CN112500023A - 一种缓凝型混凝土外加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缓凝型混凝土外加剂及其制备方法，包括缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水，缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水的重量份为：缓凝组份25‑35份、减水组份10‑18份、旱强组份45‑55份、保水组份8‑16份和水85‑135份，缓凝组份包括葡萄糖酸钠10‑18份、蔗糖10‑18份、柠檬酸6‑12份、磷酸盐4‑10份、麦芽糊精12‑22份、辅助组份3‑9份，将缓凝组分、旱强组份、减水组份、保水组份及水按照一定配比得到的混凝土外加剂，在保证外加剂使用各项指标达标的基础上，抑制水泥中C3A或石膏水化速度、延长凝结时间方面有着显著的提升，同时提高混凝土抗裂性，体现出外加剂在混凝土效果上的突出作用，满足了在凝结时间上有特殊要求的混凝土制作和相关施工的开展。
Description
技术领域
本发明涉及工程材料及其制备技术领域，具体是一种缓凝型混凝土外加剂及其制备方法。
背景技术
混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入用以改善其性能，占胶凝材料质量5％以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小，对混凝土的性能影响较大，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。随着科学技术的不断进步，外加剂已越来越多地得到应用，外加剂已成为混凝土除4种基本组份以外的第5种重要组份。
在混凝土外加剂的多种成分中，包括了缓凝剂、减水剂、早强剂、防潮、着色等多种功能的组份，且相互调和，根据需求选择适用的混凝土外加剂来制作施工所需的混凝土。然而，在实际的使用过程中，现有的多种混凝土外加剂虽然起到了缓凝的效果，降低水泥或石膏水化速度，延长了凝结时间，但缓凝的效果仍有限，无法满足一些特殊要求的混凝土制作，因而，需要一种缓凝效果突出的混凝土外加剂及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓凝型混凝土外加剂及其制备方法，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：
一种缓凝型混凝土外加剂，包括缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水，缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水的重量份为：缓凝组份25-35份、减水组份10-18份、旱强组份45-55份、保水组份8-16份和水85-135份；
所述缓凝组份包括葡萄糖酸钠、柠檬酸、磷酸盐、麦芽糊精及辅助组份，其中各组份的重量份为：葡萄糖酸钠10-18份、蔗糖10-18份、柠檬酸6-12份、磷酸盐4-10份、麦芽糊精12-22份、辅助组份3-9份；
所述减水组份包括丙烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、氢氧化钠和双氰胺，其中各组份的重量份为：丙烯酸聚乙二醇酯6-10份、丙烯酸8-14份、对氨基苯磺酸钠8-14份、氢氧化钠0.8-2份和双氰胺1.2-2.4份；
所述旱强组份包括无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠，其中各组份的重量份为：无水硫铝酸钙粉15-25份、石膏粉4-12份、硫酸钠3-10份和碳酸钠3-10份；
所述保水组份包括丙烯酰胺、丙烯酸钾和交联剂，其中各组分的重量份为丙烯酰胺10-14份、丙烯酸钾3-8份、交联剂0.4-1.2份。
作为本发明进一步的方案：所述缓凝组份中的辅助组份为六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的一种或两种混合。
作为本发明再进一步的方案：所述缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水的重量份为：缓凝组份28-32份、减水组份13-16份、旱强组份48-53份、保水组份10-15份和水95-125份；
所述缓凝组份中各组份的重量份为：葡萄糖酸钠12-16份、蔗糖12-17份、柠檬酸8-11份、磷酸盐6-9份、麦芽糊精14-19份、辅助组份4-7份；
所述减水组份中各组份的重量份为：丙烯酸聚乙二醇酯7-9份、丙烯酸9-12份、对氨基苯磺酸钠9-12份、氢氧化钠1.2-1.8份和双氰胺1.6-2.2份；
所述旱强组份中各组份的重量份为：无水硫铝酸钙粉17-22份、石膏粉6-10份、硫酸钠5-9份和碳酸钠4-8份；
所述保水组份中各组分的重量份为丙烯酰胺11-13份、丙烯酸钾4-6份、交联剂0.6-1.0份。
作为本发明再进一步的方案：所述缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水的重量份为：缓凝组份30份、减水组份14.5份、旱强组份50份、保水组份13份和水114份；
所述缓凝组份中各组份的重量份为：葡萄糖酸钠14份、蔗糖15份、柠檬酸9.5份、磷酸盐8.5份、麦芽糊精16份、辅助组份6份；
所述减水组份中各组份的重量份为：丙烯酸聚乙二醇酯8份、丙烯酸10份、对氨基苯磺酸钠10份、氢氧化钠1.6份和双氰胺1.8份；
所述旱强组份中各组份的重量份为：无水硫铝酸钙粉19份、石膏粉9份、硫酸钠7份和碳酸钠6份；
所述保水组份中各组分的重量份为丙烯酰胺12份、丙烯酸钾5份、交联剂0.8份。
本申请得力另一个目的在于，提出上述缓凝型混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：
1、缓凝组分的配制：称取定量的葡萄糖酸钠、蔗糖、柠檬酸、磷酸盐、麦芽糊精及辅助组份，将麦芽糊精、蔗糖和磷酸盐置于干燥器皿内搅拌，搅拌均匀后依次加入葡萄糖酸钠、柠檬酸和辅助组份，充分搅拌后得到缓凝组分；
2、减水组份的配制：称取定量的烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、氢氧化钠、双氰胺和水，将烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、双氰胺和水投入反应釜中搅拌均匀，并进行加热，通过氢氧化钠调节其PH值，待PH值大于10后，对混合液体进行加热干燥，得到粉末状的减水组份；
3、旱强组份的配制：称取定量的无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠，将无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠在干燥器皿内搅拌均匀，得到旱强组份；
4、保水组份的配制：称取定量的丙烯酰胺、丙烯酸钾和交联剂，将丙烯酰胺、丙烯酸钾混合均匀后置于加热器皿内，投入交联剂并持续加热搅拌，获取白色颗粒晶体，得到保水组份；
5、将备用的缓凝组分、旱强组份、减水组份、保水组份及水按定量备用，在容器内首先放入水，接着旱强组分、减水组份、保水组份依次投入水中，最后加入缓凝组分，充分搅拌后，制得混凝土外加剂成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将缓凝组分、旱强组份、减水组份、保水组份及水按照一定配比得到的混凝土外加剂，在保证外加剂使用各项指标达标的基础上，在降低水泥或石膏水化速度、延长凝结时间方面有着显著的提升，体现出外加剂在混凝效果上的突出作用，满足了在凝结时间上有特殊要求的混凝土制作和相关施工的开展，实用性强，易于使用和推广。
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。
实施例1：
1、缓凝组分的配制：量取葡萄糖酸钠10份、蔗糖10份、柠檬酸6份、磷酸盐4份、麦芽糊精12份及辅助组份3份，将麦芽糊精和磷酸盐置于干燥器皿内搅拌，搅拌均匀后依次加入葡萄糖酸钠、柠檬酸和辅助组份，充分搅拌后得到缓凝组分；
2、减水组份的配制：量取烯酸聚乙二醇酯6份、丙烯酸8份、对氨基苯磺酸钠8份、氢氧化钠0.8份、双氰胺1.2份和水22份，将烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、双氰胺和水投入反应釜中搅拌均匀，并进行加热，通过氢氧化钠调节其PH值，待PH值大于10后，对混合液体进行加热干燥，得到粉末状的减水组份；
3、旱强组份的配制：量取无水硫铝酸钙粉15份、石膏粉4份、硫酸钠3份和碳酸钠3份，将无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠在干燥器皿内搅拌均匀，得到旱强组份；
4、保水组份的配制：量取丙烯酰胺10份、丙烯酸钾3份和交联剂0.4份，将丙烯酰胺、丙烯酸钾混合均匀后置于加热器皿内，投入交联剂并持续加热搅拌，获取白色颗粒晶体，得到保水组份；
5、准备缓凝组分25份、减水组份10份、旱强组分45份、保水组份8份及水85份备用，在容器内首先放入水，接着旱强组分、减水组份、保水组份依次投入水中，最后加入缓凝组分，充分搅拌后，制得混凝土外加剂成品。
实施例2：
1、缓凝组分的配制：量取葡萄糖酸钠18份、蔗糖18份、柠檬酸12份、磷酸盐10份、麦芽糊精22份及辅助组份9份，将麦芽糊精和磷酸盐置于干燥器皿内搅拌，搅拌均匀后依次加入葡萄糖酸钠、柠檬酸和辅助组份，充分搅拌后得到缓凝组分；
2、减水组份的配制：量取烯酸聚乙二醇酯10份、丙烯酸14份、对氨基苯磺酸钠14份、氢氧化钠2份、双氰胺2.4份和水26份，将烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、双氰胺和水投入反应釜中搅拌均匀，并进行加热，通过氢氧化钠调节其PH值，待PH值大于10后，对混合液体进行加热干燥，得到粉末状的减水组份；
3、旱强组份的配制：量取无水硫铝酸钙粉25份、石膏粉12份、硫酸钠10份和碳酸钠10份，将无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠在干燥器皿内搅拌均匀，得到旱强组份；
4、保水组份的配制：量取丙烯酰胺14份、丙烯酸钾8份和交联剂1.2份，将丙烯酰胺、丙烯酸钾混合均匀后置于加热器皿内，投入交联剂并持续加热搅拌，获取白色颗粒晶体，得到保水组份；
5、准备缓凝组分35份、减水组份18份、旱强组分55份、保水组份16份及水135份备用，在容器内首先放入水，接着旱强组分、减水组份、保水组份依次投入水中，最后加入缓凝组分，充分搅拌后，制得混凝土外加剂成品。
实施例3：
1、缓凝组分的配制：量取葡萄糖酸钠14份、蔗糖15份、柠檬酸9.5份、磷酸盐8.5份、麦芽糊精16份及辅助组份6份，将麦芽糊精和磷酸盐置于干燥器皿内搅拌，搅拌均匀后依次加入葡萄糖酸钠、柠檬酸和辅助组份，充分搅拌后得到缓凝组分；
2、减水组份的配制：量取烯酸聚乙二醇酯8份、丙烯酸10份、对氨基苯磺酸钠10份、氢氧化钠1.6份、双氰胺1.8份和水24份，将烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、双氰胺和水投入反应釜中搅拌均匀，并进行加热，通过氢氧化钠调节其PH值，待PH值大于10后，对混合液体进行加热干燥，得到粉末状的减水组份；
3、旱强组份的配制：量取无水硫铝酸钙粉19份、石膏粉9份、硫酸钠7份和碳酸钠36份，将无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠在干燥器皿内搅拌均匀，得到旱强组份；
4、保水组份的配制：量取丙烯酰胺12份、丙烯酸钾5份和交联剂0.8份，将丙烯酰胺、丙烯酸钾混合均匀后置于加热器皿内，投入交联剂并持续加热搅拌，获取白色颗粒晶体，得到保水组份；
5、准备缓凝组分30份、减水组份14.5份、旱强组分50份、保水组份13份及水114份备用，在容器内首先放入水，接着旱强组分、减水组份、保水组份依次投入水中，最后加入缓凝组分，充分搅拌后，制得混凝土外加剂成品。
将实施例1、实施例2、与实施例3中的混凝土外加剂加入到同样的标准混凝土制备中，经检测后得到多样实验数据，将检测得到的性能如下表1(附现有外加剂的同条件实验数据)，对比现有外加剂受检混凝土，从延缓凝结时间、抗压强度比、坍落度经时损失和收缩比等检测结果看，实施例1、实施例2和实施例3均达到了理想效果，其中实施例3效果最佳(见表1)。
实验数据
表1
由此可以得到，将缓凝组分、旱强组份、减水组份、保水组份及水按照一定配比得到的混凝土外加剂，在保证外加剂使用各项指标达标的基础上，在降低水泥或石膏水化速度、延长凝结时间方面有着显著的提升，体现出外加剂在混凝效果上的突出作用，满足了在凝结时间上有特殊要求的混凝土制作和相关施工的开展，实用性强，易于使用和推广。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
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 (5)
1.一种缓凝型混凝土外加剂，其特征在于，包括缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水，缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水的重量份为：缓凝组份25-35份、减水组份10-18份、旱强组份45-55份、保水组份8-16份和水85-135份；
所述缓凝组份包括葡萄糖酸钠、柠檬酸、磷酸盐、麦芽糊精及辅助组份，其中各组份的重量份为：葡萄糖酸钠10-18份、蔗糖10-18份、柠檬酸6-12份、磷酸盐4-10份、麦芽糊精12-22份、辅助组份3-9份；
所述减水组份包括丙烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、氢氧化钠和双氰胺，其中各组份的重量份为：丙烯酸聚乙二醇酯6-10份、丙烯酸8-14份、对氨基苯磺酸钠8-14份、氢氧化钠0.8-2份和双氰胺1.2-2.4份；
所述旱强组份包括无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠，其中各组份的重量份为：无水硫铝酸钙粉15-25份、石膏粉4-12份、硫酸钠3-10份和碳酸钠3-10份；
所述保水组份包括丙烯酰胺、丙烯酸钾和交联剂，其中各组分的重量份为丙烯酰胺10-14份、丙烯酸钾3-8份、交联剂0.4-1.2份。
2.根据权利要求1所述的缓凝型混凝土外加剂，其特征在于，所述缓凝组份中的辅助组份为六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的一种或两种混合。
3.根据权利要求1所述的缓凝型混凝土外加剂，其特征在于，所述缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水的重量份为：缓凝组份28-32份、减水组份13-16份、旱强组份48-53份、保水组份10-15份和水95-125份：
所述缓凝组份中各组份的重量份为：葡萄糖酸钠12-16份、蔗糖12-17份、柠檬酸8-11份、磷酸盐6-9份、麦芽糊精14-19份、辅助组份4-7份；
所述减水组份中各组份的重量份为：丙烯酸聚乙二醇酯7-9份、丙烯酸9-12份、对氨基苯磺酸钠9-12份、氢氧化钠1.2-1.8份和双氰胺1.6-2.2份；
所述旱强组份中各组份的重量份为：无水硫铝酸钙粉17-22份、石膏粉6-10份、硫酸钠5-9份和碳酸钠4-8份；
所述保水组份中各组分的重量份为丙烯酰胺11-13份、丙烯酸钾4-6份、交联剂0.6-1.0份。
4.根据权利要求1所述的缓凝型混凝土外加剂，其特征在于，所述缓凝组份、减水组份、旱强组份、保水组份和水的重量份为：缓凝组份30份、减水组份14.5份、旱强组份50份、保水组份13份和水114份；
所述缓凝组份中各组份的重量份为：葡萄糖酸钠14份、蔗糖15份、柠檬酸9.5份、磷酸盐8.5份、麦芽糊精16份、辅助组份6份；
所述减水组份中各组份的重量份为：丙烯酸聚乙二醇酯8份、丙烯酸10份、对氨基苯磺酸钠10份、氢氧化钠1.6份和双氰胺1.8份；
所述旱强组份中各组份的重量份为：无水硫铝酸钙粉19份、石膏粉9份、硫酸钠7份和碳酸钠6份；
所述保水组份中各组分的重量份为丙烯酰胺12份、丙烯酸钾5份、交联剂0.8份。
5.一种包括权利要求1-4任一所述的缓凝型混凝土外加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)缓凝组分的配制：称取定量的葡萄糖酸钠、蔗糖、柠檬酸、磷酸盐、麦芽糊精及辅助组份，将麦芽糊精、蔗糖和磷酸盐置于干燥器皿内搅拌，搅拌均匀后依次加入葡萄糖酸钠、柠檬酸和辅助组份，充分搅拌后得到缓凝组分；
2)减水组份的配制：称取定量的烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、氢氧化钠、双氰胺和水，将烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸、对氨基苯磺酸钠、双氰胺和水投入反应釜中搅拌均匀，并进行加热，通过氢氧化钠调节其PH值，待PH值大于10后，对混合液体进行加热干燥，得到粉末状的减水组份；
3)旱强组份的配制：称取定量的无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠，
将无水硫铝酸钙粉、石膏粉、硫酸钠和碳酸钠在干燥器皿内搅拌均匀，得到旱强组份；
4)保水组份的配制：称取定量的丙烯酰胺、丙烯酸钾和交联剂，将丙烯酰胺、丙烯酸钾混合均匀后置于加热器皿内，投入交联剂并持续加热搅拌，获取白色颗粒晶体，得到保水组份；
5)将备用的缓凝组分、旱强组份、减水组份、保水组份及水按定量备用，在容器内首先放入水，接着旱强组分、减水组份、保水组份依次投入水中，最后加入缓凝组分，充分搅拌后，制得混凝土外加剂成品。
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