CN108329985B - 一种混凝土润泵剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混凝土润泵剂及其使用方法，按以下的重量百分比制备而成：25％‑50％的聚丙烯酰胺，50％‑75％的硫酸钠。本发明的润泵剂原材料组份易得、生产工艺简便、生产成本低、水溶性好、易施工、对混凝土和砂浆均有良好的适应性且对混凝土无不良影响，可大幅度改善泵送混凝土的施工操作性，同时节能环保，具有良好的行业前景。

Description

一种混凝土润泵剂及其使用方法

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种混凝土润泵剂及其使用方法。

背景技术

混凝土是常用的建筑材料，在现场施工时主要采用泵送工艺浇注。泵送混凝土在泵送前必须对泵车和管道予以润湿和润滑，以减少混凝土泵送时通过管道的摩擦阻力，保证泵送顺利进行。

传统的润泵方式主要是使用润泵砂浆，在过去几十年里，全国各地预拌混凝土行业一直采用水和砂浆润管，这就需要混凝土企业投入大量的人力、物力、财力去生产。一是原料方面，目前在水泥、河砂、生产用水资源紧缺的情况下，仍然使用这些原材料去生产仅有润泵功能的砂浆会造成很大的资源浪费；二是在用量方面，一般润泵砂浆最少需要1立方米，而对于输送管道较长的地泵就需要2-3立方米的润泵砂浆，长年累月砂浆的使用量巨大；三是资金方面，混凝土行业垫资较为严重，资金周转时间长，然而原材料又需要现款结算，长期大量使用润泵砂浆，对于混凝土生产企业而言会加重流动资金压力。

针对传统砂浆成本较高、浪费材料、损害车辆、浪费设备，既不经济也不节能环保的不足，开发高性能、经济实惠的混凝土润泵剂是提高混凝土泵送能力的一个很好的解决方案。

润泵剂是由多种高分子聚合物材料复配而成，在常温下采用手工搅拌3-5分钟即可快速溶解，并形成透明且稳定的粘稠状液体，润泵剂溶解后的液体，整体经过管道的同时，部分润泵溶液粘附在管道上，从而实现润滑泵管的功效，每次泵送仅需润泵1-2包，每包重量约250克，携带方便，且润泵溶液与混凝土互不溶解，这样就不会影响混凝土的工作性能和质量，在使用上也非常方便，无需添加任何其他设备，无需单独润泵，润泵液走在混凝土的前端，也可与混凝土泵送同时进行，大大减少人力物力支出。

CN 106085572 A公开了一种混凝土泵送润管剂，由各物料按以下重量百分比制备而成，水溶性高分子聚合物30-55％、碳酸钠35-50％、无水硫酸钠5-30％、氢氧化钠1-5％。所述的水溶性高分子聚合物的分子量为800万-2000万，且所述的水溶性高分子聚合物为聚丙烯酰胺。但这种润管剂存在以下缺点：一是需要现场将多种配方进行调配，调配过程复杂，容易发生错误；二是润管剂的用量较大，成本高；三是原物料组份较多，需较长的搅拌时间使原物料混合均匀，影响施工进度。

聚丙烯酰胺简称PAM，分为阴离子型(HPAM)、阳离子型(CPAM)和非离子型(NPAM)，它是一种线型高分子聚合物，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一。聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂、增稠剂、纸张增强剂以及液体的减阻剂等，广泛应用于水处理、造纸、石油、地质、建筑等工业部门。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种混凝土润泵剂及其使用方法，原料组成简单，实际使用操作简便，制得的润泵剂可有效减少混凝土泵送时通过管道的摩擦阻力，保证泵送顺利进行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种混凝土润泵剂，按以下的重量百分比制备而成，25％-50％的聚丙烯酰胺，50％-75％的硫酸钠。聚丙烯酰胺具有良好的絮凝性，能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量聚丙烯酰胺就能降阻50—80％；聚丙烯酰胺还具有较好的粘合性，可以有效的贴附于管道内壁。此外，聚丙烯酰胺水溶液对电解质有很好的相容性，与硫酸钠配合使用，能提高聚丙烯酰胺的溶解度。本发明发明人发现在所述聚丙烯酰胺体系中提高硫酸钠的用量后，所述润泵剂的润泵效果十分明显，在实际工程应用中的润泵效果也十分明显。

优选地，所述聚丙烯酰胺由不同分子量的聚丙烯酰胺组成。

更优选地，以重量百分比计，所述聚丙烯酰胺包括30％-60％分子量为2000万的聚丙烯酰胺，15％-45％分子量为1200万的聚丙烯酰胺，1-30％分子量为800万的聚丙烯酰胺。

更优选地，所述分子量为2000万的聚丙烯酰胺、所述分子量为1200万的聚丙烯酰胺均为阴离子型聚丙烯酰胺。阴离子型聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物，为白色颗粒，分子量从600万到2500万水溶性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。利用聚丙烯酰胺与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起形成网状，从而达到很好的增稠的作用。

更优选地，所述分子量为800万的聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺。非离子型聚丙烯酰胺是水溶性的高分子聚合物或聚电解质，为白色颗粒状物质，水溶性好，在冷水中也能完全溶解；添加少量非离子型聚丙烯酰胺即可起到极大的絮凝作用，一般只需添加0.01～10ppm(0.01～10g/m³)，即可充分发挥作用，但是超过一定浓度时，不但不起絮凝作用，反而起分散稳定作用。

不同分子量、不同类型的聚丙烯酰胺复合使用，实现性能互补。高分子量的聚丙烯酰胺粘度大，粘附性好；低分子量的聚丙烯酰胺粘度低、流动性好，起到分散稳定的作用，由此制备得到的润泵剂稳定性、润滑性、保水性都会有明显的改善。

进一步地，所述的一种混凝土润泵剂的使用方法，包含以下步骤：

S1.按比例称取所述聚丙烯酰胺、所述硫酸钠，混合均匀得润泵剂；

S2.在使用时，将所述润泵剂缓慢加入水中，常温下搅拌5-15分钟，待溶液呈粘稠状即可；

S3.将所述粘稠的润泵剂溶液倒入混凝土输送泵料斗中，泵送所述润泵剂溶液。

优选地，所述步骤S2中，所述润泵剂与所述水的质量比为1:40-100。

优选地，靠近泵管入口的前50米泵管使用150-200g的所述润泵剂；所述泵管的长度每增加50米，所述润泵剂的用量增加200-300g。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

利用本产品可取代使用于润管的传统砂浆，有效降低生产成本、节约用水、减少设备损伤，且不影响混凝土的性能。润泵剂无毒、无异味、易于分解、润泵效果优良，可有效减少混凝土泵送时的管道摩擦阻力，保证泵送顺利进行，可完全取代传统的润管砂浆。

具体实施方式

显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种混凝土润泵剂，按以下的重量百分比制备而成，37.5％的聚丙烯酰胺，62.5％的硫酸钠。

所述聚丙烯酰胺包括45％分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，30％分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺，25％分子量为800万的非离子型聚丙烯酰胺。

按比例称取原物料，混合均匀得润泵剂；在使用时，将润泵剂缓慢加入70倍的水中，常温下搅拌10分钟，待溶液呈粘稠状后，将溶液呈粘稠状即可；将所述粘稠的润泵剂溶液倒入混凝土输送泵料斗中，泵送所述润泵剂溶液。靠近泵管入口的前50米泵管使用175g的所述润泵剂；所述泵管的长度每增加50米，所述润泵剂的用量增加250g。

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：

一种混凝土润泵剂，按以下的重量百分比制备而成，25％的聚丙烯酰胺，75％的硫酸钠。

所述聚丙烯酰胺包括60％分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，15％分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺，25％分子量为800万的非离子型聚丙烯酰胺。

实施例3

与实施例1基本相同，不同之处在于：

一种混凝土润泵剂，按以下的重量百分比制备而成，50％的聚丙烯酰胺，50％的硫酸钠。

所述聚丙烯酰胺包括30％分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，45％分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺，25％分子量为800万的非离子型聚丙烯酰胺。

实施例4

与实施例1基本相同，不同之处在于：

使用时，将润泵剂缓慢加入40倍的水中，常温下搅拌10分钟，待溶液呈粘稠状后，将所述粘稠的润泵剂溶液倒入混凝土输送泵料斗中，泵送所述润泵剂溶液。

实施例5

与实施例1基本相同，不同之处在于：

使用时，将润泵剂缓慢加入100倍的水中，常温下搅拌10分钟，待溶液呈粘稠状后，将所述粘稠的润泵剂溶液倒入混凝土输送泵料斗中，泵送所述润泵剂溶液。

实施例6

与实施例1基本相同，不同之处在于：

靠近泵管入口的前50米泵管使用150g的所述润泵剂；所述泵管的长度每增加50米，所述润泵剂的用量增加200g。

实施例7

与实施例1基本相同，不同之处在于：

靠近泵管入口的前50米泵管使用200g的所述润泵剂；所述泵管的长度每增加50米，所述润泵剂的用量增加300g。

对比例1

与实施例1基本相同，不同之处在于：

一种混凝土润泵剂，按以下的重量百分比制备而成，70％的聚丙烯酰胺，30％的硫酸钠。

对比例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：

所述聚丙烯酰胺包括25％分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，40％分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺，35％分子量为800万的非离子型聚丙烯酰胺。

对比例3

与实施例1基本相同，不同之处在于：

所述聚丙烯酰胺包括45％分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，30％分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺，25％分子量为800万的阴离子型聚丙烯酰胺。

对比例4

与实施例1基本相同，不同之处在于：

所述聚丙烯酰胺包括60％分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，40％分子量为1200万的阴离子型聚丙烯酰胺。

对比例5

与实施例1基本相同，不同之处在于：

所述聚丙烯酰胺包括60％分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，40％分子量为800万的非离子型聚丙烯酰胺。

试验例1混凝土润泵剂溶液微量元素对环境的影响

取实施例1-7制备的混凝土润泵剂，按照《GB8978-2002污水综合排放标准》对溶液中的微量元素进行检测。

表1润泵剂溶液微量元素对环境影响检测结果

如表1所示测试结果可知，对环境有害的微量元素均未检出。本发明制备的混凝土润泵剂符合环保要求。

试验例2混凝土润泵剂的溶解性

取实施例1-7制备的混凝土润泵剂5g，加入500g水(水温5℃左右)中，搅拌1min，静候3min，再搅拌1min。检查润泵剂是否完全溶解、是否有结块出现。性能较好的润泵剂产品在溶解后色泽会透明，而一些性能较差的润泵剂溶解后会出现浑浊的状态或出现白色的不溶物。

试验结果显示：实施例1-7制备的混凝土润泵剂可完全溶解，溶解后的混合液呈透明状。

试验例3混凝土润泵剂与混凝土的相溶性

取实施例1-7制备的混凝土润泵剂5g，加入500g水中，搅拌1min，静候3min，再搅拌1min得润泵剂混合液。取该润泵剂混合液200mL于透明烧杯中，取坍落度为220mm以上的混凝土的浆体，约1cm厚，用玻璃棒强力搅拌1min。混凝土未溶入润泵剂中为最佳。

试验结果显示：实施例1-7制备的混凝土润泵剂与混凝土不溶。

试验例4混凝土润泵剂的润管能力

取一节直径为2.5cm、长15cm的空钢管，并用钢板封住一端。将配制好的浓度为1％的润管溶液倒入其中，并在10s内倒出。称量挂壁的润泵剂质量，并用手指刮润泵剂以感知润泵剂的润滑感。挂壁质量大，润滑感明显的润泵剂润管能力强。

	润管剂/g	挂壁质量/g	润泵剂的润滑感
				实施例1	5g	1.92	明显
实施例2	5g	1.86	明显
				实施例3	5g	1.80	明显
实施例4	5g	1.89	明显
				实施例5	5g	1.88	明显
实施例6	5g	1.87	明显
				实施例7	5g	1.88	明显
对比例1	5g	1.55	不明显
				对比例2	5g	1.78	不明显
对比例3	5g	1.75	不明显
				对比例4	5g	1.68	不明显
对比例5	5g	1.70	不明显

试验结果显示：实施例1-7制备的混凝土润泵剂挂壁质量大，润滑感明显，即润管能力强；对比例1-5制备的混凝土润泵剂挂壁质量偏小且润滑感不明显。其中，1)实施例1制备的润泵剂润泵效果最好且润滑感最明显；2)对比例1制备的润泵剂的润泵效果最差且润滑感最差；3)对比例2～5制备的润泵剂的润滑感较对比例1好，但较实施例1-7制备的混凝土润泵剂的润滑感差。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种混凝土润泵剂，其特征在于，按以下的重量百分比制备而成:25％-50％的聚丙烯酰胺，50％-75％的硫酸钠；以重量百分比计，所述聚丙烯酰胺包括30％-60％分子量为2000万的聚丙烯酰胺，15％-45％分子量为1200万的聚丙烯酰胺，1-30％分子量为800万的聚丙烯酰胺；所述分子量为2000万的聚丙烯酰胺、所述分子量为1200万的聚丙烯酰胺均为阴离子型聚丙烯酰胺；所述分子量为800万的聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺；

所述混凝土润泵剂的使用方法如下：

S1.按比例称取所述聚丙烯酰胺、所述硫酸钠，混合均匀得润泵剂；

S2.在使用时，将所述润泵剂缓慢加入水中，常温下搅拌5-15分钟，待溶液呈粘稠状即可；

S3.将步骤S2制得的粘稠的润泵剂溶液倒入混凝土输送泵料斗中，泵送所述润泵剂溶液；

靠近泵管入口的前50米泵管使用150-200g的所述润泵剂；所述泵管的长度每增加50米，所述润泵剂的用量增加200-300g。

2.如权利要求1所述的一种混凝土润泵剂的使用方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述润泵剂与所述水的质量比为1:40-100。