限公司生产，主要由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和甲基烯丙基聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚单体制成。
其制备方法如下：
(1)将聚羧酸高性能保坍剂与水混合，搅拌1～5min；
(2)向步骤(1)的物料中加入白糖和糖钙，搅拌5～10min；
(3)向步骤(2)的物料中依次硫代硫酸钠、亚硝酸钠，加完后，搅拌5～10min；
(4)向步骤(3)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5～10min，然后加入卡松防腐剂，混合均匀即得所述液体混凝土早强防冻剂。
实施例2
一冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：二乙醇胺：2.0份，硫代硫酸钠：3.0份，丙二醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，蔗糖：3.0份，酒石酸：2.0份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，乙内酰脲：0.05份，水：71.9份，聚羧酸高性能保坍剂Point-T：10.0份。上述聚羧酸高性能保坍剂由河南科之杰新材料有限公司生产，主要由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和甲基烯丙基聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚单体制成。
本实施例的制备方法同实施例1，防腐剂替换为乙内酰脲。
实施例3
一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：二乙醇单异丙醇胺：2.0份，硫代硫酸钠：3.0份，二甘醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，酒石酸：3.0份，酒石酸钾钠：5.0份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，乙内酰脲：0.05份，水：68.9份，聚羧酸高性能保坍剂Point-T：10.0份。上述聚羧酸高性能保坍剂由河南科之杰新材料有限公司生产，主要由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和甲基烯丙基聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚单体制成。
本实施例的制备方法同实施例1，防腐剂替换为乙内酰脲。
实施例4
一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，以重量份计，其原料由以下组分组成：三异丙醇胺：2.5份，硫代硫酸钠：3.5份，丙二醇：3.0份，亚硝酸钠：5.0份，蔗糖：3.0份，酒石酸钾钠2.0份，二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺：0.05份，卡松防腐剂：0.05份，水：70.9份，聚羧酸高性能保坍剂Point-T：10.0份。上述聚羧酸高性能保坍剂由河南科之杰新材料有限公司生产，主要由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和甲基烯丙基聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚单体制成。
本实施例的制备方法同实施例1，防腐剂替换为乙内酰脲。
实施效果
按照砂浆强度等级为M 7.5设计砂浆配合比，将实施例1-2制备的冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂配合KZJ-M100，加入砂浆中，砂浆具体配合比如表1所示。
表1砂浆配合比(kg/m3)
湿拌砂浆的相关性能指标参照GB/T25181-2010《预拌砂浆》。湿拌砂浆的稠度、保水率、28d抗压强度、14d拉伸粘结强度等普通物理力学性能实验均参照JGJ70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法》进行。湿拌砂浆的防冻性能参照JC475-2004《混凝土防冻剂》试验方法及条件，选取-5℃进行负温条件下湿拌砂浆存放20h，并测试湿拌砂浆稠度、保水率等性能指标；选取-5℃进行负温条件下带模养护7d后标养28d，测试砂浆抗压强度。
试验用水泥为孟电水泥P.O 42.5，试验用粉煤灰为II级灰，试验测试用砂子为通过4.75mm筛子的机制砂和细砂，细度模数为3.0和1.4。
表2试验结果
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，仍然属于本发明的保护范围：
一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、聚羧酸高性能保坍剂Point-T 10～15重量份、缓凝剂5～10重量份、防腐剂0.05～0.1重量份和水60～80重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分；
上述有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；
上述低分子醇为二甘醇和/或丙二醇；
上述聚羧酸高性能保坍剂Point-T1或Point-T2主要由丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和甲基烯丙基聚氧乙烯醚或烯丙基聚氧乙烯醚单体制成，可提高湿拌砂浆的保塑性及保水性。
优选的，所述缓凝剂为蔗糖、糖钙、酒石酸和酒石酸钾钠的至少一种。
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 (5)

1.一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，其特征在于：其原料由如下重量份的组分组成：有机醇胺0.5～3.0重量份、硫代硫酸钠2～6重量份、低分子醇2～4重量份、亚硝酸钠1～5重量份、增溶剂0.01～0.1重量份、聚羧酸高性能保坍剂Point-T 10～15重量份、缓凝剂5～10重量份、防腐剂0.05～0.1重量份和水60～80重量份，有机醇胺和硫代硫酸钠构成早强组分，低分子醇和亚硝酸钠构成防冻组分；
上述有机醇胺为单乙醇二异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种；
上述低分子醇为二甘醇和/或丙二醇。
2.如权利要求1所述的一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，其特征在于：所述缓凝剂为蔗糖、糖钙、酒石酸和酒石酸钾钠的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，其特征在于：所述增溶剂为二(氢化牛脂基)邻苯二甲酸酰胺。
4.如权利要求1所述的一种冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂，其特征在于：所述防腐剂为卡松防腐剂和/或乙内酰脲。
5.权利要求1至4中任一权利要求所述的冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按重量份称取各组分；
(2)将聚羧酸高性能保坍剂与水混合，搅拌1～5min；
(3)向步骤(2)的物料中加入缓凝剂，搅拌5～10min；
(4)向步骤(3)的物料中依次硫代硫酸钠和亚硝酸钠，加完后，搅拌5～10min；
(5)向步骤(4)的物料中加入有机醇胺、低分子醇和增溶剂，搅拌5～10min，然后加入防腐剂搅拌均匀，即得所述冬用型湿拌砂浆开放时间调节剂剂。
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