CN111302700A - 一种用于低水胶比混凝土的快塑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低水胶比混凝土的快塑剂，第一组分包括羟甲基纤维素钠、过硫酸氢钠、对苯乙烯磺酸钠、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和水，第二组分包括单硬脂酸甘油酯、硫铝酸钙和烷基糖苷，所第三组分包括淀粉醚、硬脂酸、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠，第四组分为马来酰亚胺水溶液，方法是将第三组分加热，并向第三组分中同时滴加第一组分和添加第二组分，加完后再滴加第四组分，中和至pH为7，得到用于低水胶比混凝土的快塑剂。本发明能极大加快塑化速度，塑化时间缩短至20秒以内，提高生产效率，降低生产成本，减少混凝土的用水量，增加混凝土的流动度，显著的流平性和增加流速的作用，加快混凝土早期强度增长，增加混凝土性能。

Description

一种用于低水胶比混凝土的快塑剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种用于低水胶比混凝土的快塑剂及其制备方法。

背景技术

混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土主要划分为两个阶段与状态：凝结硬化前的塑性状态，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的坚硬状态，即硬化混凝土或混凝土。

混凝土的强度及大多数性能与水胶比密切相关，在胶凝材料一定的情况下，水胶比越大，混凝土强度越低，水胶比越小，强度越大。低水胶比混凝土（例如RPC、UHPC等特种混凝土）搅拌塑化时间一般在120秒以上，塑化时间长，需要长时间的搅拌生产，增加生产上的成本，影响低水胶比混凝土的使用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于低水胶比混凝土的快塑剂及其制备方法，使用效果好。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于低水胶比混凝土的快塑剂，包括第一组分、第二组分、第三组分和第四组分，所述第一组分包括羟甲基纤维素钠、过硫酸氢钠、对苯乙烯磺酸钠、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和水，所述第二组分包括单硬脂酸甘油酯、硫铝酸钙和烷基糖苷，所述第三组分包括淀粉醚、硬脂酸、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠，所述第四组分为马来酰亚胺水溶液，所述第一组分、所述第二组分、所述第三组分和所述第四组分的质量比为1:0.5-1:0.3-1:1-2。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一组分各组分的含量为：以重量份计，羟甲基纤维素钠 3-5份、过硫酸氢钠 0.1-0.3份、对苯乙烯磺酸钠 0.5-2份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚 0.5-2份、水 27-35份。

在本发明一个较佳实施例中，所述第二组分各组分的含量为：以重量份计，单硬脂酸甘油酯 8-12份、硫铝酸钙 6-10份、烷基糖苷 2-4份。

在本发明一个较佳实施例中，所述第三组分各组分的含量为：以重量份计，淀粉醚1-3份、硬脂酸 5-7份、聚乙烯醇 2-4份、十二烷基苯磺酸钠 5-7份。

在本发明一个较佳实施例中，所述第四组分是质量分数为3-6%的马来酰亚胺水溶液。

提供一种用于低水胶比混凝土的快塑剂的制备方法，包括步骤为：将第三组分加热，并向第三组分中同时滴加第一组分和添加第二组分，加完后再滴加第四组分，中和至pH为7，得到用于低水胶比混凝土的快塑剂。

在本发明一个较佳实施例中，对第三组分的加热温度为75-85℃；第一组分和第二组分的加入用时4.5-5.5h；滴加第四组分的用时为60-120min；滴加第四组分后的保温时间为2-3h。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一组分的制备方法，包括步骤为：将羧甲基纤维素钠和水混合加热，再加入过硫酸氢钠和对苯乙烯磺酸钠混合搅拌，一段时间后加入过硫酸氢钠并滴加甲基烯丙基聚氧乙烯醚搅拌，得到第一组分。

在本发明一个较佳实施例中，加热是加热至65-80℃；一段时间是25-35min；所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的滴加时间为25-35min；滴加甲基烯丙基聚氧乙烯醚后保温1-1.5h。

在本发明一个较佳实施例中，所述第二组分和所述第三组分是分别混合搅拌得到的。

本发明的有益效果是：本发明的用于低水胶比混凝土的快塑剂及其制备方法，将快速剂应用于低水胶比混凝土中可以极大加快塑化速度，塑化时间缩短至20秒以内，能减少搅拌生产时间，提高生产效率，降低生产成本，减少混凝土的用水量，增加混凝土的流动度，显著的流平性和增加流速的作用，加快混凝土早期强度增长，增加混凝土抗冻性、抗渗性、抗磨性、耐腐蚀性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

提供一种用于低水胶比混凝土的快塑剂，包括第一组分、第二组分、第三组分和第四组分。所述第一组分包括羟甲基纤维素钠、过硫酸氢钠、对苯乙烯磺酸钠、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和水，所述第一组分各组分的含量为：以重量份计，羟甲基纤维素钠 4份、过硫酸氢钠0.2份、对苯乙烯磺酸钠 1份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚 1份、水 30份。

所述第二组分包括单硬脂酸甘油酯、硫铝酸钙和烷基糖苷，所述第二组分各组分的含量为：以重量份计，单硬脂酸甘油酯 10份、硫铝酸钙 8份、烷基糖苷 3份。

所述第三组分包括淀粉醚、硬脂酸、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠，所述第三组分各组分的含量为：以重量份计，淀粉醚 2份、硬脂酸 6份、聚乙烯醇 3份、十二烷基苯磺酸钠6份。

所述第四组分是质量分数为5%的马来酰亚胺水溶液。

所述用于低水胶比混凝土的快塑剂的制备方法，包括步骤为：

（1）在装有温度计、搅拌器、冷凝装置、滴液漏斗、氮气保护装置的三口瓶中加入4份羧甲基纤维素钠和30份蒸馏水，加热至70℃；同时加入0.1份过硫酸氢钠和1份对苯乙烯磺酸钠；30Min后加入0.1份过硫酸氢钠、使用恒压滴液漏斗滴加1份甲基烯丙基聚氧乙烯醚，30Min滴加完毕，保温1h，关闭搅拌器，获得质量分数为30%的改性羧甲基纤维素钠聚合物溶液，即为第一组分。

（2）将单硬脂酸甘油酯 10份、硫铝酸钙 8份、烷基糖苷 3份混合搅拌得到第二组分；

（3）将淀粉醚 2份、硬脂酸 6份、聚乙烯醇 3份、十二烷基苯磺酸钠 6份混合搅拌得到第三组分；

（4）在装有温度计、搅拌器、冷凝装置、滴液漏斗、氮气保护装置的三口瓶中加入第三组分与一定量的蒸馏水，加热至80℃，一边滴加第一组分，一边添加第二组分，均匀添加5h滴完，然后再均匀添加第四组分，90Min滴完，保温2.5h，冷却，用氢氧化钠中和pH值至7，得到用于低水胶比混凝土的快塑剂。

实施例二：

提供一种用于低水胶比混凝土的快塑剂，包括第一组分、第二组分、第三组分和第四组分。所述第一组分包括羟甲基纤维素钠、过硫酸氢钠、对苯乙烯磺酸钠、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和水，所述第一组分各组分的含量为：以重量份计，羟甲基纤维素钠 3份、过硫酸氢钠0.3份、对苯乙烯磺酸钠 0.5份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚 0.5份、水 27份。

所述第二组分包括单硬脂酸甘油酯、硫铝酸钙和烷基糖苷，所述第二组分各组分的含量为：以重量份计，单硬脂酸甘油酯 8份、硫铝酸钙 6份、烷基糖苷 2份。

所述第三组分包括淀粉醚、硬脂酸、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠，所述第三组分各组分的含量为：以重量份计，淀粉醚 1份、硬脂酸 5份、聚乙烯醇 2份、十二烷基苯磺酸钠5份。

所述第四组分是质量分数为3%的马来酰亚胺水溶液。

所述用于低水胶比混凝土的快塑剂的制备方法，包括步骤为：

（1）在装有温度计、搅拌器、冷凝装置、滴液漏斗、氮气保护装置的三口瓶中加入3份羧甲基纤维素钠和27份蒸馏水，加热至65℃；同时加入0.15份过硫酸氢钠和0.5份对苯乙烯磺酸钠；35Min后加入0.15份过硫酸氢钠、使用恒压滴液漏斗滴加0.5份甲基烯丙基聚氧乙烯醚，25Min滴加完毕，保温1.2h，关闭搅拌器，获得质量分数为30%的改性羧甲基纤维素钠聚合物溶液，即为第一组分。

（2）将单硬脂酸甘油酯8份、硫铝酸钙6份、烷基糖苷2份混合搅拌得到第二组分；

（3）将淀粉醚1份、硬脂酸5份、聚乙烯醇2份、十二烷基苯磺酸钠6份混合搅拌得到第三组分；

（4）在装有温度计、搅拌器、冷凝装置、滴液漏斗、氮气保护装置的三口瓶中加入第三组分与一定量的蒸馏水，加热至75℃，一边滴加第一组分，一边添加第二组分，均匀添加4.5h滴完，然后再均匀添加第四组分，60Min滴完，保温2h，冷却，用氢氧化钠中和pH值至7，得到用于低水胶比混凝土的快塑剂。

实施例三：

提供一种用于低水胶比混凝土的快塑剂，包括第一组分、第二组分、第三组分和第四组分。所述第一组分包括羟甲基纤维素钠、过硫酸氢钠、对苯乙烯磺酸钠、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和水，所述第一组分各组分的含量为：以重量份计，羟甲基纤维素钠 5份、过硫酸氢钠0.2份、对苯乙烯磺酸钠 2份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚 2份、水 35份。

所述第二组分包括单硬脂酸甘油酯、硫铝酸钙和烷基糖苷，所述第二组分各组分的含量为：以重量份计，单硬脂酸甘油酯 12份、硫铝酸钙 10份、烷基糖苷 4份。

所述第三组分包括淀粉醚、硬脂酸、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠，所述第三组分各组分的含量为：以重量份计，淀粉醚 3份、硬脂酸 7份、聚乙烯醇 4份、十二烷基苯磺酸钠7份。

所述第四组分是质量分数为6%的马来酰亚胺水溶液。

所述用于低水胶比混凝土的快塑剂的制备方法，包括步骤为：

（1）在装有温度计、搅拌器、冷凝装置、滴液漏斗、氮气保护装置的三口瓶中加入5份羧甲基纤维素钠和35份蒸馏水，加热至80℃；同时加入0.1份过硫酸氢钠和2份对苯乙烯磺酸钠；25Min后加入0.1份过硫酸氢钠、使用恒压滴液漏斗滴加2份甲基烯丙基聚氧乙烯醚，35Min滴加完毕，保温1.5h，关闭搅拌器，获得质量分数为30%的改性羧甲基纤维素钠聚合物溶液，即为第一组分。

（2）将单硬脂酸甘油酯12份、硫铝酸钙10份、烷基糖苷4份混合搅拌得到第二组分；

（3）将淀粉醚3份、硬脂酸7份、聚乙烯醇4份、十二烷基苯磺酸钠7份混合搅拌得到第三组分；

（4）在装有温度计、搅拌器、冷凝装置、滴液漏斗、氮气保护装置的三口瓶中加入第三组分与一定量的蒸馏水，加热至85℃，一边滴加第一组分，一边添加第二组分，均匀添加5.5h滴完，然后再均匀添加第四组分，120Min滴完，保温3h，冷却，用氢氧化钠中和pH值至7，得到用于低水胶比混凝土的快塑剂。

应用实验：

（1）将水泥、矿粉、硅灰、粉煤灰作为胶凝材料投入预混仓中；（2）分别将实施例一、实施例二和实施例三得到的用于低水胶比混凝土的快塑剂投入胶凝材料预混仓中；（3）在预混仓中快塑剂和胶凝材料预混20秒；（4）向预混仓中加入骨料、水、减水剂进行搅拌，记录塑化时间，采用实施例一的塑化时间为17秒，采用实施例二的塑化时间为18秒，采用实施例三的塑化时间为18秒，塑化后继续搅拌30S，即可出料生产。

本发明的有益效果是：

一、将快速剂应用于低水胶比混凝土中可以极大加快塑化速度，塑化时间缩短至20秒以内，能减少搅拌生产时间；

二、所述用于低水胶比混凝土的快塑剂能提高生产效率，降低生产成本，减少混凝土的用水量，增加混凝土的流动度，显著的流平性和增加流速的作用；

三、所述用于低水胶比混凝土的快塑剂能加快混凝土早期强度增长，增加混凝土抗冻性、抗渗性、抗磨性、耐腐蚀性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于低水胶比混凝土的快塑剂，其特征在于，包括第一组分、第二组分、第三组分和第四组分，所述第一组分包括羟甲基纤维素钠、过硫酸氢钠、对苯乙烯磺酸钠、甲基烯丙基聚氧乙烯醚和水，所述第二组分包括单硬脂酸甘油酯、硫铝酸钙和烷基糖苷，所述第三组分包括淀粉醚、硬脂酸、聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠，所述第四组分为马来酰亚胺水溶液，所述第一组分、所述第二组分、所述第三组分和所述第四组分的质量比为1:0.5-1:0.3-1:1-2。

2.根据权利要求1所述的用于低水胶比混凝土的快塑剂，其特征在于，所述第一组分各组分的含量为：以重量份计，羟甲基纤维素钠 3-5份、过硫酸氢钠 0.1-0.3份、对苯乙烯磺酸钠 0.5-2份、甲基烯丙基聚氧乙烯醚 0.5-2份、水 27-35份。

3.根据权利要求1所述的用于低水胶比混凝土的快塑剂，其特征在于，所述第二组分各组分的含量为：以重量份计，单硬脂酸甘油酯 8-12份、硫铝酸钙 6-10份、烷基糖苷 2-4份。

4.根据权利要求1所述的用于低水胶比混凝土的快塑剂，其特征在于，所述第三组分各组分的含量为：以重量份计，淀粉醚 1-3份、硬脂酸 5-7份、聚乙烯醇 2-4份、十二烷基苯磺酸钠 5-7份。

5.根据权利要求1所述的用于低水胶比混凝土的快塑剂，其特征在于，所述第四组分是质量分数为3-6%的马来酰亚胺水溶液。

6.根据权利要求1所述的用于低水胶比混凝土的快塑剂的制备方法，其特征在于，包括步骤为：将第三组分加热，并向第三组分中同时滴加第一组分和添加第二组分，加完后再滴加第四组分，中和至pH为7，得到用于低水胶比混凝土的快塑剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，对第三组分的加热温度为75-85℃；第一组分和第二组分的加入用时4.5-5.5h；滴加第四组分的用时为60-120min；滴加第四组分后的保温时间为2-3h。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一组分的制备方法，包括步骤为：将羧甲基纤维素钠和水混合加热，再加入过硫酸氢钠和对苯乙烯磺酸钠混合搅拌，一段时间后加入过硫酸氢钠并滴加甲基烯丙基聚氧乙烯醚搅拌，得到第一组分。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，加热是加热至65-80℃；一段时间是25-35min；所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的滴加时间为25-35min；滴加甲基烯丙基聚氧乙烯醚后保温1-1.5h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二组分和所述第三组分是分别混合搅拌得到的。