CN109665746A - 一种混凝土减水剂及其制备方法 - Google Patents

一种混凝土减水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混凝土减水剂，涉及混凝土生产技术领域，为了解决现有减水剂给混凝土凝结时间带来负面影响的问题，包括以下原料：减水剂母液、防裂剂、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、消泡剂、异丙醇、改性高岭土、水，本发明还公开了所述混凝土减水剂的制备方法，本发明制备的减水剂加入防裂剂，可以减缓新浇筑的混凝土表面失水速度，使新浇筑的混凝土表面失水速度不大于泌水速度，可有效降低混凝土收缩开裂概率；能改善水泥的粘结强度，增强混凝土的抗压、抗折性能，并且具有良好的缓凝效果，混凝土凝结时间短、强度高、施工性能良好，具有较高的实用价值。

Description

一种混凝土减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土生产技术领域，具体是一种混凝土减水剂及其制备方法。
背景技术
混凝土，简称为“砼”：是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是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。
减水剂是众多添加剂中的一种，是在维持混凝土坍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。大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。但是目前市场上所使用的减水剂或多或少存在着掺量大，减水性差，增塑效果差，功能单一，易变质，存放和运输过程中容易长霉、变质，继而发出恶臭，轻则性能降低，重则完全丧失功效的缺点，无法满足市场的要求。现有的混凝土减水剂减水效果一般，且其给混凝土粘结时间造成了负面影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土减水剂及其制备方法，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：
一种混凝土减水剂，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液60-70份、防裂剂0.2-0.6份、对苯二酚4-8份、对甲苯磺酸2-4份、甲基丙烯磺酸钠1-3份、葡萄糖酸钠2-3份、三萜皂苷0.1-0.5份、甲壳素3-5份、柠檬酸铵10-20份、消泡剂1-3份、异丙醇5-10份、改性高岭土5-9份、水80-90份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：减水剂母液62-68份、防裂剂0.3-0.5份、对苯二酚5-7份、对甲苯磺酸2.5-3.5份、甲基丙烯磺酸钠1.5-2.5份、葡萄糖酸钠2.2-2.8份、三萜皂苷0.2-0.4份、甲壳素3.5-4.5份、柠檬酸铵12-18份、消泡剂1.5-2.5份、异丙醇6-9份、改性高岭土6-8份、水82-88份。
作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：减水剂母液65份、防裂剂0.4份、对苯二酚6份、对甲苯磺酸3份、甲基丙烯磺酸钠2份、葡萄糖酸钠2.5份、三萜皂苷0.3份、甲壳素4份、柠檬酸铵15份、消泡剂2份、异丙醇8份、改性高岭土7份、水85份。
作为本发明进一步的方案：所述减水剂母液包括以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯5-9份、甲基丙烯磺酸钠20-30份、十二烷基苯磺酸钠12-16份。
作为本发明进一步的方案：所述防裂剂由甲基丙烯酸、双氧水、维生素、麦芽糊精按照质量比为1:0.2:1:1组成。
作为本发明进一步的方案：所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。
作为本发明进一步的方案：所述改性高岭土的制备方法为：将高岭土在300-400℃下煅烧2-4h，得到煅烧高岭土，将煅烧高岭土与马来酸酐在水中混合均匀后，在微波反应器微波过程中于100-140℃下回流搅拌30-50min，然后离心、分离、干燥，得到改性高岭土。
作为本发明进一步的方案：所述混凝土减水剂的制备方法，步骤如下：
1)按配比称取各原料；
2)将减水剂母液、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、异丙醇、改性高岭土、水放入转速为900-1000r/min的搅拌罐中混合搅拌10-20min；
3)在搅拌罐中加入消泡剂，混合搅拌5-10min；
4)在搅拌罐中加入防裂剂混合搅拌均匀，即得所需减水剂。
作为本发明进一步的方案：上述的混凝土减水剂在制备混凝土中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的减水剂的减水剂母液可明显改善混凝土的和易性和耐久性，同时使减水剂与绝大多数水泥有良好的适应性；加入防裂剂，可以减缓新浇筑的混凝土表面失水速度，使新浇筑的混凝土表面失水速度不大于泌水速度，同时限制表面混凝土的收缩，使混凝土表面收缩与内部收缩量相差较少，可有效降低混凝土收缩开裂概率；能改善水泥的粘结强度，增强混凝土的抗压、抗折性能，并且具有良好的缓凝效果，混凝土凝结时间短、强度高、施工性能良好，具有较高的实用价值。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种混凝土减水剂，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液60份、防裂剂0.2份、对苯二酚4份、对甲苯磺酸2份、甲基丙烯磺酸钠1份、葡萄糖酸钠2份、三萜皂苷0.1份、甲壳素3份、柠檬酸铵10份、消泡剂1份、异丙醇5份、改性高岭土5份、水80份。
其中，所述减水剂母液包括以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯5份、甲基丙烯磺酸钠20份、十二烷基苯磺酸钠12份。
所述防裂剂由甲基丙烯酸、双氧水、维生素、麦芽糊精按照质量比为1:0.2:1:1组成。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述改性高岭土的制备方法为：将高岭土在300℃下煅烧2h，得到煅烧高岭土，将煅烧高岭土与马来酸酐在水中混合均匀后，在微波反应器微波过程中于100℃下回流搅拌30min，然后离心、分离、干燥，得到改性高岭土。
本实施例中，所述混凝土减水剂的制备方法，步骤如下：
1)按配比称取各原料；
2)将减水剂母液、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、异丙醇、改性高岭土、水放入转速为900r/min的搅拌罐中混合搅拌10min；
3)在搅拌罐中加入消泡剂，混合搅拌5min；
4)在搅拌罐中加入防裂剂混合搅拌均匀，即得所需减水剂。
实施例2
本发明实施例中，一种混凝土减水剂，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液62份、防裂剂0.3份、对苯二酚5份、对甲苯磺酸2.5份、甲基丙烯磺酸钠1.5份、葡萄糖酸钠2.2份、三萜皂苷0.2份、甲壳素3.5份、柠檬酸铵12份、消泡剂1.5份、异丙醇6份、改性高岭土6份、水82份。
其中，所述减水剂母液包括以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯6份、甲基丙烯磺酸钠22份、十二烷基苯磺酸钠13份。
所述防裂剂由甲基丙烯酸、双氧水、维生素、麦芽糊精按照质量比为1:0.2:1:1组成。
所述消泡剂为聚醚消泡剂。
所述改性高岭土的制备方法为：将高岭土在325℃下煅烧2h，得到煅烧高岭土，将煅烧高岭土与马来酸酐在水中混合均匀后，在微波反应器微波过程中于110℃下回流搅拌35min，然后离心、分离、干燥，得到改性高岭土。
本实施例中，所述混凝土减水剂的制备方法，步骤如下：
1)按配比称取各原料；
2)将减水剂母液、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、异丙醇、改性高岭土、水放入转速为920r/min的搅拌罐中混合搅拌12min；
3)在搅拌罐中加入消泡剂，混合搅拌6min；
4)在搅拌罐中加入防裂剂混合搅拌均匀，即得所需减水剂。
实施例3
本发明实施例中，一种混凝土减水剂，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液65份、防裂剂0.4份、对苯二酚6份、对甲苯磺酸3份、甲基丙烯磺酸钠2份、葡萄糖酸钠2.5份、三萜皂苷0.3份、甲壳素4份、柠檬酸铵15份、消泡剂2份、异丙醇8份、改性高岭土7份、水85份。
其中，所述减水剂母液包括以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯7份、甲基丙烯磺酸钠25份、十二烷基苯磺酸钠14份。
所述防裂剂由甲基丙烯酸、双氧水、维生素、麦芽糊精按照质量比为1:0.2:1:1组成。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述改性高岭土的制备方法为：将高岭土在350℃下煅烧3h，得到煅烧高岭土，将煅烧高岭土与马来酸酐在水中混合均匀后，在微波反应器微波过程中于120℃下回流搅拌40min，然后离心、分离、干燥，得到改性高岭土。
本实施例中，所述混凝土减水剂的制备方法，步骤如下：
1)按配比称取各原料；
2)将减水剂母液、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、异丙醇、改性高岭土、水放入转速为950r/min的搅拌罐中混合搅拌15min；
3)在搅拌罐中加入消泡剂，混合搅拌10min；
4)在搅拌罐中加入防裂剂混合搅拌均匀，即得所需减水剂。
实施例4
本发明实施例中，一种混凝土减水剂，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液68份、防裂剂0.5份、对苯二酚7份、对甲苯磺酸3.5份、甲基丙烯磺酸钠2.5份、葡萄糖酸钠2.8份、三萜皂苷0.4份、甲壳素4.5份、柠檬酸铵18份、消泡剂2.5份、异丙醇9份、改性高岭土8份、水88份。
其中，所述减水剂母液包括以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯8份、甲基丙烯磺酸钠28份、十二烷基苯磺酸钠15份。
所述防裂剂由甲基丙烯酸、双氧水、维生素、麦芽糊精按照质量比为1:0.2:1:1组成。
所述消泡剂为聚醚消泡剂。
所述改性高岭土的制备方法为：将高岭土在375℃下煅烧4h，得到煅烧高岭土，将煅烧高岭土与马来酸酐在水中混合均匀后，在微波反应器微波过程中于130℃下回流搅拌45min，然后离心、分离、干燥，得到改性高岭土。
本实施例中，所述混凝土减水剂的制备方法，步骤如下：
1)按配比称取各原料；
2)将减水剂母液、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、异丙醇、改性高岭土、水放入转速为950r/min的搅拌罐中混合搅拌18min；
3)在搅拌罐中加入消泡剂，混合搅拌10min；
4)在搅拌罐中加入防裂剂混合搅拌均匀，即得所需减水剂。
实施例5
本发明实施例中，一种混凝土减水剂，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液70份、防裂剂0.6份、对苯二酚8份、对甲苯磺酸4份、甲基丙烯磺酸钠3份、葡萄糖酸钠3份、三萜皂苷0.5份、甲壳素5份、柠檬酸铵20份、消泡剂3份、异丙醇10份、改性高岭土9份、水90份。
其中，所述减水剂母液包括以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯9份、甲基丙烯磺酸钠30份、十二烷基苯磺酸钠16份。
所述防裂剂由甲基丙烯酸、双氧水、维生素、麦芽糊精按照质量比为1:0.2:1:1组成。
所述消泡剂为有机硅消泡剂。
所述改性高岭土的制备方法为：将高岭土在400℃下煅烧4h，得到煅烧高岭土，将煅烧高岭土与马来酸酐在水中混合均匀后，在微波反应器微波过程中于140℃下回流搅拌50min，然后离心、分离、干燥，得到改性高岭土。
本实施例中，所述混凝土减水剂的制备方法，步骤如下：
1)按配比称取各原料；
2)将减水剂母液、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、异丙醇、改性高岭土、水放入转速为1000r/min的搅拌罐中混合搅拌20min；
3)在搅拌罐中加入消泡剂，混合搅拌10min；
4)在搅拌罐中加入防裂剂混合搅拌均匀，即得所需减水剂。
对比例1
与实施例3相比，不含三萜皂苷，其他与实施例3相同；
对比例2
与实施例3相比，不含甲壳素，其他与实施例3相同；
对比例3
与实施例3相比，不含三萜皂苷和甲壳素，其他与实施例3相同。
性能验证
表1
组别 减水率％ 抗压强度比％(7d) 抗压强度比％(28d) 凝结时间min
对比例1 25 136 128 70
对比例2 24 137 126 70
对比例3 11 120 110 90
实施例1 34 142 136 60
实施例2 33 140 138 62
实施例3 35 145 140 60
从以上结果可以看出，本发明制备的混凝土减水剂具有良好的减水效果，而且抗压强度高，凝结时间短，尤其是三萜皂苷和甲壳素相互配合具有增效作用，本发明制备的减水剂的减水剂母液可明显改善混凝土的和易性和耐久性，同时使减水剂与绝大多数水泥有良好的适应性；加入防裂剂，可以减缓新浇筑的混凝土表面失水速度，使新浇筑的混凝土表面失水速度不大于泌水速度，同时限制表面混凝土的收缩，使混凝土表面收缩与内部收缩量相差较少，可有效降低混凝土收缩开裂概率；能改善水泥的粘结强度，增强混凝土的抗压、抗折性能，并且具有良好的缓凝效果，混凝土凝结时间短、强度高、施工性能良好，具有较高的实用价值。
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 (9)

1.一种混凝土减水剂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液60-70份、防裂剂0.2-0.6份、对苯二酚4-8份、对甲苯磺酸2-4份、甲基丙烯磺酸钠1-3份、葡萄糖酸钠2-3份、三萜皂苷0.1-0.5份、甲壳素3-5份、柠檬酸铵10-20份、消泡剂1-3份、异丙醇5-10份、改性高岭土5-9份、水80-90份。
2.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液62-68份、防裂剂0.3-0.5份、对苯二酚5-7份、对甲苯磺酸2.5-3.5份、甲基丙烯磺酸钠1.5-2.5份、葡萄糖酸钠2.2-2.8份、三萜皂苷0.2-0.4份、甲壳素3.5-4.5份、柠檬酸铵12-18份、消泡剂1.5-2.5份、异丙醇6-9份、改性高岭土6-8份、水82-88份。
3.根据权利要求2所述的混凝土减水剂，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：减水剂母液65份、防裂剂0.4份、对苯二酚6份、对甲苯磺酸3份、甲基丙烯磺酸钠2份、葡萄糖酸钠2.5份、三萜皂苷0.3份、甲壳素4份、柠檬酸铵15份、消泡剂2份、异丙醇8份、改性高岭土7份、水85份。
4.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于，所述减水剂母液包括以下按照重量份的原料：甲基丙烯酸羟乙酯5-9份、甲基丙烯磺酸钠20-30份、十二烷基苯磺酸钠12-16份。
5.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于，所述防裂剂由甲基丙烯酸、双氧水、维生素、麦芽糊精按照质量比为1:0.2:1:1组成。
6.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。
7.根据权利要求1所述的混凝土减水剂，其特征在于，所述改性高岭土的制备方法为：将高岭土在300-400℃下煅烧2-4h，得到煅烧高岭土，将煅烧高岭土与马来酸酐在水中混合均匀后，在微波反应器微波过程中于100-140℃下回流搅拌30-50min，然后离心、分离、干燥，得到改性高岭土。
8.如权利要求1-7任一所述的混凝土减水剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)按配比称取各原料；
2)将减水剂母液、对苯二酚、对甲苯磺酸、甲基丙烯磺酸钠、葡萄糖酸钠、三萜皂苷、甲壳素、柠檬酸铵、异丙醇、改性高岭土、水放入转速为900-1000r/min的搅拌罐中混合搅拌10-20min；
3)在搅拌罐中加入消泡剂，混合搅拌5-10min；
4)在搅拌罐中加入防裂剂混合搅拌均匀，即得所需减水剂。
9.如权利要求1-7任一所述的混凝土减水剂在制备混凝土中的应用。
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