CN108083674B - 一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂，其由以下重量份的原料组成：异丁叉二脲30‑70份、分散剂10‑20份、硝化抑制剂1‑5份；采用本发明制成的硫铝酸盐水泥缓凝剂的初凝时间可延长至76min，终凝时间为103min，与常规的水泥缓凝剂的初凝时间10min相比有显著进步。

Description

一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂
技术领域
本发明涉及缓凝剂，特别涉及一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂。
背景技术
硫铝酸盐水泥具有碱度低、水化硬化速度快、强度高等特性，使其更适合制备多孔生态混凝土。但是由于硫铝酸盐水泥属于快硬早强型特种水泥，其凝结时间短，给施工造成困难。为保证正常施工，延长水泥的水化硬化时间，使新拌混凝土能在较长时间内保持塑性，必须要使用缓凝剂。目前硫铝酸盐水泥混凝土多使用硼酸作为缓凝剂，硼酸的加入会对水泥的早期强度产生不利影响。因此有必要开发一种适用于硫铝酸盐水泥的新缓凝剂。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂，其成本低廉，能够有效延缓硫铝酸盐水泥的凝结速度，提高硫铝酸盐水泥浆体的流动度。
一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂，由以下重量份数的原料组成：
异丁叉二脲 30-70份
分散剂 10-20份
硝化抑制剂 1-5份；
所述的异丁叉二脲(IBDU)，总含氮量≥32.18％，过200目筛的筛余≤5％。
优选地，所述的分散剂由各占百分之五十的二辛基琥珀酸磺酸钠及亚甲基双萘磺酸二钠组成。
优选地，所述的硝化抑制剂为1-羟甲基-3，5-二甲基吡唑。
本发明有益效果：
1.异丁叉二脲中的酰胺基团会与水泥中的OH- 发生反应，生成羧基和氨气 -CONH2+OH-＝-COO-+NH3↑氨气会释放到空气中，水泥粒子中的正电荷Ca2+ 会吸附生成的-COO- ，使水泥粒子在静电斥力作用下分散，把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来，从而达到缓凝的效果。异丁叉二脲加入到水泥中会吸附在水泥颗粒表面，又因为羧基的亲水性很强，故会在水泥颗粒表面形成水膜，这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使得缓凝效果进一步提高。
2.由于异丁叉二脲容易发生团聚，加入由二辛基琥珀酸磺酸钠与亚甲基双萘磺酸二钠复合成的分散剂可有效提高异丁叉二脲在水泥中的溶解度。二辛基琥珀酸磺酸钠与亚甲基双萘磺酸二钠溶于水后都能离解出具有表面活性的带负电的磺酸根基团，能降低水的表面张力，防止异丁叉二脲在水泥浆体中发生团聚。
3.采用本发明制成的硫铝酸盐水泥缓凝剂的初凝时间可延长至76min，终凝时间为 103min，与常规的水泥缓凝剂的初凝时间10min比有显著进步。
4.异丁叉二脲中的硝态氮(NO3-N)与硫铝酸盐水泥水化过程中溶出的Ca2+发生反应生成易溶于水的硝酸钙，取代了水泥中原有的微溶于水的氢氧化钙，从而降低了水泥的抗侵蚀性能。1-羟甲基-3，5-二甲基吡唑作为硝化抑制剂能将硝态氮转变为铵态氮，杜绝了硝酸钙的生成，消除了异丁叉二脲对水泥抗侵蚀性能的破坏。
具体实施方式：
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
一种适用于硫铝酸盐水泥的高效缓凝剂，由以下重量份数的原料组成的：异丁叉二脲 (IBDU)30份、二辛基琥珀酸磺酸钠2份、亚甲基双萘磺酸二钠2份、硝化抑制剂1份。
一种适用于硫铝酸盐水泥的高效缓凝剂，由以下步骤制得：
(1)将异丁叉二脲与硝化抑制剂置于球磨机中混合并球磨，用200目方孔筛测试筛余，当筛余≤5％，停止球磨，得料1；
(2)将二辛基琥珀酸磺酸钠和亚甲基双萘磺酸二钠置于球磨机中混合并球磨5分钟，然后冷却10分钟，用200目方孔筛测试筛余，当筛余≤15％，得料2；
(3)将料1和料2一同置于混料机中，混合均匀后制得一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂。
实施例2
一种适用于硫铝酸盐水泥的高效缓凝剂，由以下重量份数的原料组成的：异丁叉二脲 (IBDU)40份、二辛基琥珀酸磺酸钠4份、亚甲基双萘磺酸二钠4、硝化抑制剂2份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种适用于硫铝酸盐水泥的高效缓凝剂，由以下重量份的原料组成的：异丁叉二脲 (IBDU)50份、二辛基琥珀酸磺酸钠6份、亚甲基双萘磺酸二钠6、硝化抑制剂3份。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种适用于硫铝酸盐水泥的高效缓凝剂，由以下重量份的原料组成的：异丁叉二脲(IBDU)60份、二辛基琥珀酸磺酸钠8份、亚甲基双萘磺酸二钠8、硝化抑制剂4份。
制备方法同实施例1。
实施例5
一种适用于硫铝酸盐水泥的高效缓凝剂，由以下重量份的原料组成的：异丁叉二脲 (IBDU)70份、二辛基琥珀酸磺酸钠10份、亚甲基双萘磺酸二钠10、硝化抑制剂5份。
制备方法同实施例1。
对比例
添加硼酸作为的硫铝酸盐水泥的缓凝剂，由以下重量份的原料组成的：硼酸45份、二辛基琥珀酸磺酸钠5份、亚甲基双萘磺酸二钠5、硝化抑制剂2份。
性能测试
以添加硼酸作为缓凝剂的硫铝酸盐水泥为对比例，分别以添加实施例1-5制得的缓凝剂的硫铝酸盐水泥为实验例。对比例和实验例中缓凝剂的添加量均为硫铝酸盐水泥量的0.4％。参照GBT11894-89《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》测量水溶液中总氮含量。检测结果如表1所示。
表1添加缓释剂后的水泥缓凝效果、抗压强度及NH4 +含量比较
Figure GDA0001582856820000031

Claims (3)

1.一种适用于硫铝酸盐水泥的缓凝剂，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：
异丁叉二脲 30-70份
分散剂 10-20份
硝化抑制剂 1-5份；
所述的异丁叉二脲，总含氮量≥32.18%，细度为球磨过200目筛的筛余≤5%。
2.根据权利要求1所述的缓凝剂，其特征在于，所述的分散剂由各占百分之五十的二辛基琥珀酸磺酸钠及亚甲基双萘磺酸二钠组成。
3.根据权利要求1所述的缓凝剂，其特征在于，所述的硝化抑制剂为1-羟甲基-3，5-二甲基吡唑。
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