CN112062496A - 一种稳泡增稠剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳泡增稠剂及其制备方法，该增稠剂由按质量份计的下述组分制得：20‑30份缓释增稠剂、30‑40份缓释引气剂和40‑50份稳泡组分；本发明提供的增稠剂可广泛应用于水泥混凝土，其增稠效果明显，有效抵抗了混凝土泌水与离析，且显著改善了混凝土的含气量损失；本发明提供的制备方法简单便捷。

Description

一种稳泡增稠剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种增稠剂及制备方法，具体讲涉及一种稳泡增稠剂及其制备方法。

背景技术

随着现代混凝土技术的发展，高流动性混凝土已成为发展趋势，然而高流动性混凝土的稳定性仍然是一大挑战。特别是在低标号混凝土中，如设计不当，极易导致离析、泌水，甚至影响混凝土耐久性，造成安全事故。提高混凝土液相粘度是常见的一种技术思路。例如加入维素醚等增稠剂能显著改善混凝土的粘聚性，避免离析泌水，但其带来的负面影响不容忽视，掺量过多会大幅降低混凝土早强强度，甚至后期强度。同时由于增稠剂对减水剂的强吸附作用，导致混凝土流动性大幅下降，坍落度损失增加。适当加入引气剂，也可以改善混凝土和易性，提高混凝土粘聚性，避免离析泌水，但是随时间的推移气泡极易破裂，研究显示，30min时混凝土含气量下降30％，1h时含气量下降50％。含气量的下降导致混凝土和易性急剧下降，极易出现后离析、泌水、混凝土工作性不良等问题。如何保持混凝土含气量，并在后期具有较好的增稠效果，延缓滞后泌水等情况，是目前的一个难点。

发明专利CN104692703A描述了一种泵送混凝土稳泡剂及其制备方法，该发明的稳泡剂与减水剂复掺用于水泥混凝土中，能够显著改善混凝土和易性，提高其包裹性，增加可泵性，同时可有效降低含气量损失，减小坍落度损失。虽然对含气量有一定的改善，但对后期增稠的效果存在不确定性。发明专利CN104478272A给出了一种泡沫混凝土稳泡剂，该发明稳泡剂制作工艺简单，直接加水搅拌就可制得所需的稳泡剂，制得的稳泡剂性能良好，节能环保，但并非用于水泥混凝土。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明公开了一种稳泡增稠剂及其制备方法，有效避免含气量损失，同时具有较好的增稠效果，可广泛应用于水泥混凝土，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种稳泡增稠剂由按质量份计的下述组分制得：20-30份缓释增稠剂、30-40份缓释引气剂和40-50份稳泡组分。

进一步的，所述缓释增稠剂由原料、引发剂和链转移剂制得；

所述原料包括摩尔比为1:(2-4)的丙烯酸羟基乙酯与丙烯酸羟基丙酯，所述引发剂为所述原料的0.3-0.5wt％；

所述链转移剂为0.05-0.1wt％。

进一步的，所述缓释引气剂由原料、所述引发剂和链转移剂制得；

所述原料包括1:(1-2)：(1-2)的丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸聚乙二醇单酯和丙烯酸聚乙二醇单酯，所述引发剂为所述原料的0.2-0.4wt％；

所述链转移剂为0.1-0.2wt％。

进一步的，丙烯酸聚乙二醇单酯分子量为200；所述丙烯酸聚乙二醇单酯分子量为800。

进一步的，所述引发剂包括：过硫酸铵；所述链转移剂包括：巯基乙醇。

进一步的，所述稳泡组分包括质量比为1:(1-3)的魔芋胶和温轮胶。

上述任一项稳泡增稠剂的制备方法包括：

1)于45-50℃下搅拌丙烯酸羟基乙酯和丙烯酸羟基丙酯混合溶液，并在30min内将引发剂和链转移剂溶液均匀滴入所述混合溶液，再保温60min得所述缓释增稠剂；

2)于45-50℃下搅拌丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸聚乙二醇单酯和丙烯酸聚乙二醇单酯混合溶液，并在30min内，将引发剂和链转移剂溶液均匀滴入所述混合溶液，保温并搅拌60min得所述缓释引气剂。

3)搅拌稳泡组分、所述缓释增稠剂和引气剂的混合溶液得所述稳泡增稠剂。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

(1)本发明提供的稳泡增稠剂适用于水泥混凝土，可使混凝土30min的含气量保持率达到90％以上，1小时达到80％以上，且其全程增稠效果明显，能够有效抵抗混凝土泌水与离析。

(2)本发明提供的稳泡增稠剂能明显改善混凝土和易性，提高流动性，坍落度达到230mm以上时，扩展度达到650mm以上。

(3)本发明提供的增稠剂制备方法简单，成本低，适合大规模应用，有效促进高性能混凝土的发展。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面对本发明的内容做进一步的说明。

实施例1-15

(1)缓释增稠剂配方如表1所示，制备方法如下：

将丙烯酸羟基乙酯与丙烯酸羟基丙酯混合，并配制成质量分数20％的溶液，并搅拌，控制温度在45-50℃，在30min内缓慢滴加引发剂与链转移剂溶液，再保温60min，得到缓释增稠剂。其中引发剂、链转移剂用量为单体总质量的百分比；引发剂为过硫酸铵(质量分数为1％的水溶液)，链转移剂为巯基乙醇(质量分数为1％的水溶液)。

主要反应式为：

其分子量为50000-100000。

表1缓释增稠剂配方

(2)缓释引气剂配方如表2所示，制备方法如下：

混合丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸聚乙二醇单酯(200分子量)、丙烯酸聚乙二醇单酯(800分子量)，并配制质量分数20％的溶液，控制温度在45-50℃，在30min内缓慢均匀滴加引发剂与链转移剂溶液，保温且继续搅拌60min，得到缓释引气剂。其中引发剂、链转移剂用量为单体总质量的百分比；引发剂为过硫酸铵(质量分数为1％的水溶液)，链转移剂巯基乙醇(质量分数为1％的水溶液)。其主要反应为：

其分子量为10000-50000。

表2缓释引气剂配方

(3)稳泡组分配方如表3所示，制备方法如下：

将质量比为1:(1-3)的魔芋胶和温轮胶配制成质量分数为0.5％的水溶液。

表3稳泡组分配方

(4)本发明提供的稳泡增稠剂配方如表4所示，将下述原料搅拌均匀得稳泡增稠剂。

表4稳泡增稠剂配方

依据GBT50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行拌合物检测，所用配合比如表5所示，测试结果如表6所示。

表5混凝土配合比(kg/m³)

水泥	粉煤灰	矿粉	中砂	石头	水	减水剂
							200	80	80	760	1100	165	7.6

表6测试结果

从以上的测试分析可以看出，本发明所制备的稳泡增稠剂，掺量为0.1-0.3％，混凝土30min含气量保持率达到90％以上，1小时含气量保持率达到80％；坍落度达到230mm以上时，扩展度达到650mm以上，不离析、不泌水。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种稳泡增稠剂，其特征在于，所述增稠剂由按质量份计的下述组分制得：20-30份缓释增稠剂、30-40份缓释引气剂和40-50份稳泡组分。

2.如权利要求1所述的稳泡增稠剂，其特征在于，所述缓释增稠剂由原料、引发剂和链转移剂制得；

所述原料包括摩尔比为1:(2-4)的丙烯酸羟基乙酯与丙烯酸羟基丙酯，所述引发剂为所述原料的0.3-0.5wt％；

所述链转移剂为0.05-0.1wt％。

3.如权利要求2所述的稳泡增稠剂，其特征在于，所述缓释引气剂由原料、所述引发剂和链转移剂制得；

所述原料包括1:(1-2)：(1-2)的丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸聚乙二醇单酯和丙烯酸聚乙二醇单酯，所述引发剂为所述原料的0.2-0.4wt％；

所述链转移剂为0.1-0.2wt％。

4.如权利要求3所述的稳泡增稠剂，其特征在于，丙烯酸聚乙二醇单酯分子量为200；所述丙烯酸聚乙二醇单酯分子量为800。

5.如权利要求3所述的稳泡增稠剂，其特征在于，所述引发剂包括：过硫酸铵；所述链转移剂包括：巯基乙醇。

6.如权利要求1所述的稳泡增稠剂，其特征在于，所述稳泡组分包括质量比为1:(1-3)的魔芋胶和温轮胶。

7.如权利要求1-6任一项所述的稳泡增稠剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

1)于45-50℃下搅拌丙烯酸羟基乙酯和丙烯酸羟基丙酯混合溶液，并在30min内将引发剂和链转移剂溶液均匀滴入所述混合溶液，再保温60min得所述缓释增稠剂；

2)于45-50℃下搅拌丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸聚乙二醇单酯和丙烯酸聚乙二醇单酯混合溶液，并在30min内，将引发剂和链转移剂溶液均匀滴入所述混合溶液，保温并搅拌60min得所述缓释引气剂。

3)搅拌稳泡组分、所述缓释增稠剂和引气剂的混合溶液得所述稳泡增稠剂。