CN109133703A - 一种降低混凝土泌水率的减水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低混凝土泌水率的减水剂及其制备方法，包括以下重量份的原料：甜菜碱8.6‑10.8份、苯乙烯酚6‑11份、甲基烯基聚氧乙烯醚57‑64.2份、马来酸酐10‑14.5份、十二烷基二苯醚二磺酸钠3‑4.5份、甲醛13‑19.6份、聚环氧乙烷粉末15‑21.5份和过硫酸钠2.5‑4.7份。本发明原料来源广泛，通过将不同的原料采用不同的制备工艺，得到不同的产物，再将不同的产物利用不同的改性工艺，最终在反应釜中进行反应，制备的成品减水率高，添加本产品的混凝土常压下的泌水率低于1％，常压下的防泌水效果十分好，应用前景广阔。

Description

一种降低混凝土泌水率的减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种减水剂，具体是一种降低混凝土泌水率的减水剂。
背景技术
随着城镇化进程的加快和各地建筑的兴建，建筑行业又成为人们眼中的热门行业。建筑行业就是一个围绕建筑的设计、施工、装修、管理而展开的行业，城市建筑是建筑行业的重要组成部分，城市建筑以其独特的方式传承着文化，散播着生活的韵味，不断地渗透进人们的日常生活中，为人们营造一个和谐和安宁的精神家园。
建筑材料是建筑行业中使用的材料的统称，可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料，混凝土就是常用的一种结构材料。混凝土指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。
减水剂是一种在维持混凝土塌落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，如公告号为CN 105778024A的专利。当混凝土出现泌水现象时会降低混凝土的强度，现有的减水剂在减少混凝土泌水率的方面仍需加强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低混凝土泌水率的减水剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种降低混凝土泌水率的减水剂，包括以下重量份的原料：甜菜碱8.6-10.8份、苯乙烯酚6-11份、甲基烯基聚氧乙烯醚57-64.2份、马来酸酐10-14.5份、十二烷基二苯醚二磺酸钠3-4.5份、甲醛13-19.6份、聚环氧乙烷粉末15-21.5份和过硫酸钠2.5-4.7份。
作为本发明进一步的方案：甲基烯基聚氧乙烯醚的聚合度为70-85。
作为本发明进一步的方案：聚环氧乙烷粉末的粒径为80-120目。
所述降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将甜菜碱加入其重量3-5倍的水中并且溶解完全，得到甜菜碱水溶液；
步骤二，将苯乙烯酚、甲基烯基聚氧乙烯醚和甜菜碱水溶液低速搅拌均匀，然后在磁场中处理110-160秒，得到第一混合物；
步骤三，将马来酸酐、甲醛和聚环氧乙烷粉末在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物和第二混合物加入反应釜中，边搅拌边加热至55摄氏度，调节pH至为7.8-8.4，搅拌并且继续加热至82-90摄氏度，向反应釜中加入十二烷基二苯醚二磺酸钠和过硫酸钠，搅拌均匀，然后升温至108-120摄氏度，保温3-5小时，然后降温至室温，即得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤二中低速搅拌的转速为45-90rpm，磁场强度为1650-1890高斯。
作为本发明进一步的方案：步骤三中球磨机的球料比为60-78:1，球磨温度为45-66摄氏度，球磨机的转速为150-210rpm。
作为本发明进一步的方案：步骤四中降温速度为10-16摄氏度/分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，通过将不同的原料采用不同的制备工艺，得到不同的产物，再将不同的产物利用不同的改性工艺，最终在反应釜中进行反应，制备的成品减水率高，添加本产品的混凝土常压下的泌水率低于1％，常压下的防泌水效果十分好，应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种降低混凝土泌水率的减水剂，包括以下重量份的原料：甜菜碱8.6份、苯乙烯酚6份、甲基烯基聚氧乙烯醚57份、马来酸酐10份、十二烷基二苯醚二磺酸钠3份、甲醛13份、聚环氧乙烷粉末15份和过硫酸钠2.57份。甲基烯基聚氧乙烯醚的聚合度为78。
所述降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将甜菜碱加入其重量3倍的水中并且溶解完全，得到甜菜碱水溶液；
步骤二，将苯乙烯酚、甲基烯基聚氧乙烯醚和甜菜碱水溶液以75rpm的转速搅拌均匀，然后在1720高斯的磁场中处理130秒，得到第一混合物；
步骤三，将马来酸酐、甲醛和聚环氧乙烷粉末在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物和第二混合物加入反应釜中，边搅拌边加热至55摄氏度，调节pH至为8.2，搅拌并且继续加热至86摄氏度，向反应釜中加入十二烷基二苯醚二磺酸钠和过硫酸钠，搅拌均匀，然后升温至114摄氏度，保温3.6小时，然后以12摄氏度/分钟的速度降温至室温，即得到成品。
实施例2
一种降低混凝土泌水率的减水剂，包括以下重量份的原料：甜菜碱9.4份、苯乙烯酚7.8份、甲基烯基聚氧乙烯醚59.6份、马来酸酐11.3份、十二烷基二苯醚二磺酸钠3.6份、甲醛15.7份、聚环氧乙烷粉末18.4份和过硫酸钠3.4份。聚环氧乙烷粉末的粒径为90目。
所述降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将甜菜碱加入其重量5倍的水中并且溶解完全，得到甜菜碱水溶液；
步骤二，将苯乙烯酚、甲基烯基聚氧乙烯醚和甜菜碱水溶液低速搅拌均匀，然后在磁场中处理140秒，得到第一混合物；
步骤三，将马来酸酐、甲醛和聚环氧乙烷粉末在球磨机中球磨均匀，球磨机的球料比为69:1，球磨温度为55摄氏度，球磨机的转速为180rpm，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物和第二混合物加入反应釜中，边搅拌边加热至55摄氏度，调节pH至为8.2，搅拌并且继续加热至86摄氏度，向反应釜中加入十二烷基二苯醚二磺酸钠和过硫酸钠，搅拌均匀，然后升温至115摄氏度，保温4小时，然后以13摄氏度/分钟的速度降温至室温，即得到成品。
实施例3
一种降低混凝土泌水率的减水剂，包括以下重量份的原料：甜菜碱10.3份、苯乙烯酚10.5份、甲基烯基聚氧乙烯醚62.3份、马来酸酐13.6份、十二烷基二苯醚二磺酸钠4.1份、甲醛17.8份、聚环氧乙烷粉末20.4份和过硫酸钠4.5份。甲基烯基聚氧乙烯醚的聚合度为85。聚环氧乙烷粉末的粒径为110目。
所述降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将甜菜碱加入其重量5倍的水中并且溶解完全，得到甜菜碱水溶液；
步骤二，将苯乙烯酚、甲基烯基聚氧乙烯醚和甜菜碱水溶液以60rpm的转速搅拌均匀，然后在1850高斯的磁场中处理150秒，得到第一混合物；
步骤三，将马来酸酐、甲醛和聚环氧乙烷粉末在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物和第二混合物加入反应釜中，边搅拌边加热至55摄氏度，调节pH至为8.2，搅拌并且继续加热至88摄氏度，向反应釜中加入十二烷基二苯醚二磺酸钠和过硫酸钠，搅拌均匀，然后升温至115摄氏度，保温4小时，然后以16摄氏度/分钟的速度降温至室温，即得到成品。
实施例4
一种降低混凝土泌水率的减水剂，包括以下重量份的原料：甜菜碱10.8份、苯乙烯酚11份、甲基烯基聚氧乙烯醚64.2份、马来酸酐14.5份、十二烷基二苯醚二磺酸钠4.5份、甲醛19.6份、聚环氧乙烷粉末21.5份和过硫酸钠4.7份。聚环氧乙烷粉末的粒径为110目。
所述降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将甜菜碱加入其重量4倍的水中并且溶解完全，得到甜菜碱水溶液；
步骤二，将苯乙烯酚、甲基烯基聚氧乙烯醚和甜菜碱水溶液以45rpm的转速搅拌均匀，然后在1760高斯的磁场中处理130秒，得到第一混合物；
步骤三，将马来酸酐、甲醛和聚环氧乙烷粉末在球磨机中球磨均匀，球磨机的球料比为72:1，球磨温度为58摄氏度，球磨机的转速为210rpm，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物和第二混合物加入反应釜中，边搅拌边加热至55摄氏度，调节pH至为8.1，搅拌并且继续加热至86摄氏度，向反应釜中加入十二烷基二苯醚二磺酸钠和过硫酸钠，搅拌均匀，然后升温至115摄氏度，保温4.5小时，然后降温至室温，即得到成品。
对比例1
采用公告号为CN 105778024A的产品作为对比例1。
对比例2
除不含有甜菜碱，其余原料和制备方法均与实施例3相同。
对比例3
除不采用磁场处理，其余原料和制备方法均与实施例3相同。
将实施例1-4的产品和对比例1-3的产品按照1.5:100的质量之比与混凝土掺杂，按照JG/T 223-2007进行性能测试，结果如表1所示。
表1
减水率 含气量 常压泌水率比 压力泌水率比
实施例1 27.8％ 2.53％ 0.73％ 13.9％
实施例2 28.2％ 2.46％ 0.24％ 14.3％
实施例3 28.9％ 2.35％ 0 12.1％
实施例4 28.4％ 2.58％ 0.86％ 13.6％
对比例1 21.3％ 2.64％ 6.87％ 23.6％
对比例2 19.6％ 3.37％ 8.94％ 25.7％
对比例3 20.8％ 2.92％ 7.13％ 23.9％
从表1中可以看出，实施例1-4的产品在减水率上高于对比例1-3的产品，实施例1-4的产品在含气量、常压泌水率比和压力泌水率比上均低于对比例1-3的产品，表明本发明制备的产品具有良好的减少混凝土泌水率的同时，提高了混凝土的减水率，不仅可以提高混凝土的抗压强度，还可以进一步减少混凝土的用水量，使用效果好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种降低混凝土泌水率的减水剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：甜菜碱8.6-10.8份、苯乙烯酚6-11份、甲基烯基聚氧乙烯醚57-64.2份、马来酸酐10-14.5份、十二烷基二苯醚二磺酸钠3-4.5份、甲醛13-19.6份、聚环氧乙烷粉末15-21.5份和过硫酸钠2.5-4.7份。
2.根据权利要求1所述的降低混凝土泌水率的减水剂，其特征在于，所述甲基烯基聚氧乙烯醚的聚合度为70-85。
3.根据权利要求1或2所述的降低混凝土泌水率的减水剂，其特征在于，所述聚环氧乙烷粉末的粒径为80-120目。
4.一种如权利要求1-3任一所述的降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将甜菜碱加入其重量3-5倍的水中并且溶解完全，得到甜菜碱水溶液；
步骤二，将苯乙烯酚、甲基烯基聚氧乙烯醚和甜菜碱水溶液低速搅拌均匀，然后在磁场中处理110-160秒，得到第一混合物；
步骤三，将马来酸酐、甲醛和聚环氧乙烷粉末在球磨机中球磨均匀，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物和第二混合物加入反应釜中，边搅拌边加热至55摄氏度，调节pH至为7.8-8.4，搅拌并且继续加热至82-90摄氏度，向反应釜中加入十二烷基二苯醚二磺酸钠和过硫酸钠，搅拌均匀，然后升温至108-120摄氏度，保温3-5小时，然后降温至室温，即得到成品。
5.根据权利要求4所述的降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中低速搅拌的转速为45-90rpm，磁场强度为1650-1890高斯。
6.根据权利要求4或5所述的降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中球磨机的球料比为60-78:1，球磨温度为45-66摄氏度。
7.根据权利要求4所述的降低混凝土泌水率的减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤四中降温速度为10-16摄氏度/分钟。
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