CN112047662B - 一种缓凝剂及其生产工艺和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缓凝剂及其生产工艺和应用。属于建筑材料外加剂领域，其中缓凝剂原料按重量份包括硅烷偶联剂3‑7份、纳米二氧化硅8‑16份、埃洛石粉12‑17份、陶瓷粉6‑11份、三聚磷酸钠10‑18份、焦磷酸钠15‑23份、聚乙烯醇6‑11份、磷酸酯3‑8份、减水剂3‑6份。本申请中的缓凝剂具有延长混凝土的凝结时间，同时保证混凝土后期强度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料外加剂领域，特别涉及一种缓凝剂及其生产工艺和应用。
背景技术
缓凝剂是混凝土外加剂中的一种，其主要是通过延缓水泥水化速率、调节混凝土的稠化时间来控制混凝土在施工过程中的可泵送时间，同时延缓和降低水泥水化的放热速度，从而延长混凝土充分凝结的时间，是一种必不可少的混凝土外加剂。
随着社会的发展和高性能混凝土的出现，各种大型工程和高层建筑也不断出现，缓凝剂的应用范围也不断扩大，对缓凝剂的性能要求也越来越高。如大体积混凝土的施工，采用普通缓凝剂效果不够理想，容易产生温度裂缝，降低混凝土强度；高层建筑物在施工过程中为避免出现冷接头，要求混凝土的凝结时间更长，而普通缓凝剂的作用时间一般在2-4h内，当在夏季高温条件时，其缓凝时间会相应的缩短，为提高混凝土的凝结时间，需要增加缓凝剂的加入量，而缓凝剂的量增加后不仅会使得成本上升，同时会使得混凝土的后期强度明显降低，从而影响混凝土的耐久性。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种缓凝剂，达到延长混凝土的凝结时间，同时保证混凝土后期强度的效果；
本发明的目的二是提供一种缓凝剂的生产工艺，其具有工艺简单，方便操作的效果；
本发明的目的三是提供一种缓凝剂在混凝土和水泥砂浆中的应用。
本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种缓凝剂，所述缓凝剂原料按重量份包括硅烷偶联剂3-7份、纳米二氧化硅8-16份、埃洛石粉12-17份、陶瓷粉6-11份、三聚磷酸钠10-18份、焦磷酸钠15-23份、聚乙烯醇6-11份、磷酸酯3-8份、减水剂3-6份。
通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂本身具有优异的表面活性作用，能够有效提高水泥浆体的流动度以及机械性能，同时硅烷偶联剂还具有明显的缓凝效果，硅烷偶联剂与纳米二氧化硅配合使用，不仅能够阻碍纳米二氧化硅颗粒之间的团聚现象，同时在硅烷偶联剂的表面活性作用下，其能够结合更多的钙离子，从而使得混凝土体系中钙离子浓度降低，有效延缓水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙的生成，提高缓凝效果。
陶瓷粉具有良好的吸附性能，不仅能够吸附大量水分子形成较厚的水膜层，使晶体从相互接触到屏蔽，改变了结构形成过程，起到缓凝效果，多孔的特性能够使得聚乙烯醇水溶液能够存在其孔道或孔隙内，并在外界环境发生变化时能够使聚乙烯醇水溶液脱附而逐渐释放出来，释放出来的聚乙烯醇水溶液，会对水泥颗粒起到进一步的包裹，降低水化热，从而起到可控性缓凝作用。
埃洛石粉不仅对钙离子具有极好的吸附性能，使得液相中的钙离子浓度下降，从而抑制了水泥水化进程，同时埃洛石粉的中空管状结构，不仅可以吸附水，同时还能够吸附三聚磷酸钠、焦磷酸钠等，水分的吸附，会延缓硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙等的溶解，从而延缓水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙的生成，使缓凝效果更佳，此外，随着水化反应的进行，混凝土体系中的水分逐渐减少，从而使得吸附在埃洛石粉和陶瓷粉中的水溶液逐渐释放出来，对水化反应起到进一步的阻碍作用，延长水化反应峰的出现，从而起到进一步的缓凝效果。
三聚磷酸钠和焦磷酸钠的配合使用，不仅能够螯合混凝土中的钙离子，同时还具有良好的分散性能，使得缓凝剂能够在混凝土中分散均匀，因此，不仅起到缓凝的效果同时还能够提高缓凝剂在混凝土中的分散作用。
减水剂具有低掺量、高减水，经时坍落度损失小，增强效果好和收缩第等优点，是目前高性能混凝土材料的重要组成部分，但是减水剂在工业应用中仍然面临一些困难，如与水泥组分相容性差、硫酸盐效应等问题，使得减水剂的使用受到限制。将减水剂和磷酸酯复配使用后，能够弥补聚羧酸减水剂与水泥组分相容性差、硫酸盐效应带来的缺点。
本发明进一步设置为，所述缓凝剂原料按重量份包括硅烷偶联剂4-6份、纳米二氧化硅10-14份、埃洛石粉13-16份、陶瓷粉8-10份、三聚磷酸钠12-16份、焦磷酸钠16-21份、聚乙烯醇6-10份、磷酸酯4-7份、减水剂3-5份；减水剂采用聚羧酸减水剂。
通过采用上述技术方案，缓凝剂原料在此范围内时，能够进一步提高对混凝土或水泥砂浆的缓凝效果，同时还能够保证混凝土具有良好的机械性能。
本发明进一步设置为，所述埃洛石粉和陶瓷粉的重量比为1.4-1.6。
通过采用上述技术方案，埃洛石粉和陶瓷粉均具有吸附性能，二者的重量比在此范围内时，能够有效延缓水泥浆体和混凝土的混凝效果。
本发明进一步设置为，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：（1.1-1.4）。
通过采用上述技术方案，γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的配合使用，能够改善二氧化硅、埃洛石粉和陶瓷粉等的分散性能，同时还能够促进埃洛石粉、纳米二氧化硅、陶瓷粉与聚乙烯醇水溶液的接触以及吸附性能，从而间接延缓水泥砂浆或混凝土的缓凝效果。
本发明进一步设置为，所述聚乙烯醇的醇解度为87%-89%。
通过采用上述技术方案，聚乙烯醇在体系中水解产生的带正电子基团与水泥水化物相互结合形成络合物，除此之外还会跟水泥颗粒以及相应水化物交织形成有机-无机膜结构，而由于此种膜结构强度低，在水化过程中容易断裂，不易形成连续相，但会妨碍水化的进行，延缓了凝结时间。聚乙烯醇结合水的能力比较强，使得整个体系中水的分布不平衡，含水量从聚合物胶团到水泥颗粒出现梯度分布，水分不断从聚合物胶团向水泥颗粒迁移，这个过程中水泥的铝盐成分会同聚合物中的活性基团起交联反应；此外，混凝土在不断硬化的过程中，聚乙烯醇不断失水与多孔的C-S-H凝胶凝固在一起，使得混凝土的强度还有效提高。
醇解度为87-89%时，其聚乙烯醇的水溶液具有良好的溶解度，不管是在冷水中还是在热水中都能够很好的溶解且表现出最大的溶解度，从而有助于聚乙烯醇在混凝土中充分扩散，并吸附在水泥颗粒的表面，从而能够延缓水泥的水化，保证混凝土具有良好的施工性能。
本发明进一步设置为，按重量份计，所述缓凝剂原料中还包括苯丙乳液5-8份和丙烯酸酯共聚乳液3-7份。
通过采用上述技术方案，由于聚乙烯醇水溶液在水泥颗粒表面生成的膜强度低，会会使得水泥颗粒表面的膜容易破裂，而苯丙乳液和丙烯酸酯共聚乳液的加入，能够促进聚乙烯醇膜与水泥颗粒之间的附着力，同时能够提高聚乙烯醇水溶液、苯丙乳液和丙烯酸酯共聚乳液的成膜性能，从而有效延缓水泥砂浆或混凝土的凝结时间，同时也不会对水泥砂浆或混凝土的机械性能产生影响。
本发明的目的二：提供一种缓凝剂的生产工艺，包括如下步骤：
（1）将重量份聚乙烯醇加入容器中，加入聚乙烯醇重量15-25倍的水，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至85-95℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将重量份的纳米二氧化硅、埃洛石粉和陶瓷粉在温度为40-50℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合10-20min；
（3）将重量份的硅烷偶联剂加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合15-20min；
（4）将重量份的三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸酯、减水剂加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合8-12min后，，干燥粉碎得到缓凝剂。
通过采用上述技术方案，先将聚乙烯醇加入足够量的水中，使其充分溶胀，在搅拌的条件下形成水溶液，然后将纳米二氧化硅、埃洛石粉和陶瓷粉加入，使其能够在聚乙烯醇水溶液中分散，后加入硅烷偶联剂，保证纳米二氧化硅、埃洛石粉和陶瓷粉能够与聚乙烯醇水溶液充分结合，再将三聚磷酸钠、焦磷酸钠和减水剂加入，搅拌混合，使其分散均匀。本申请制备方法不仅操作简单，而且也便于控制。
本发明进一步设置为，包括如下步骤：
（1）将重量份聚乙烯醇加入容器中，加入聚乙烯醇重量15-25倍的水，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至85-95℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将重量份的纳米二氧化硅、埃洛石粉、陶瓷粉、苯丙乳液、丙烯酸酯共聚乳液在温度为40-50℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合10-20min；
（3）将重量份的硅烷偶联剂加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合15-20min；
（4）将重量份的三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸酯、减水剂加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合8-12min，干燥粉碎得到缓凝剂。
通过采用上述技术方案，将苯丙乳液和丙烯酸酯共聚乳液同纳米二氧化硅、埃洛石粉、陶瓷粉一起加入聚乙烯醇水溶液中时，能够提高纳米二氧化硅、埃洛石粉以及陶瓷粉的分散性能，从而为硅烷偶联剂与纳米二氧化硅、埃洛石粉、陶瓷粉的充分结合做了准备，间接延缓水泥浆体或混凝土的凝结时间。
本发明的目的三：提供一种缓凝剂在混凝土、水泥砂浆中的应用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本申请中硅烷偶联剂与纳米二氧化硅、埃洛石粉、陶瓷粉的配合使用，能够有效提高纳米二氧化硅、埃洛石粉、陶瓷粉等在混凝中的分散性能，同时还能够有效吸附混凝土中的水分，减少水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙的生成，从而起到有效的缓凝作用；
2、聚乙烯醇和苯丙乳液、丙烯酸酯共聚乳液的配合使用，能够在水泥颗粒表面形成一层结构膜，从而延缓水化反应的进行，进一步延缓混凝土的凝结时间。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
以下实施例和对比例中：
γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷均购自国药集团化学试剂有限公司；
纳米二氧化硅山东省寿光市昌泰微纳化工厂；
埃洛石粉购自石家庄光宁矿产品有限公司；
聚乙烯醇购自河南石泉化工产品有限公司；
磷酸酯购自海安永胜化工有限公司；
苯丙乳液购自郑州瑞超化工产品有限公司；
丙烯酸酯共聚乳液购自郑州瑞超化工产品有限公司。
实施例1
一种缓凝剂的生产工艺，包括如下步骤：
（1）将醇解度为87%的聚乙烯醇6g加入反应釜中，加入水90g，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至85℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将纳米二氧化硅8g、埃洛石粉12g、陶瓷粉6g在温度为40℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合10min；
（3）将硅烷偶联剂3g加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合15min；
（4）将三聚磷酸钠10g、焦磷酸钠15g、磷酸酯3g、减水剂3g加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合8min后，干燥粉碎得到缓凝剂；
其中硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：1.1。
实施例2
一种缓凝剂的生产工艺，包括如下步骤：
（1）将醇解度为87%的聚乙烯醇6份加入反应釜中，加入水90g，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至85℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将纳米二氧化硅10g、埃洛石粉13g、陶瓷粉8g在温度为40℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合10min；
（3）将硅烷偶联剂4g加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合15gmin；
（4）将三聚磷酸钠12g、焦磷酸钠16g、磷酸酯4g、减水剂3g加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合8g后，干燥粉碎得到缓凝剂；
硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：1.1。
实施例3
一种缓凝剂的生产工艺，包括如下步骤：
（1）将醇解度为88%的聚乙烯醇9g加入反应釜中，加入水180g，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至90℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将纳米二氧化硅13g、埃洛石粉14g、陶瓷粉9g在温度为45℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合15min；
（3）将硅烷偶联剂5g加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合15min；
（4）将三聚磷酸钠14g、焦磷酸钠19g、磷酸酯5g、减水剂5g加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合10min后，干燥粉碎得到缓凝剂；
硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：1.3。
实施例4
一种缓凝剂的生产工艺，包括如下步骤：
（1）将醇解度为89%的聚乙烯醇10份加入反应釜中，加入水250g，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至95℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将纳米二氧化硅14g、埃洛石粉16g、陶瓷粉10g在温度为50℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合20min；
（3）将硅烷偶联剂6g加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合20min；
（4）将三聚磷酸钠16g、焦磷酸钠21g、磷酸酯7g、减水剂5g加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合12min后，干燥粉碎得到缓凝剂；
硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：1.3。
实施例5
一种缓凝剂的生产工艺，包括如下步骤：
（1）将醇解度为89%的聚乙烯醇11g加入反应釜中，加入水275g，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至95℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将纳米二氧化硅16g、埃洛石粉17g、陶瓷粉11g在温度为50℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合20min；
（3）将硅烷偶联剂7g加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合20min；
（4）将三聚磷酸钠18g、焦磷酸钠23g、磷酸酯8g、减水剂6g加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合12min后，干燥粉碎得到缓凝剂；
硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：1.4。
实施例6
一种缓凝剂的生产工艺，与实施例3的不同之处在于，埃洛石粉14g、陶瓷粉10g，即埃洛石粉和陶瓷粉的重量比为1.4。
实施例7
一种缓凝剂的生产工艺，与实施例3的不同之处在于，埃洛石粉16g、陶瓷粉10g，即埃洛石粉和陶瓷粉的重量比为1.6。
实施例8
一种缓凝剂的生产工艺，与实施例3的不同之处在于，在步骤（2）中纳米二氧化硅13g、埃洛石粉14g、陶瓷粉9g、苯丙乳液5g、丙烯酸酯共聚乳液3g,在温度为45℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合15min，其余步骤相同。
实施例9
一种缓凝剂的生产工艺，与实施例3的不同之处在于，在步骤（2）中纳米二氧化硅13g、埃洛石粉14g、陶瓷粉9g、苯丙乳液8g、丙烯酸酯共聚乳液7g,在温度为45℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合15min，其余步骤相同。
对比例1
与实施例3的不同之处在于，硅烷偶联剂只采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
对比例2
与实施例3的不同之处在于，纳米二氧化硅20g、埃洛石粉10g、陶瓷粉4g。
对比例3
与实施例3的不同之处在于，纳米二氧化硅5g、埃洛石粉20g、陶瓷粉15g。
对比例4
与实施例3的不同之处在于，用等量的酒石酸钠代替三聚磷酸钠，用等量的二乙烯三胺五甲叉膦酸代替焦磷酸钠。
对比例5
与实施例3的不同之处在于，步骤（4）中无磷酸脂和减水剂加入。
对比例6
与实施例9的不同之处在于，只采用苯丙乳液。
对比例7
缓凝剂采用市售三聚磷酸钠和焦磷酸钠，三聚磷酸钠和焦磷酸钠的重量比为1:1。
缓凝剂在水泥砂浆或混凝土中的性能检测
将实施例1-9和对比例1-7中的缓凝剂应用到混凝土中，其中，水泥230g、水150g、天然河砂620g、碎石1080g、粉煤灰60g、缓凝剂3g；其中，混凝土抗压强度按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块28天的抗压强度；
混凝土坍落度按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试混凝土拌合物初始和60min时的坍落度。检测结果如表1所示。
将实施例1-9和对比例1-7中的缓凝剂应用到水泥砂浆中，其中，水泥水泥250g、天然河砂1200g、水200g、缓凝剂2.6g；其中水泥砂浆抗压强度按照GB/T17671-1999中的标准测试水泥砂浆的抗压强度；根据JGJ/T98-2010中的方法和标准检测水泥砂浆的凝结时间；检测结果如表2所示。
表1混凝土性能检测结果表
| 项目 | 28d抗压强度/MPa | 初始坍落度/mm | 60min坍落度/mm | 初凝时间/h | 终凝时间/h |
| 实施例1 | 62.5 | 270 | 260 | 22.2 | 23.0 |
| 实施例2 | 66.7 | 275 | 268 | 23.4 | 25.2 |
| 实施例3 | 68.2 | 282 | 280 | 25.8 | 26.9 |
| 实施例4 | 68.0 | 275 | 270 | 25.4 | 26.5 |
| 实施例5 | 67.5 | 275 | 265 | 25.0 | 26.5 |
| 实施例6 | 68.5 | 283 | 280 | 26.1 | 28.7 |
| 实施例7 | 68.6 | 280 | 280 | 26.0 | 28.5 |
| 实施例8 | 68.4 | 285 | 285 | 26.7 | 30.2 |
| 实施例9 | 68.7 | 285 | 285 | 26.8 | 30.6 |
| 对比例1 | 61.3 | 261 | 242 | 22.4 | 24.6 |
| 对比例2 | 67.5 | 250 | 230 | 16.2 | 17.8 |
| 对比例3 | 61.2 | 255 | 245 | 17.8 | 18.6 |
| 对比例4 | 60.2 | 270 | 255 | 19.8 | 21.9 |
| 对比例5 | 57.4 | 265 | 230 | 19.2 | 22.4 |
| 对比例6 | 66.3 | 275 | 260 | 23.2 | 24.7 |
| 对比例7 | 58.3. | 245 | 210 | 14.2 | 15.7 |
表2水泥砂浆性能检测结果表
| 项目 | 28d抗压强度/MPa | 初凝时间/h | 终凝时间/h |
| 实施例1 | 25.0 | 9.2 | 10.0 |
| 实施例2 | 25.8 | 9.8 | 11.1 |
| 实施例3 | 26.9 | 10.2 | 11.7 |
| 实施例4 | 26.7 | 10.2 | 11.5 |
| 实施例5 | 26.2 | 9.6 | 11.1 |
| 实施例6 | 26.8 | 10.7 | 12.4 |
| 实施例7 | 27.2 | 11.2 | 12.9 |
| 实施例8 | 27.1 | 11.3 | 13.3 |
| 实施例9 | 26.8 | 11.2 | 13.4 |
| 对比例1 | 23.2 | 8.6 | 9.2 |
| 对比例2 | 21.2 | 6.8 | 7.1 |
| 对比例3 | 26.9 | 8.2 | 8.8 |
| 对比例4 | 24.2 | 6.1 | 6.4 |
| 对比例5 | 23.5 | 6.2 | 6.7 |
| 对比例6 | 25.1 | 7.3 | 7.9 |
| 对比例7 | 22.4 | 4.6 | 5.1 |
从表1和表2可以看出：
本申请实施例1-9中的抗压强度以及缓凝时间均优于对比例7中的数据，说明本申请中的缓凝剂在混凝土或水泥砂浆中均能够有效延缓混凝土或砂浆的缓凝时间，同时还能够保证混凝土或水泥砂浆具有良好的抗压强度；
实施例8-9与实施例3相比，当在原料中添加苯丙乳液和丙烯酸酯共聚乳液时，其初凝时间和终凝时间均延长，说明苯丙乳液和丙烯酸酯共聚乳液的加入，能够有效包裹水泥颗粒，从而延缓混凝土或水泥砂浆的凝结时间；
对比例1与实施例3相比，硅烷偶联剂只采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其凝结时间和抗压强度均降低，说明γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷配合使用，不仅能够使得混凝土或水泥砂浆具有良好的抗压强度，同时还能延缓水泥砂浆的凝结时间；
对比例2-3与实施例3相比，其抗压强度以及凝结时间均比实施例3中的抗压强度和凝结时间低，主要是纳米二氧化硅过多后，反而会促进水泥水化 反应，从而导致凝结时间会明显缩短，也由此可以看出，本申请的范围能够有效保证混凝土或水泥砂浆具有良好的抗压强度，同时也能延缓混凝土或水泥砂浆的凝结时间，给施工带来便捷；
对比例4与实施例3相比，当用酒石酸钠和二乙烯三胺五甲叉膦酸分别代替三聚磷酸钠、焦磷酸钠后，其缓凝效果时间缩短，说明本申请中的配比能够有效延缓混凝土或水泥砂浆的缓凝时间；
对比例5与实施例3相比，当原料中无磷酸脂和减水剂时，其混凝土或水泥砂浆的缓凝时间明显缩短，因此，本申请中磷酸脂和减水剂、其他组分的配合使用，不仅使得混凝土或砂浆具有良好的抗压强度，同时还能够延长缓凝时间，给施工带来方便；
对比例6与实施例9相比，当原料中只采用苯丙乳液后，其缓凝时间缩短，其抗压强度和流动度也都下降，因此，本申请中苯丙乳液与丙烯酸酯共聚乳液共同加入原料中，能够有效延缓混凝土或水泥砂浆的缓凝时间。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种缓凝剂，其特征在于：所述缓凝剂原料按重量份由以下原料制成：硅烷偶联剂3-7份、纳米二氧化硅8-16份、埃洛石粉12-17份、陶瓷粉6-11份、三聚磷酸钠10-18份、焦磷酸钠15-23份、聚乙烯醇6-11份、磷酸酯3-8份、减水剂3-6份、苯丙乳液5-8份和丙烯酸酯共聚乳液3-7份。
2.根据权利要求1所述的一种缓凝剂，其特征在于：所述缓凝剂原料按重量份包括硅烷偶联剂4-6份、纳米二氧化硅10-14份、埃洛石粉13-16份、陶瓷粉8-10份、三聚磷酸钠12-16份、焦磷酸钠16-21份、聚乙烯醇6-10份、磷酸酯4-7份、减水剂3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种缓凝剂，其特征在于：所述埃洛石粉和陶瓷粉的重量比为1.4-1.6。
4.根据权利要求1所述的一种缓凝剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：（1.1-1.4）。
5.根据权利要求1所述的一种缓凝剂，其特征在于：所述聚乙烯醇的醇解度为87%-89%。
6.一种如权利要求1-5任一所述的缓凝剂的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将重量份聚乙烯醇加入容器中，加入聚乙烯醇重量15-25倍的水，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至85-95℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将重量份的纳米二氧化硅、埃洛石粉和陶瓷粉在温度为40-50℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合10-20min；
（3）将重量份的硅烷偶联剂加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合15-20min；
（4）将重量份的三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸酯、减水剂加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合8-12min，干燥粉碎得到缓凝剂。
7.根据权利要求6所述的缓凝剂的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将重量份聚乙烯醇加入容器中，加入聚乙烯醇重量15-25倍的水，静置使聚乙烯醇充分溶胀后，边搅拌边升温至85-95℃，直至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇水溶液；
（2）将重量份的纳米二氧化硅、埃洛石粉、陶瓷粉、苯丙乳液、丙烯酸酯共聚乳液在温度为40-50℃的条件下加入聚乙烯醇水溶液中，搅拌混合10-20min；
（3）将重量份的硅烷偶联剂加入步骤（2）得到的溶液中，搅拌混合15-20min；
（4）将重量份的三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸酯、减水剂加入步骤（3）的所得物中，搅拌混合8-12min，干燥粉碎得到缓凝剂。
8.一种如权利要求1-5任一所述的缓凝剂以及权利要求6-7任一所述的制备工艺得到的缓凝剂在混凝土、水泥砂浆中的应用。
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