CN113045239B - 一种保塑性混凝土减胶剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保塑性混凝土减胶剂及其制备方法，减胶剂包括以下原料：保塑组分，分散组分，四羟乙二胺，三异丙醇胺，聚亚烷基二醇润滑剂和水；所述保塑组分包括聚羧酸减水剂，甘油，所述分散组分包括乙二胺四甲叉磷酸钠，胺三甲叉磷酸盐，马来酸酐；将所述原料按比例称取，放置容器中搅拌，制得减胶剂。本发明可充分将水泥分散，防止水泥团聚在一起，从而减少水泥的使用量；并且减水剂可使水泥颗粒的有限吸附能力增强；本发明工艺简单，节能减耗，减胶剂能有效改善混凝土的和易性、抗泌水、抗离析、易泵送。

Description

一种保塑性混凝土减胶剂及其制备方法
【技术领域】
本发明属于混凝土制备技术领域，具体涉及一种保塑性混凝土减胶剂及其制备方法。
【背景技术】
20世纪90年代以来，由于生态文明建设对于环境保护的高标准以及混凝土质量控制的严格要求，商品混凝土开始大规模替代现场搅拌混凝土应用于各种建设中，为了满足混凝土高工作性的需要，商品混凝土中胶凝材料用量普遍较高，一般在350Kg/m3以上。混凝土中高胶凝材料用量使得混凝土更容易开裂，尤其在水胶比较低的情况下，这种现象更加严重。混凝土中高胶凝材料用量还会造成大量资源浪费，对环境生产很大的破坏。为保证建筑制造业的可持续健康发展，有必要通过各种方法，在保证混凝土结构力学性能，耐久性的前提下，有效降低单方混凝土中胶凝材料的用量，混凝土减胶剂就是在这种需求背景下产生的。
混凝土减胶剂，也称混凝土增效剂、混凝土强效剂，是指在水胶比基本不变，混凝土的塌落度和28d抗压强度不降低的情况下，能够有效减少胶凝材料用量的混凝土添加剂。混凝土减胶剂多为无色，浅黄或浅褐色半透明液体，且一般无氯、无碱。其主要特点是在保证相同的混凝土强度等级下，能减少5％-10％的水泥用量，并且保证混凝土的力学强度不降低，同时混凝土的工作性和体积稳定性都有不同程度的改善，具有售价合适，掺量低，与其他外加剂相容性较好等特点，因为性价比优势显著。
中国授权专利文献(专利公布号：CH105016647B)公开了一种高适应性混凝土用减胶剂。该专利将醇胺化合物，三聚氰胺系减水剂，硅溶胶，醇醛类化合物，耐碱渗透剂和水混合制备减胶剂，得到有较高适应性的减胶剂，并且使用搅拌混合对所得物的和易性有改善作用。但是该发明选用的三聚氰胺系减水剂原料危害性较大，不利于环保，并且对工作人员具有一定的危害。
中国申请专利文献(专利申请号：201911045586.2)公开了一种聚羧酸系混凝土减胶剂及其制备方法。该专利利用醇胺类化合物，羧酸酯类化合物，链转移剂，引发剂通过自由基而合成减胶剂，强度稳定对和易性有所改善，但是工艺过程相对复杂，且需要在高温环境中长时间反应，不够环保和高效。
【发明内容】
本发明目的在于提供一种保塑性混凝土减胶剂及其制备方法，以解决目前商用混凝土使用水泥量大，降低成本等问题；使用本发明制备的保塑性混凝土减胶剂，能有效增强混凝土的工作性，提高混凝土的和易性，抗泌水性，并且工艺简单，适合大规模商业化生产。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种保塑性混凝土减胶剂，包括以下原料，保塑组分，分散组分，四羟乙二胺，三异丙醇胺，聚亚烷基二醇润滑剂和水；所述保塑组分包括聚羧酸减水剂，甘油，所述分散组分包括乙二胺四甲叉磷酸钠，胺三甲叉磷酸盐，马来酸酐。
进一步的，以重量份为单位包括以下原料，保塑组分5-10份，分散组分10- 15份，四羟乙二胺5-10份，三异丙醇胺5-10份，聚亚烷基二醇润滑剂0.5-1份和水70-80份。
进一步的，以重量份为单位，所述保塑组分包括聚羧酸减水剂4-8份，甘油 1-2份。
进一步的，以重量份为单位，所述分散组分包括乙二胺四甲叉磷酸钠3-5份，胺三甲叉磷酸盐3-5份，马来酸酐4-5份。
一种保塑性混凝土减胶剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将保塑组分，分散组分，四羟乙二胺，三异丙醇胺和水按比例称取，放置到容器中搅拌一段时间；
S2：按比例称量亚烷基二醇基类润滑剂，放置入容器中，搅拌。进一步的，所述步骤S1中搅拌在常温下进行。
进一步的，所述步骤S1中搅拌时间为1-2h。
进一步的，所述步骤S2中添加亚烷基二醇基类润滑剂之后，再将减胶剂搅拌0.5h。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明不仅能使适合各种型号的混凝土，对各种类型外加剂相容性强，而且可提高聚羧酸减水剂对原材料，如：低品质的粉煤灰、含泥量较大的砂、石粉含量大的石子等的适应性，降低聚羧酸减水剂掺量变化的敏感性；对减水剂高掺量时的负面现象离析、包裹性差等能有效控制；
2.本发明中含有分散组分，能让水泥颗粒充分地分散，防止团聚在一起，进而加速水泥地水化过程，可大幅降低在单位混凝土中水泥的使用量，增加混凝土的强度，并且在保持强度不变的情况下，可极大减少水泥使用量，降低成本，具有较好的经济效益；
3.本发明能有效改善混凝土的和易性、抗泌水、抗离析、易泵送。
【具体实施方式】
下面结合具体的实施方式进一步解释说明本发明，应该强调的是，以下仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用，任何在此基础上作出的等同变换或者替代均都落入本发明的保护范围。
实施例1
一种保塑性混泥土减胶剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份称取聚羧酸减水剂4份，甘油2份，乙二胺四甲叉磷酸钠3份，胺三甲叉磷酸盐3份，马来酸酐5份，四羟乙二胺10份，三异丙醇胺5份和水 70份，放置到容器中，搅拌1h；
S2：加入聚亚烷基二醇润滑剂0.5份，并在室温下再搅拌1h，制得保塑性混凝土减胶剂。
实施例2
一种保塑性混泥土减胶剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份称取聚羧酸减水剂8份，甘油1份，乙二胺四甲叉磷酸钠5份，胺三甲叉磷酸盐5份，马来酸酐4份，四羟乙二胺5份，三异丙醇胺10份和水 80份，放置到容器中，搅拌2h；
S2：加入聚亚烷基二醇润滑剂0.5份，并在室温下再搅拌0.5h，制得保塑性混凝土减胶剂。
实施例3
一种保塑性混泥土减胶剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：按重量份称取聚羧酸减水剂6份，甘油2份，乙二胺四甲叉磷酸钠4份，胺三甲叉磷酸盐4份，马来酸酐5份，四羟乙二胺8份，三异丙醇胺7份和水75 份，放置到容器中，搅拌2h；
S2：加入聚亚烷基二醇润滑剂1份，并在室温下再搅拌0.5h，制得保塑性混凝土减胶剂。
对比例1
与实施例3基本相同，唯有不同的是加入的原料中没有四羟乙二胺。
对比例2
与实施例3基本相同，唯有不同的是加入的原料中没有三异丙醇胺。
对比例3
与实施例3基本相同，唯有不同的是加入的原料中没有四羟乙二胺和三异丙醇胺。
对比例4
与实施例3基本相同，唯有不同的是并未向凝胶材料中加入任何减胶剂。
对比例5
根据中国授权专利(公布号CH105016647B)“一种增强型聚羧酸习混凝土减胶剂及其制备方法”中实施例1制得的减胶剂，作为基准对照。
将上述实施例1-3和对比例1-5制得的强保塑性混凝土减胶剂和胶凝材料按照重量比0.6:100的比例掺入混凝土中，标准养护3d、7d、28d。得到混凝土配合比例表格和混凝土试验性能测试结果表，如下所示：
表1混凝土配合比
Figure BDA0002982560250000041
表2混凝土实验性能测试结果
Figure BDA0002982560250000051
从上表中我们可以看到，本发明制备的一种保塑性混凝土减胶剂能够在有效减少混凝土水泥使用量的同时，还保持有较高的强度，并且从表中可以看到，在 3d的时候，使用本发明实施例3制备的减胶剂比对比例5制得的减胶剂抗压强度高出1MPa，在达到28d的时候，这个数字扩大到了2MPa；并且实施例1-3的和易性都优于对比例5。在实施例3使用混凝土相较于对比例4减少了20Kg/m3，但是在28d抗压强度实施例3比对比例4高出3MPa，说明混凝土在掺量本发明的减胶剂后得到了极大的改善，在改善和易性的同时，提高了混凝土的抗压强度，降低水泥使用量，具有较高的商用价值。
以实施例3为最优实施例，从表中可以看到，实施例3比对比例1-3使用了相同的胶凝材料，仅是添加剂中缺少了四羟乙二胺和三异丙醇胺中的一种或多种，最终效果在表中显示，在28d抗压强度中实施例3比对比例1提高了2MPa，比对比例2提高了2MPa，比对比例3提高了7MPa，同时得到四羟乙二胺和三异丙醇胺独自使用时产生的有益效果小于联用的效果：2+2＝4＜7MPa。可能是在本发明的减胶剂中胶凝材料得到了充分的分散，并且保塑组分和分散组分能充分发挥四羟乙二胺和三异丙醇胺的优点，使之产生了协同作用，达到了1+1＞2的效果。同理可根据表中的实验数据计算出3d、7d的抗压强度数据，四羟乙二胺，三异丙醇胺在本发明减水剂中联用产生了协同作用，综合提高了减胶剂的综合性能，缺少任一组分都达不到本发明的效果。
以上内容不能认定本发明的具体实施仅局限于这些说明，对本发明所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种保塑性混凝土减胶剂，其特征在于，由以下原料组成：保塑组分5-10份，分散组分10-15份，四羟乙二胺5-10份，三异丙醇胺5-10份，聚亚烷基二醇润滑剂0.5-1份和水70-80份；所述保塑组分包括聚羧酸减水剂4-8份，甘油1-2份；所述分散组分包括乙二胺四甲叉磷酸钠3-5份，胺三甲叉磷酸盐3-5份，马来酸酐4-5份。
2.一种根据权利要求1所述的一种保塑性混凝土减胶剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将保塑组分，分散组分，四羟乙二胺，三异丙醇胺和水按比例称取，放置到容器中搅拌一段时间；
S2：按比例称量聚亚烷基二醇润滑剂，放置入容器中，搅拌。
3.根据权利要求2所述的一种保塑性混凝土减胶剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中搅拌在常温下进行。
4.根据权利要求2所述的一种保塑性混凝土减胶剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中搅拌时间为1-2h。
5.根据权利要求2所述的一种保塑性混凝土减胶剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中添加亚烷基二醇基类润滑剂之后，需要再搅拌0.5h。
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