CN110104985A - 一种hf型混凝土抗冲耐磨减水剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，包括以重量计的如下组分：高效减水剂35‑60份，密实剂25﹣45份，增韧剂0.5‑3.0份，微膨硫酸铝3.0‑30份，醇胺0‑6.0份，消泡剂0‑0.5份，聚丙烯酸钠0‑0.4份，所述高效减水剂为固含量为40‑50%的萘系磺酸盐或聚羧酸盐中的一种或两种的混合物；所述密实剂为填充密实性的玻璃粉或聚醚助剂。本减水剂能提高混凝土抗冲耐磨性能，并解决混凝土抗冲耐磨和防气蚀难题，经济效果好，生产工艺简单，而且与各种水泥的适应性好，能够满足各种水工建筑物，港口码头、机场跑道、公路路面等有冲击载荷和机械磨损现象的混凝土工程的需求。

Description

一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂

技术领域

本发明一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，属于建筑材料技术领域。

背景技术

以混凝土、砂浆等为主要材料的基础工程建设是国民经济发展的重要组成部分。在不同的使用环境下工程体对混凝土的耐久性和使用寿命有不同的要求。目前，目前水工构建物、高速公路、机场跑道等基础建设工程体的使用环境存在挟砂石水流冲刷磨损（机械磨耗），车轮、飞机轮冲击磨损，气蚀等各种重度损耗，造成混凝土由小到大的剥蚀破坏，导致表面脱落、磨损，露出粗骨料，进而造成混凝土结构的破坏。与普通房屋建筑用的混凝土相比，这些工程体主要受到大量冲击载荷，因此，比普通的房屋建筑需要更大的韧性。而且这些建筑物的维修或者重新修建难度大，耗资耗能高，且影响正常生产生活，这带来经济的巨大损失；而且，废弃、损耗的建筑材料也会带来环境污染。因此，目前急需各种高性能环保型抗冲耐磨减水剂从而提高混凝土水泥石骨料界面粘接力度和抗冲击耐磨损。

对此，在现有技术中，有人提出通过提高混凝土的莫氏硬度和抗压强度，从而实现抗冲耐磨性能，但实际效果并不十分理想，原因是混凝土强度越高，其脆性系数越大，导致其抗折、抗剪和抗疲劳性能越低。还有使用含高碱性激发剂（抗冲磨剂）来激发粉煤灰的二次活性反应从而提高混凝土抗冲耐磨性的方法，但该方法效果也不理想，原因是引入强碱使得混凝土中含碱量过大，虽然表面看来磨损指数低，但在使用期间水化热急剧升高（这也是碱性抗磨剂造成裂缝的主要原因），加之活性骨料的碱—骨料活性反应造成了混凝土的耐久性降低，使用寿命减少。还有使用含氯化物的抗磨剂，但其中氯化物的氯离子对钢筋有锈蚀作用，虽然抗磨性有所提高，但其大大减少了混凝土的使用寿命。因此，因混凝土的损耗而带来的经济损失十分巨大。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，能提高混凝土抗冲耐磨性能，并解决混凝土抗冲耐磨和防气蚀难题，经济效果好，生产工艺简单，而且与各种水泥的适应性好，能够满足各种水工建筑物，港口码头、机场跑道、公路路面等有冲击载荷和机械磨损现象的混凝土工程的需求。

本发明通过以下技术方案实现：

一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，包括以重量计的如下组分：

高效减水剂35-60份，密实剂25﹣45份，增韧剂0.5-3.0份，微膨硫酸铝3.0-30份，醇胺0-6.0份，消泡剂0-0.5份，聚丙烯酸钠0-0.4份，

所述高效减水剂为固含量为40-50%的萘系磺酸盐或聚羧酸盐中的一种或两种的混合物；

所述密实剂为填充密实性的玻璃粉或聚醚助剂。

所述聚醚助剂为通过聚醚、磺酸盐、丙烯酸和醇胺混合制得。

所述聚醚助剂通过聚醚、丙烯酸、巯基丙酸、维生素C和双氧水混合制得。

所述消泡剂为AE不含硅的消泡剂。

所述增韧剂为VEA水泥改性剂。

所述醇胺为含量85-99%的二乙醇胺或三乙醇胺。

所述减水剂为粉状或液体状。

所述粉状减水剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将细度≥400目的微膨胀硫酸铝和细度≥800的密实剂玻璃粉料加入复配机，拌和3-5分钟后分次加入增韧剂，然后加入粉剂高效减水剂搅拌10-20分钟；

2）搅拌均匀后继续搅拌减慢转速，然后使用可形成雾花的喷雾器，将醇胺缓慢喷入正在搅拌的物料中，然后采用同样方法喷入消泡剂，最后继续搅拌10-20分钟，放料包装即得粉体的抗冲耐磨减水剂的成品。

所述液体状减水剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将定量的水加入不锈钢容器中，并在40-60℃加热下加入三醇乙胺或二醇乙胺搅拌均匀，然后在搅拌下缓慢加入硫酸铝直至完全溶解；

2）将容器中的混合物降至常温，加入固含量≥40％的液体状高效减水剂，然后加入聚丙烯酸钠和聚醚助剂，搅拌10-20分钟，放出装桶即得液态的抗冲耐磨减水剂成品。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的HF型抗冲耐磨减水剂是一种无氯低碱，无污染无毒的减水剂组合物，根据组合物中各组分的综合协调作用而具有高效减水、自密实、抗渗、抗冻、抗裂、增强增韧抗磨等功能。本发明的抗冲耐磨减水剂不需掺入其它外加剂即可实现上述功能，从而解决了在采用纤维、硅粉等高强混凝土面对冲击载荷时容易发生的龟裂，以及环氧护面成本高、有毒性等技术缺陷。特别地，本发明的抗冲耐磨减水剂具有增韧和密实的作用，可以改善混凝土的强度和抗冲击韧性等，因此其为抗冲耐磨的首选材料。此外，本申请的抗冲耐磨减水剂不含氯离子，因此大大减少了对钢筋的腐蚀作用，提高了混凝土的使用寿命。

本发明的HF型抗冲耐磨减水剂可以广泛用于水工构筑物，溢洪道，泄水构筑物，拦河坝等工程中，在这些工程中，高速流水中挟带泥砂，砾石等固体悬移物产生的摩擦对混凝土造成了冲刷磨损破坏。本发明的抗冲耐磨减水剂还可以用于公路路面，机场跑道，厂矿地坪等工程中，在这些工程中存在大量机械磨损以及冲击载荷，因此对混凝土，砂浆有耐磨、抗冲击的需求。本发明的抗冲耐磨减水剂能够大幅度降低混凝土维修费用，延长其使用寿命，提高耐久性，是现代高性能混凝土中必不可少的材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例，凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，包括以重量计的如下组分：

高效减水剂35-60份，密实剂25﹣45份，增韧剂0.5-3.0份，微膨硫酸铝3.0-30份，醇胺0-6.0份，消泡剂0-0.5份，聚丙烯酸钠0-0.4份，

所述消泡剂为AE不含硅的消泡剂。

所述增韧剂为VEA水泥改性剂。

所述醇胺为含量85-99%的二乙醇胺或三乙醇胺。

所述高效减水剂为固含量为40-50%的萘系磺酸盐或聚羧酸盐中的一种或两种的混合物；所述密实剂为填充密实性的玻璃粉或聚醚助剂。

所述聚醚助剂为通过聚醚100-300份、磺酸盐30-50份、丙烯酸50-100份和醇胺混合制得，所述聚醚为甲基烯基聚氧乙烯醚；制备方法为：

30-50℃搅拌条件下，将聚醚和磺酸盐在水中反应20-40min，搅拌状态下，温度30-50℃下，滴加丙烯酸，反应50-100min后，搅拌状态下，滴加醇胺，反应30-50min；

所述聚醚助剂还可以通过聚醚100-300份、丙烯酸5-10份、巯基丙酸0.1-1份、维生素C1-2份和双氧水2-4份混合制得，聚醚为甲基烯基聚氧乙烯醚；

室温状态下，将聚醚溶于100-300份水后搅拌状态下，加入双氧水，反应20-60min；维生素C溶于5-10份水制得维生素C溶液，搅拌状态下，同时逐滴加入丙烯酸、巯基丙酸和维生素C溶液，反应60-150min后，制得聚醚助剂；

所述减水剂为粉状或液体状。

所述粉状减水剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将细度≥400目的微膨胀硫酸铝和细度≥800的密实剂玻璃粉料加入复配机，拌和3-5分钟后分次加入增韧剂，然后加入粉剂高效减水剂搅拌10-20分钟；

2）搅拌均匀后继续搅拌减慢转速，然后使用可形成雾花的喷雾器，将醇胺缓慢喷入正在搅拌的物料中，然后采用同样方法喷入消泡剂，最后继续搅拌10-20分钟，放料包装即得粉体的抗冲耐磨减水剂的成品。

所述液体状减水剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将定量的水加入不锈钢容器中，并在40-60℃加热下加入三醇乙胺或二醇乙胺搅拌均匀，然后在搅拌下缓慢加入硫酸铝直至完全溶解；

2）将容器中的混合物降至常温，加入固含量≥40％的液体状高效减水剂，然后加入聚丙烯酸钠和聚醚助剂，搅拌10-20分钟，放出装桶即得液态的抗冲耐磨减水剂成品。

实施例1

粉体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下生产粉剂的物料成分依次加入复配机中进行混合均匀。

萘系磺酸盐高效减水剂350 kg，增韧剂20 kg，醇胺35 kg，微膨硫酸铝240 kg，密实剂玻璃粉350 kg，消泡剂5 kg。

实施例2、粉体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下生产粉剂的物料成分依次加入复配机中进行混合均匀。

萘系磺酸盐高效减水剂450 kg，增韧剂15 kg，醇胺50 kg，微膨硫酸铝181 kg，密实剂玻璃粉300 kg，消泡剂4 kg。

实施例3、粉体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下生产粉剂的物料成分依次加入复配机中进行混合均匀。

萘系磺酸盐高效减水剂550 kg，增韧剂30 kg，微膨硫酸铝150 kg，密实剂玻璃粉270 kg。

实施例4、粉体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下生产粉剂的物料成分依次加入复配机中进行混合均匀。

聚羧酸盐高效减水剂175 kg，增韧剂30 kg，硫酸铝300 kg，玻璃粉450 kg，消泡剂5 kg，醇胺40 kg。

实施例5、粉体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下生产粉剂的物料成分依次加入复配机中进行混合均匀。

聚羧酸盐高效减水剂250 kg，增韧剂20 kg，硫酸铝250 kg，玻璃粉450 kg，消泡剂5 kg，醇胺25 kg。

实施例6

将以下生产粉剂的物料成分依次加入复配机中进行混合均匀。

聚羧酸盐高效减水剂600 kg，增韧剂5 kg，硫酸铝30 kg，玻璃粉250 kg，消泡剂6kg，醇胺60 kg。

实施例7、液体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下物料（其中，固体物均是水溶性）成分依次加入复配机进行混合均匀。

在可加热的不锈钢容器中加入水300 kg，醇胺60 kg，开始搅拌，缓缓加入硫酸铝35 kg，加温至40-60℃使其充分溶解，降至室温，然后加入聚羧酸盐高效减水剂450 kg，搅拌5-10分钟后，再加入纤维素2 kg，聚醚助剂250kg，根据实际需要加适量水，搅拌3-5分钟使其均匀，出料包装即得抗冲耐磨 减水剂成品。

实施例8、液体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下物料（其中，固体物均是水溶性）成分依次加入复配机进行混合均匀。

在可加热的不锈钢容器中加入水300 kg，醇胺50 kg，开始搅拌，缓缓加入硫酸铝45 kg，加温至40-60℃使其充分溶解，降至室温，然后加入聚羧酸盐高效减水剂500 kg，搅拌5-10分钟后，再加入聚丙烯酸钠3 kg，聚醚助剂300kg，适量水，搅拌3-5分钟使其均匀，出料包装即得抗冲耐磨 减水剂成品。

实施例9、液体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下物料（其中，固体物均是水溶性）成分依次加入复配机进行混合均匀。

在可加热的不锈钢容器中加入水300 kg，醇胺35 kg，开始搅拌，缓缓加入硫酸铝50 kg，加温至40-60℃使其充分溶解，降至室温，然后加入聚羧酸盐高效减水剂600 kg，搅拌5-10分钟后，聚醚助剂450kg，适量水，搅拌3-5分钟使其均匀，出料包装即得抗冲耐磨 减水剂成品。

实施例10、液体抗冲耐磨减水剂的制备

将以下物料（其中，固体物均是水溶性）成分依次加入复配机进行混合均匀。

在可加热的不锈钢容器中加入水300 kg，醇胺25 kg，开始搅拌，缓缓加入硫酸铝60 kg，加温至40-60℃使其充分溶解，降至室温，然后加入聚羧酸盐高效减水剂600 kg，搅拌5-10分钟后，再加入聚丙烯酸钠或纤维素4 kg，聚醚助剂350kg，适量水，搅拌3-5分钟使其均匀，出料包装即得抗冲耐磨 减水剂成品。

本发明不会限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽范围。

Claims (9)

1.一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，其特征在于，包括以重量计的如下组分：

高效减水剂35-60份，密实剂25﹣45份，增韧剂0.5-3.0份，微膨硫酸铝3.0-30份，醇胺0-6.0份，消泡剂0-0.5份，聚丙烯酸钠0-0.4份，

所述高效减水剂为固含量为40-50%的萘系磺酸盐或聚羧酸盐中的一种或两种的混合物；

所述密实剂为填充密实性的玻璃粉或聚醚助剂。

2.根据权利要求1所述的一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，其特征在于，所述聚醚助剂为通过聚醚、磺酸盐、丙烯酸和醇胺混合制得。

3.根据权利要求1所述的一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，其特征在于，所述聚醚助剂通过聚醚、丙烯酸、巯基丙酸、维生素C和双氧水混合制得。

4.根据权利要求1所述的一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，其特征在于，所述消泡剂为AE不含硅的消泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，其特征在于，所述增韧剂为VEA水泥改性剂。

6.根据权利要求1所述的一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，其特征在于，所述醇胺为含量85-99%的二乙醇胺或三乙醇胺。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种HF型混凝土抗冲耐磨减水剂，其特征在于，所述减水剂为粉状或液体状。

8.权利要求1-7任一所述的HF型混凝土抗冲耐磨减水剂的制备方法，其特征在于，所述粉状减水剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将细度≥400目的微膨胀硫酸铝和细度≥800的密实剂玻璃粉料加入复配机，拌和3-5分钟后分次加入增韧剂，然后加入粉剂高效减水剂搅拌10-20分钟；

2）搅拌均匀后继续搅拌减慢转速，然后使用可形成雾花的喷雾器，将醇胺缓慢喷入正在搅拌的物料中，然后采用同样方法喷入消泡剂，最后继续搅拌10-20分钟，放料包装，即得粉体抗冲耐磨减水剂的成品。

9.权利要求1-7任一所述的HF型混凝土抗冲耐磨减水剂的制备方法，其特征在于，所述液体状减水剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将定量的水加入不锈钢容器中，并在40-60℃加热下加入醇胺搅拌均匀，然后在搅拌下缓慢加入硫酸铝直至完全溶解；

2）将容器中的混合物降至常温，加入固含量≥40％液体状高效减水剂，然后加入聚丙烯酸钠和聚醚助剂，搅拌10-20分钟，放出装桶，即得液态的抗冲耐磨减水剂成品。