CN109133706A - 一种混凝土引气剂及其制备方法 - Google Patents

一种混凝土引气剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混凝土引气剂及其制备方法；混凝土引气剂包括以下重量份数的原料：大豆皂苷15‑20份、二丁基萘磺酸钠8‑12份、三乙醇胺油酸皂6‑10份、椰子油6‑8份、壳聚糖4‑6份、多孔玄武岩1‑3份；本发明通过大豆皂苷、二丁基萘磺酸钠、三乙醇胺油酸皂、椰子油、壳聚糖和多孔玄武岩制备的引气剂在混凝土搅拌时加入能产生大量均匀、稳定、封闭、独立的微小气泡，引气效果好；还能提高混凝土的抗压强度和流动性，适用范围更为广泛，可用于公路、桥梁、水库、大坝、房建等混凝土工程中，尤其适用于抗冻耐久性要求高的混凝土结构中；制备工艺简单，易于实现工业化生产，环保无污染，值得推广。

Description

一种混凝土引气剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂领域，具体是一种混凝土引气剂及其制备方法。
背景技术
混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，外加剂的选用、添加方法及适应性将严重影响其发展。混凝土外加剂主要包括减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂和阻锈剂等。
引气剂是为改善混凝土拌合物的和易性，保水性和粘聚性，提高混凝土流动性，在混凝土拌合物的拌和过程中引入大量均匀分布的，闭合而稳定的微小气泡的外加剂。目前的引气剂产品性能良莠不一，存在引入气泡较大且不稳定和容易改变混凝土的强度等缺点，因此需要一种能稳定引入大量稳定的微小气泡且对混凝土强度无明显影响的混凝土引气剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土引气剂及其制备方法，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：
一种混凝土引气剂，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷15-20份、二丁基萘磺酸钠8-12份、三乙醇胺油酸皂6-10份、椰子油6-8份、壳聚糖4-6份、多孔玄武岩1-3份；
所述大豆皂苷中大豆皂苷B含量≥90％；
所述多孔玄武岩表观密度为2450-2650kg/m3。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：大豆皂苷16-18份、二丁基萘磺酸钠9-11份、三乙醇胺油酸皂7-9份、椰子油6.5-7.5份、壳聚糖4.5-5.5份、多孔玄武岩1.5-2.5份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：大豆皂苷17份、二丁基萘磺酸钠10份、三乙醇胺油酸皂8份、椰子油7份、壳聚糖5份、多孔玄武岩2份。
一种混凝土引气剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取二丁基萘磺酸钠加入到4-6倍去离子水中，加热至70-90℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8-9，加入椰子油，在400-600rpm条件下保温搅拌2-4h；
(2)取多孔玄武岩，在450-550℃下煅烧30-60min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至85-95℃，混合处理20-40min，冷却后磨成细粉；
(3)将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量3-5倍的去离子水中，加热至40-60℃，保温搅拌20-40min；
(4)将步骤(3)所得物加入步骤(1)继续保温搅拌60min，完成后喷雾干燥即得固体剂型引气剂。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(1)中将二丁基萘磺酸钠加入到5倍去离子水中，加热至80℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，加入椰子油，在500rpm条件下保温搅拌3h。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(2)中取多孔玄武岩在500℃下煅烧45min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至90℃，混合处理30min，冷却后磨成20-50μm细粉。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(3)中将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量4倍的去离子水中，加热至50℃，保温搅拌30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过大豆皂苷、二丁基萘磺酸钠、三乙醇胺油酸皂、椰子油、壳聚糖和多孔玄武岩制备的引气剂在混凝土搅拌时加入能产生大量均匀、稳定、封闭、独立的微小气泡，引气效果好；还能提高混凝土的抗压强度和流动性，适用范围更为广泛，可用于公路、桥梁、水库、大坝、房建等混凝土工程中，尤其适用于抗冻耐久性要求高的混凝土结构中；制备工艺简单，易于实现工业化生产，环保无污染，值得推广。
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
一种混凝土引气剂，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷15份、二丁基萘磺酸钠8份、三乙醇胺油酸皂6份、椰子油6份、壳聚糖4份、多孔玄武岩1份；
所述大豆皂苷中大豆皂苷B含量为90％；
所述多孔玄武岩表观密度为2450kg/m3。
一种混凝土引气剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取二丁基萘磺酸钠加入到4倍去离子水中，加热至70℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8，加入椰子油，在400rpm条件下保温搅拌2h；
(2)取多孔玄武岩，在450℃下煅烧30min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至85℃，混合处理20min，冷却后磨成20μm细粉；
(3)将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量3倍的去离子水中，加热至40℃，保温搅拌20min；
(4)将步骤(3)所得物加入步骤(1)继续保温搅拌60min，完成后喷雾干燥即得固体剂型引气剂。
实施例2
一种混凝土引气剂，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷16份、二丁基萘磺酸钠9份、三乙醇胺油酸皂7份、椰子油6.5份、壳聚糖4.5份、多孔玄武岩1.5份；
所述大豆皂苷中大豆皂苷B含量为92％；
所述多孔玄武岩表观密度为2500kg/m3。
一种混凝土引气剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取二丁基萘磺酸钠加入到4.5倍去离子水中，加热至75℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，加入椰子油，在450rpm条件下保温搅拌2.5h；
(2)取多孔玄武岩，在470℃下煅烧35min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至87℃，混合处理25min，冷却后磨成25μm细粉；
(3)将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量3.5倍的去离子水中，加热至45℃，保温搅拌25min；
(4)将步骤(3)所得物加入步骤(1)继续保温搅拌60min，完成后喷雾干燥即得固体剂型引气剂。
实施例3
一种混凝土引气剂，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷17份、二丁基萘磺酸钠10份、三乙醇胺油酸皂8份、椰子油7份、壳聚糖5份、多孔玄武岩2份；
所述大豆皂苷中大豆皂苷B含量为94％；
所述多孔玄武岩表观密度为2550kg/m3。
一种混凝土引气剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取二丁基萘磺酸钠加入到5倍去离子水中，加热至80℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，加入椰子油，在500rpm条件下保温搅拌3h；
(2)取多孔玄武岩，在500℃下煅烧45min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至90℃，混合处理30min，冷却后磨成30μm细粉；
(3)将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量3-5倍的去离子水中，加热至50℃，保温搅拌30min；
(4)将步骤(3)所得物加入步骤(1)继续保温搅拌60min，完成后喷雾干燥即得固体剂型引气剂。
实施例4
一种混凝土引气剂，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷18份、二丁基萘磺酸钠11份、三乙醇胺油酸皂9份、椰子油7.5份、壳聚糖5.5份、多孔玄武岩2.5份；
所述大豆皂苷中大豆皂苷B含量为96％；
所述多孔玄武岩表观密度为2600kg/m3。
一种混凝土引气剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取二丁基萘磺酸钠加入到5.5倍去离子水中，加热至85℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，加入椰子油，在550rpm条件下保温搅拌3.5h；
(2)取多孔玄武岩，在520℃下煅烧55min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至92℃，混合处理35min，冷却后磨成45μm细粉；
(3)将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量4.5倍的去离子水中，加热至55℃，保温搅拌35min；
(4)将步骤(3)所得物加入步骤(1)继续保温搅拌60min，完成后喷雾干燥即得固体剂型引气剂。
实施例5
一种混凝土引气剂，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷20份、二丁基萘磺酸钠12份、三乙醇胺油酸皂10份、椰子油8份、壳聚糖6份、多孔玄武岩3份；
所述大豆皂苷中大豆皂苷B含量为98％；
所述多孔玄武岩表观密度为2650kg/m3。
一种混凝土引气剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份称取二丁基萘磺酸钠加入到6倍去离子水中，加热至90℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至9，加入椰子油，在600rpm条件下保温搅拌4h；
(2)取多孔玄武岩，在550℃下煅烧60min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至95℃，混合处理40min，冷却后磨成50μm细粉；
(3)将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量5倍的去离子水中，加热至60℃，保温搅拌40min；
(4)将步骤(3)所得物加入步骤(1)继续保温搅拌60min，完成后喷雾干燥即得固体剂型引气剂。
对比例1
除原料中不含有大豆皂苷外，其他制备工艺与实施例3一致。
对比例2
除原料中不含有二丁基萘磺酸钠外，其他制备工艺与实施例3一致。
对比例3
除原料中不含有大豆皂苷和二丁基萘磺酸钠外，其他制备工艺与实施例3一致。
对比例4
原料与实施例3一致，制备时将二丁基萘磺酸钠、椰子油和三乙醇胺油酸皂加入70℃去离子水中，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，加入粒径为20μm的多孔玄武岩、大豆皂苷和壳聚糖，在600rpm条件下保温搅拌4h，完成后喷雾干燥得引气剂。
对比例5
以市场出售的K12引气剂为对比例5。
实验例1
对实施例1-5和对比例1-5制备的引气剂参照国家标准GB8076-2008《混凝土外加剂》相关规定进行含气量和气泡参数测试，引气剂添加量为0.05％，测试结果见表1。
表1含气量测试结果
实验例2
对实验例1制备的混凝土进行抗压强度测试，测试结果见表2。
表2抗压强度测试结果
实验例3
对实验例制备的混凝土进行坍落度测试，坍落度是充填料浆由于自重将会产生坍落现象，由坍落度筒顶到坍落的料浆顶部的距离(单位：cm或mm)，作为流动性指标，坍落度愈大表示拌合物的流动性愈大，测试结果见表3。
表3坍落度测试结果
项目 坍落度/cm
实施例1 26.1
实施例2 26.6
实施例3 27.1
实施例4 26.8
实施例5 26.3
对比例1 23.1
对比例2 24.2
对比例3 19.4
对比例4 26.0
对比例5 22.0
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种混凝土引气剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷15-20份、二丁基萘磺酸钠8-12份、三乙醇胺油酸皂6-10份、椰子油6-8份、壳聚糖4-6份、多孔玄武岩1-3份；
所述大豆皂苷中大豆皂苷B含量≥90％；
所述多孔玄武岩表观密度为2450-2650kg/m3。
2.根据权利要求1所述的混凝土引气剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷16-18份、二丁基萘磺酸钠9-11份、三乙醇胺油酸皂7-9份、椰子油6.5-7.5份、壳聚糖4.5-5.5份、多孔玄武岩1.5-2.5份。
3.根据权利要求1所述的混凝土引气剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：大豆皂苷17份、二丁基萘磺酸钠10份、三乙醇胺油酸皂8份、椰子油7份、壳聚糖5份、多孔玄武岩2份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的混凝土引气剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份称取二丁基萘磺酸钠加入到4-6倍去离子水中，加热至70-90℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8-9，加入椰子油，在400-600rpm条件下保温搅拌2-4h；
(2)取多孔玄武岩，在450-550℃下煅烧30-60min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至85-95℃，混合处理20-40min，冷却后磨成细粉；
(3)将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量3-5倍的去离子水中，加热至40-60℃，保温搅拌20-40min；
(4)将步骤(3)所得物加入步骤(1)继续保温搅拌60min，完成后喷雾干燥即得固体剂型引气剂。
5.如权利要求4所述的混凝土引气剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中将二丁基萘磺酸钠加入到5倍去离子水中，加热至80℃，使用15％的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，加入椰子油，在500rpm条件下保温搅拌3h。
6.如权利要求4所述的混凝土引气剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中取多孔玄武岩在500℃下煅烧45min，冷却后与大豆皂苷和壳聚糖加入高混机中，在氮气保护下加热至90℃，混合处理30min。
7.如权利要求4所述的混凝土引气剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中将步骤2中所得物与三乙醇胺油酸皂混合后加入到混合料重量4倍的去离子水中，加热至50℃，保温搅拌30min。
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