CN108147703B - 一种抗菌增稠的混凝土减水剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抗菌增稠的混凝土减水剂，包含的组分及质量百分比为：防腐剂0.1～1％，亚硝酸盐0.50～7.5％，碱性调节剂0.5～6.0％，聚羧酸减水母液2～30％，增稠母液1～15％，余量为水，本发明还提供了上述减水剂的制备方法。本发明提供的抗菌增稠的混凝土减水剂，配方合理，原料易得，制备工艺简单，适合大规模推广应用，减水剂抗菌性能优良，性状稳定，长期保存不会出现漂浮物，不会因产生细菌繁殖而发臭，从而影响减水剂的稳定性，导致减水剂有效成分丧失、减水剂失效等后果，减水效果达到近40％，减水效果较同类减水剂好。

Description

一种抗菌增稠的混凝土减水剂及制备方法
技术领域
本发明属混凝土添加剂技术领域，具体涉及一种抗菌增稠的混凝土减水剂及制备方法。
背景技术
混凝土减水剂又称超缩化剂，是一种阴离子表面活性剂，其本身不与水泥发生化学反应，而是通过表面活性剂的作用来改善混凝土的性能，对混凝土具有大幅度减水增强的作用。
CN105949409A提供了一种含壳聚糖的聚羧酸系混凝土减水剂及制备方法，该发明对聚合物的结构进行调控，将海洋材料壳聚糖引入聚合反应合成了聚羧酸系减水剂，还往聚羧酸系减水剂中引入了非石油基原料，该发明提供的减水剂制备方法简单，制备出的减水剂不仅减水率高，且能够明显改善混凝土易离析、泌水现象，使得混凝土的和易性好，还能有效减少混凝土坍落度的经时损失，保持混凝土良好的流动性，且对混凝土的强度增长效果显著，然而添加壳聚糖成本略高。CN102952241A提供了一种酚醚类聚羧酸系混凝土减水剂，它的合成是利用具有高共聚活性的原料与环氧乙烷环氧丙烷，采用碱催化聚合成聚醚大单体，再将合成的聚醚大单体通过自由基共聚的方式引入到聚羧酸的主链上，最终得到在主链上具有苯环的酚醚类聚羧酸系混凝土减水剂，该减水剂具有高减水，高保坍，水泥适应性好的优点，混凝土和易性好，没有分层泌水现象，产品适应性广，对多种规格、型号的水泥，各种粉煤灰、矿粉，该减水剂也有很好的适应性，同时产品性能稳定，碱含量低，长期储存不发生变质，产品无毒无污染，环境友好，然而该发明所提供的方法制备工艺较复杂，能耗较高。CN104230199A公开了一种利用废皮屑制备的混凝土减水剂和制备方法，采用干净的废皮屑作为原料，在酶降解完成后对其进行化学改性，通过进行缩合聚合反应及磺化反应，形成了多支链状分子并引入了多种活性基团，达到可以用作减水剂的化学结构和性能的要求，该发明制备工艺独特，通过该发明所制备的混凝土用减水剂减水效率高，使用性能良好，有一定的应用前景，然而废皮屑和酶降解产物容易腐坏，关于该发明的减水剂的夏季使用情况未见报道。CN105198262A公开了一种利用造纸黑液制备高效混凝土减水剂的方法，通过使用滤网出去不溶物，加入醋酸及硫酸对造纸黑液进行预处理，然后对预处理过后的造纸黑液进行浓缩，使其木质素含量增加，再添加二乙醇胺、丙烯酸、过硫酸钠及甲基丙烯磺酸钠制备出一种高效混凝土减水剂，所制得的减水剂的减水率达到18～20％，无游离氯离子，混凝土表面无泌水，无大气泡，一方面，该发明充分利用了造纸黑液，对其进行资源化利用，无污染，然而另一方面，该发明所提供的方法受原料供应情况和原料中组分含量的影响较大。
减水剂已经成为预制混凝土制备中必不可少的六组分之一，中国的城镇化建设与基础建设已经消耗了大量的沙石资源，致使现在混凝土搅拌站面临着一个困境，即缺乏优质的混合材粗、细集料。而有效解决这一个问题的一个方法就是使用最常见的增稠成分纤维素、葡钠等小料调整外加剂来改善混凝土的拌和性能。但是，这些材料在夏季高温天气特别容易滋生细菌使得减水剂中形成大量的漂浮物，增加生产企业的工作量，降低了减水剂质量，严重影响了混凝土减水剂的质量和使用。
综上所述，目前尚缺乏一种抗菌能力强，保存时间长，制备方法简单，性能优良的减水剂。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种来解决夏季炎热气候，减水剂中出现大量漂浮物以及发臭变质后，减水剂的失效问题。
本发明的目的之二是提供上述减水剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗菌增稠的混凝土减水剂，其特征在于，减水剂中包含的组分及质量百分比为：
防腐剂0.1～1％，
亚硝酸盐0.50～7.5％，
碱性调节剂0.5～6.0％，
聚羧酸减水母液2～30％，
增稠母液1～15％，
余量为水。
优选地，所述减水剂中包含的组分及质量百分比为：
防腐剂0.15～0.60％，
亚硝酸盐1.50～4.5％，
碱性调节剂1.5～4.0％，
聚羧酸减水母液6～20％，
增稠母液2～8％，
余量为水。
优选地，所述的亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙或亚硝酸镁中的一种或两种以上组合。
优选地，所述的防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、丙酸钠中的一种或几种。
优选地，所述的碱性调节剂为二聚磷酸钠、三聚磷酸钠和多聚磷酸钠中的一种或两种以上的组合。
优选地，所述的聚羧酸减水母液为丙烯酸减水母液、甲基丙烯酸减水母液和马来酸酐聚羧酸减水母液中的一种或几种的组合。
进一步优选地，所述的聚羧酸减水母液为ZY-TPC、ZY-SR和ZY-HS中的一种或几种的组合。
优选地，所述增稠母液的原料包含丙烯酸、巯基丙酸和聚羧酸大单体。
进一步优选地，所述的丙烯酸、巯基丙酸和聚羧酸大单体的质量比为(8～12)：(0.5～1.5)：(85～90)。
进一步优选地，所述的聚羧酸大单体的平均分子量范围为2200～2400。
进一步优选地，所述增稠母液的制备方法为：先在反应釜中加入聚羧酸大单体，再依次滴加丙烯酸和巯基丙酸后，搅拌10～30min，反应温度为20～25℃。
一种抗菌增稠的混凝土减水剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)确定各组分比例，在预溶釜中加水后，40～50℃下依次加入亚硝酸盐和碱性调节剂并搅拌35～50min，得到混合溶液；
(2)依次将防腐剂、聚羧酸减水母液和增稠母液加入步骤(1)制得的混合溶液中，搅拌20-30min后采用不锈钢筛过滤杂质。
本发明的有益效果
1、本发明提供的抗菌增稠的混凝土减水剂，配方合理，原料易得，制备工艺简单，适合大规模推广应用；
2、本发明提供的减水剂抗菌性能优良，性状稳定，长期保存不会出现漂浮物，不会因产生细菌繁殖而发臭，从而影响减水剂的稳定性，导致减水剂有效成分丧失、减水剂失效等后果；
3、本发明提供的减水剂减水效果达到近40％，减水效果较同类减水剂好。
附图说明
图1为实施例2中添加了减水剂A～E的产品1～5的减水率变化趋势图。
图2为实施例2中添加了减水剂A～E的产品1～5的泌水率变化趋势图。
图3为实施例2中添加了减水剂A～E的产品1～5在自然条件下存放，漂浮物重量变化趋势图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种抗菌增稠的混凝土减水剂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)确定各组分比例，在预溶釜中加水后，40～50℃下依次加入亚硝酸盐和碱性调节剂并搅拌35～50min，得到混合溶液；
(2)依次将加入防腐剂、聚羧酸减水母液和增稠母液加入步骤(1)制得的混合溶液中，搅拌20-30min后采用不锈钢筛过滤杂质。
实施例2
采用实施例1提供的方法，本实施例制备了A～E共5种抗菌增稠的混凝土减水剂，配方如表1所示：
表1
减水剂 A B C D E
羟甲基纤维素(％) 0.1 0 0 0 0
葡萄糖酸钠(％) 2.80 0 0 0 0
山梨酸钾(％) 0 0.15 0.30 0.45 0.60
亚硝酸盐类(％) 0 1.50 2.25 3.50 4.50
多聚磷酸钠(％) 0 1.50 2.20 3.30 4.0
聚羧酸减水剂母液ZY-TPC(％) 6.0 6.0 10.20 16.80 20.0
增稠母液(％) 0 2.00 4.00 6.00 8.00
水(％) 91.1 88.85 81.05 69.95 62.9
得到 产品1 产品2 产品3 产品4 产品5
将制备得到的A～E五种减水剂加入到混凝土中，得到对应的混凝土产品1～5，混凝土的配比为：水泥300kg、粉煤灰60kg、矿粉60kg、砂子890kg、石子1120kg和水150kg，减水率变化趋势图如图1所示，添加了减水剂A的混凝土产品1作为空白对照样，在7d内减水率损失约1.82％，在49d内减水率损失约11.03％，产品2～5中，49d内减水率的损失范围仅为0.91～2.94％。
如图2所示，产品1在7d内的泌水率增加了0.29％，49d内泌水率增加了2.03％，产品2～5中，49d内泌水率的增加量最大仅为0.63％。
如图3所示，产品1的漂浮物7d内的增加量就达到了11.47kg，同期产品2～5中漂浮物增加量最高的产品2增加量仅为4.61kg，49d的增加量产品1达到了74.57kg，产品5的49d漂浮物增加量仅为2.41kg。
以上实施例和试验结果表明，依据本发明提供的组分及组分质量比制得的抗菌增稠的混凝土减水剂，可明显减少聚羧酸减水剂中的漂浮物，长时间保持减水率和保水率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种抗菌增稠的混凝土减水剂，其特征在于，所述混凝土减水剂由以下质量百分比计的组分制备得到：
山梨酸钾0.60 %，亚硝酸盐4.5 %，多聚磷酸钠4.0 %，聚羧酸减水母液ZY-TPC 20 %，增稠母液8 %，水62.9%；
所述增稠母液的制备原料包含丙烯酸、巯基丙酸和聚羧酸大单体；
所述的丙烯酸、巯基丙酸和聚羧酸大单体的质量比为（8～12）：（0.5～1.5）：（85～90）；
所述的聚羧酸大单体的平均分子量范围为2200～2400。
2.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于，所述增稠母液的制备方法为：先在反应釜中加入聚羧酸大单体，再依次滴加丙烯酸和巯基丙酸后，搅拌10～30 min，反应温度为20～25℃。
3.根据权利要求1所述的抗菌增稠的混凝土减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）确定各组分比例，在预溶釜中加水后，40～50 ℃下依次加入亚硝酸盐和多聚磷酸钠并搅拌35～50 min，得到混合溶液；
（2）依次将山梨酸钾、聚羧酸减水母液ZY-TPC和增稠母液加入步骤（1）制得的混合溶液中，搅拌20～30 min后采用不锈钢筛过滤杂质。
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