CN109574542A - 一种预拌混凝土微沫引气剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预拌混凝土微沫引气剂及其制备方法和应用,所述预拌混凝土微沫引气剂包括如下重量份的组分:C8‑12脂肪酸1~60份、水解角质蛋白1~45份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷5~20份、松香10~25份和三乙醇胺5~15份。本发明引气剂发泡所得的微细泡沫大小均匀,80%以上的泡沫直径在1mm以下,且泡沫稳定性好,半小时泡沫损失率不超过10%。本发明先将所述引气剂发泡成微细泡沫,然后再应用于混凝土预拌中。如此,不仅将预拌混凝土的含气量控制在合理范围内,还保证了预拌混凝土中引入的气泡大小均匀,分布均匀,有效改善预拌混凝土的质量和工作性能,提升了硬化混凝土的力学性能和耐久性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土外加剂,尤其涉及一种预拌混凝土微沫引气剂及其制备方法和应用。
背景技术
预拌混凝土是指由水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例,在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车,在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。预拌混凝土多作为商品出售,故也称商品混凝土。近年来,随着预拌混凝土行业的迅速发展,预拌混凝土市场日趋成熟,预拌混凝土的质量和年生产量也在逐年提高和增加。
引气剂是预拌混凝土生产常用外加剂中的一种,它是为改善预拌混凝土的和易性、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。然而,现有引气剂发泡产生的泡沫稳定性和均匀性都不理想,严重制约了预拌混凝土的发展。此外,目前对于引气剂的使用方法一般都是采用在混凝土减水剂中直接加入引气剂的化学方法。这种使用方法生产的预拌混凝土存在很多问题,如气泡分布不均匀,气泡大小不一,预拌混凝土质量缺陷较大、可泵性差,从而导致混凝土强度偏低等问题,影响混凝土工程质量。加上,由于环保原因,混凝土原材料十分紧缺,砂石含泥量高,混凝土化学引气变得更加困难,成为混凝土生产中的技术瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的缺点和不足,提供一种预拌混凝土微沫引气剂及其制备方法和应用。本发明的预拌混凝土微沫引气剂产生的泡沫大小均匀,稳定性好,半小时泡沫损失率不超过10%。本发明还采用新工艺对所述预拌混凝土微沫引气剂进行添加使用,具体是通过机械方法将所述预拌混凝土微沫引气剂发泡成微细泡沫,然后将所得微细泡沫引入混凝土预拌中。如此,即可将预拌混凝土的含气量控制在合理范围内,又可保证气泡大小均匀,分布均匀,有效改善预拌混凝土的工作性能,从而提升硬化混凝土的力学性能和耐久性能。
为实现其目的,本发明采取的技术方案为:
一种预拌混凝土微沫引气剂,其包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸1~60份、水解角质蛋白1~45份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷5~20份、松香10~25份和三乙醇胺5~15份。
优选地,所述C8-12脂肪酸的提取来源为棕榈仁油。棕榈仁油中富含C8-12脂肪酸,如月桂酸、癸酸等。棕榈仁油的C8-12脂肪酸具有优异的起泡能性,泡沫丰富,发泡率高,耗用量少,泡沫的稳定性适中,且对水泥和金属无腐蚀性,对环境不产生污染,耐储存,不易变质。
优选地,所述水解角质蛋白为牛、羊等动物的水解角质蛋白。具体是,以牛、羊等动物的毛、蹄、角及骨头等为原料,经水解后制得。本发明对动物的废弃下脚料进行了回收利用,将其水解角质蛋白应用于引气剂中,从而使引气剂具有优良的起泡力,泡沫稳定性好,且气泡呈相互独立的闭孔状态,气泡相互之间不连通,具有良好的抗渗透性。
优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸30~55份、水解角质蛋白1~20份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~15份、松香10~20份和三乙醇胺10~15份。
优选地,C8-12脂肪酸40~45份、水解角质蛋白2~8份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~12份、松香15~20份和三乙醇胺10~11份。
优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸42份、水解角质蛋白5份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵3份、羟甲基纤维素1.5份、硅树脂聚醚乳液1.2份、皂苷11份、松香16份和三乙醇胺10份。
优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸1~30份、水解角质蛋白25~35份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~15份、松香10~20份和三乙醇胺10~15份。
优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸2~15份、水解角质蛋白30~33份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~13份、松香15~20份和三乙醇胺11~13份。
优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸8份、水解角质蛋白32份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷12份、松香18份和三乙醇胺12份。
优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂的制备方法,包括如下步骤:将C8-12脂肪酸、水解角质蛋白、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵、羟甲基纤维素、硅树脂聚醚乳液、皂苷、松香和三乙醇胺混合均匀,即可。
优选地,所述水解角质蛋白的制备方法,包括如下步骤:将动物角质蛋白洗净,在水中浸泡6~8h,沥干后,放入反应釜中,然后加入1.5~2倍体积的水,在110~115℃、2.5~3kg/cm2压力下保持5~7h,过滤,浓缩滤液,60~65℃下烘干,粉碎成100~200目,即可。
本发明使用的水解角质蛋白可自制也可市售购买,本发明对其不作限定,其实施皆在本发明的保护范围之内。
优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂可用水稀释10~100倍使用,或根据其它液体添加剂(包括减水剂、增效剂、减胶剂、改性剂、稳泡剂、匀泡剂、消泡剂、缓凝剂等中的一种或多种)的掺量,换算出合适的比例混合同时使用。
所述预拌混凝土微沫引气剂的常用掺量是混凝土中胶凝材料重量的10~600ppm,与其它添加剂混合在混凝土预拌中的使用量为1~20kg/m3。
本发明还提供一种所述预拌混凝土微沫引气剂的应用方法,具体是:先将所述预拌混凝土微沫引气剂制成泡沫,然后将所述泡沫用于混凝土预拌中,1kg所述预拌混凝土微沫引气剂制成20~100L所述泡沫。优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂通过机械作用力引入空气来产生泡沫。优选地,所述预拌混凝土微沫引气剂的发泡速度不低于100L/min。本发明所述预拌混凝土微沫引气剂发泡制成的泡沫中,80%以上的泡沫直径在1mm以下。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明对引气剂的配方和组分用量进行了改进和调整,本发明引气剂发泡所得的微细泡沫的稳定性好,半小时泡沫损失率不超过10%,大小均匀,80%以上的泡沫直径在1mm以下。本发明还对引气剂的使用方法进行了改进,先将所述引气剂发泡成微细泡沫,然后再应用于混凝土预拌中。如此,不仅能将预拌混凝土的含气量控制在合理范围内,还可保证预拌混凝土中引入的气泡大小均匀,分布均匀,有效改善了预拌混凝土的质量和工作性能,提升了硬化混凝土的力学性能和耐久性能。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,本发明通过下列实施例进一步说明。应理解,本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果,而非用于限制本发明的保护范围。实施例中,所用方法如无特别说明,均为常规方法。
实施例1
本实施例1提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:癸酸15份、月桂酸27份、水解角质蛋白5份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵3份、羟甲基纤维素1.5份、硅树脂聚醚乳液1.2份、皂苷11份、松香16份及三乙醇胺10份。
实施例2
本实施例2提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸8份、水解角质蛋白32份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷12份、松香18份及三乙醇胺12份。
实施例3
本实施例3提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸40份、水解角质蛋白8份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵5份、羟甲基纤维素2份、硅树脂聚醚乳液2份、皂苷10份、松香15份及三乙醇胺10份。
实施例4
本实施例4提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:癸酸2份、水解角质蛋白33份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵5份、羟甲基纤维素2份、硅树脂聚醚乳液2份、皂苷10份、松香20份及三乙醇胺11份。
实施例5
本实施例5提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸35份、癸酸10份、水解角质蛋白2份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷12份、松香20份及三乙醇胺11份。
实施例6
本实施例6提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸15份、水解角质蛋白30份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷13份、松香15份及三乙醇胺13份。
实施例7
本实施例7提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸30份、水解角质蛋白20份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵5份、羟甲基纤维素2份、硅树脂聚醚乳液2份、皂苷15份、松香10份及三乙醇胺15份。
实施例8
本实施例8提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸25份、癸酸5份、水解角质蛋白25份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷15份、松香10份及三乙醇胺10份。
实施例9
本实施例9提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:癸酸1份、水解角质蛋白35份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵5份、羟甲基纤维素2份、硅树脂聚醚乳液2份、皂苷10份、松香20份及三乙醇胺15份。
实施例10
本实施例10提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸55份、水解角质蛋白1份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷10份、松香20份及三乙醇胺10份。
实施例11
本实施例11提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸1份、水解角质蛋白45份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素2份、硅树脂聚醚乳液2份、皂苷20份、松香10份及三乙醇胺8份。
实施例12
本实施例12提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸60份、水解角质蛋白1份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵3份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷5份、松香25份及三乙醇胺5份。
实施例1~12的预拌混凝土微沫引气剂的制备方法为:将C8-12脂肪酸、水解角质蛋白、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵、羟甲基纤维素、硅树脂聚醚乳液、皂苷、松香和三乙醇胺混合均匀,即可。
对比例1
对比例1提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:水解角质蛋白45份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素2份、硅树脂聚醚乳液2份、皂苷20份、松香10份及三乙醇胺8份。
对比例2
对比例2提供一种预拌混凝土微沫引气剂,其由如下重量份的组分组成:月桂酸60份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵3份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷5份、松香25份及三乙醇胺5份。
对比例1~2的预拌混凝土微沫引气剂的制备方法参照实施例1~12。
实施例13
测试实施例1~12和对比例1~2的引气剂对预拌混凝土性能的影响。
方法:设置试验组15组;1组为预拌混凝土的基准配方(不添加微沫引气剂),作为对照组;2~15组分别加入实施例1~12和对比例1~2的微沫引气剂(微沫引气剂的添加量为2kg/m3,发泡倍率为45倍,发泡速度为120L/min),使其与预拌混凝土的基准配方拌合,然后测定并记录预拌混凝土的含气量和硬化后的抗压强度,结果如表1所示。
预拌混凝土的基准配方由如下组分组成:水泥195kg/m3、矿粉75kg/m3、粉煤灰65kg/m3、砂810kg/m3、石子1050kg/m3、水155kg/m3及减水剂8.2kg/m3。
表1
从表1的结果数据可看出,本发明实施例的微沫引气剂能有效增加预拌混凝土的含气量,具有一定的引气作用。且2小时含气量经时损失小,泡沫稳定性好,不仅使预拌混凝土具有良好的和易性保持能力,还有效提升了混凝土硬化后的力学性能,从而提高其耐久性。
与对比例1和对比例2相比,本发明实施例的微沫引气剂增强预拌混凝土性能的效果更好,也说明C8-12脂肪酸与水解角质蛋白同时使用时,微沫引气剂的性能更优。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸1~60份、水解角质蛋白1~45份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷5~20份、松香10~25份和三乙醇胺5~15份。
2.如权利要求1所述的预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸30~55份、水解角质蛋白1~20份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~15份、松香10~20份和三乙醇胺10~15份。
3.如权利要求2所述的预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸40~45份、水解角质蛋白2~8份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~12份、松香15~20份和三乙醇胺10~11份。
4.如权利要求3所述的预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸42份、水解角质蛋白5份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵3份、羟甲基纤维素1.5份、硅树脂聚醚乳液1.2份、皂苷11份、松香16份和三乙醇胺10份。
5.如权利要求1所述的预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸1~30份、水解角质蛋白25~35份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~15份、松香10~20份和三乙醇胺10~15份。
6.如权利要求5所述的预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸2~15份、水解角质蛋白30~33份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2~5份、羟甲基纤维素1~2份、硅树脂聚醚乳液1~2份、皂苷10~13份、松香15~20份和三乙醇胺11~13份。
7.如权利要求6所述的预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:C8-12脂肪酸8份、水解角质蛋白32份、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵2份、羟甲基纤维素1份、硅树脂聚醚乳液1份、皂苷12份、松香18份和三乙醇胺12份。
8.如权利要求1~7任一项所述的预拌混凝土微沫引气剂,其特征在于,所述C8-12脂肪酸的提取来源为棕榈仁油。
9.如权利要求1~8任一项所述的预拌混凝土微沫引气剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将C8-12脂肪酸、水解角质蛋白、十二烯基琥珀酰胺乙酸铵、羟甲基纤维素、硅树脂聚醚乳液、皂苷、松香和三乙醇胺混合均匀,即可。
10.如权利要求1~8任一项所述的预拌混凝土微沫引气剂的应用方法,其特征在于,先将所述预拌混凝土微沫引气剂制成泡沫,然后将所述泡沫用于混凝土预拌中,1kg所述预拌混凝土微沫引气剂制成20~100L所述泡沫;所述混凝土微沫引气剂的掺量为混凝土中的胶凝材料重量的10~600ppm。
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GR01 | Patent grant | ||
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