CN113264712A - 一种用于高强度高性能混凝土外加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，公开了一种用于高强度高性能混凝土外加剂，由以下重量百分比的原料制成：非极性溶剂：50‑60％、水溶性钙盐：10‑15％、乳化剂：3‑5％、助稳定剂：0.5‑1％、硅酸四乙酯：8‑11％、氨水：0.1‑0.2％、水：10‑28％；同时公开了一种用于高强度高性能混凝土外加剂的制备方法，在进行制备该外加剂时，先将混合制备好的溶液与添加有乳化剂和助稳定剂的非极性溶液在25‑40℃的条件下水浴混合搅拌，并通过超声乳化仪进行预乳化处理，对乳化后的溶液在进行升温破乳处理，使得制备的外加剂在添加进混凝土中时，能够更加均匀的与混凝土进行混合，提高本外加剂对混凝土强度的提升，且更加方便进行使用。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体为一种用于高强度高性能混凝土外加剂及其制备方法。
背景技术
混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，但外加剂的选用、添加方法及适应性将严重影响其发展。
目前，用于混凝土的外加剂在针对混凝土强度提升方面效果不明显，同时在其制备过程中不能够很好的进行破乳化处理，使其在添加到混凝土中时不能够很好的发挥效果。
针对上述问题，本发明提供了一种用于高强度高性能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用于高强度高性能混凝土外加剂及其制备方法，在其制备过程中，进行破乳化处理，使其在添加到混凝土中时效果发挥更好，从而解决了背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高强度高性能混凝土外加剂，由以下重量百分比的原料制成：非极性溶剂：50-60％、水溶性钙盐：10-15％、乳化剂：3-5％、助稳定剂：0.5-1％、硅酸四乙酯：8-11％、氨水：0.1-0.2％、水：10-28％。
进一步地，非极性溶剂为环乙烷、甲苯中的一种。
进一步地，水溶性钙盐为硝酸钙、亚硝酸钙中的一种。
进一步地，助稳定剂为聚乙烯基吡咯烷酮。
进一步地，由以下重量百分比的原料制成：环乙烷：50％、硝酸钙：10％、乳化剂：3％、聚乙烯基吡咯烷酮：0.5％、硅酸四乙酯：10.4％、氨水：0.1％、水：26％。
进一步地，由以下重量百分比的原料制成：环乙烷：60％、硝酸钙：15％、乳化剂：5％、聚乙烯基吡咯烷酮：1％、硅酸四乙酯：8.8％、氨水：0.2％、水：10％。
进一步地，由以下重量百分比的原料制成：甲苯：50％、亚硝酸钙：10％、乳化剂：3％、聚乙烯基吡咯烷酮：0.5％、硅酸四乙酯：10.4％、氨水：0.1％、水：26％。
进一步地，由以下重量百分比的原料制成：甲苯：60％、亚硝酸钙：15％、乳化剂：5％、聚乙烯基吡咯烷酮：1％、硅酸四乙酯：8.8％、氨水：0.2％、水：10％。
本发明提供另一种技术方案：一种用于高强度高性能混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：
S01：配制溶液，向水溶性钙盐加入氨水，混合搅拌并加入水制成溶液；
S02：混合预乳化，将混合制备好的溶液与添加有乳化剂和助稳定剂的非极性溶液在25-40℃的条件下水浴混合搅拌，并通过超声乳化仪进行预乳化处理；
S03：滴加硅酸四乙酯，在25-40℃的搅拌条件下，滴加硅酸四乙酯，滴加结束后，保温反应24h；
S04：升温破乳，对保温反应后的溶液进行升温处理，升温至85℃进行破乳处理，并收集溶液。
进一步地，步骤S02中水浴混合搅拌的时间为15min，超声乳化仪进行预乳化处理的时间为15min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明提供的一种用于高强度高性能混凝土外加剂及其制备方法，通过在制备时添加聚乙烯基吡咯烷酮的助稳定剂，由于聚乙烯基吡咯烷酮作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，采用聚乙烯基吡咯烷酮作为助稳定剂，能够使得在制备本外加剂时，能够使溶液更快的乳化，缩短时间。
2、本发明提供的一种用于高强度高性能混凝土外加剂及其制备方法，通过采用硝酸钙、亚硝酸钙作为水溶性钙盐进行制备溶液，使得本外加剂不存在氯盐，在混凝土使用中，常会与金属进行配合使用，传统的外加剂中存在氯盐，调节到混凝土中后，氯盐会对金属进行腐蚀，造成强度的降低，而本外加剂采用硝酸钙、亚硝酸钙作为水溶性钙盐进行制备溶液，杜绝了氯盐对金属进行腐蚀的问题，从而提高混凝土使用中的强度。
3、本发明提供的一种用于高强度高性能混凝土外加剂及其制备方法，在进行制备该外加剂时，先将混合制备好的溶液与添加有乳化剂和助稳定剂的非极性溶液在25-40℃的条件下水浴混合搅拌，并通过超声乳化仪进行预乳化处理，对乳化后的溶液在进行升温破乳处理，使得制备的外加剂在添加进混凝土中时，能够更加均匀的与混凝土进行混合，提高本外加剂对混凝土强度的提升，且更加方便进行使用。
附图说明
图1为本发明的用于高强度高性能混凝土外加剂的原料配比图；
图2为本发明的用于高强度高性能混凝土外加剂的实施例一的原料配比图；
图3为本发明的用于高强度高性能混凝土外加剂的实施例二的原料配比图；
图4为本发明的用于高强度高性能混凝土外加剂的实施例三的原料配比图；
图5为本发明的用于高强度高性能混凝土外加剂的实施例四的原料配比图；
图6为本发明的用于高强度高性能混凝土外加剂的制备方法整体流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1，一种用于高强度高性能混凝土外加剂，由以下重量百分比的原料制成：非极性溶剂：50-60％、水溶性钙盐：10-15％、乳化剂：3-5％、助稳定剂：0.5-1％、硅酸四乙酯：8-11％、氨水：0.1-0.2％、水：10-28％。
进一步地，非极性溶剂为环乙烷、甲苯中的一种。
进一步地，水溶性钙盐为硝酸钙、亚硝酸钙中的一种，通过采用硝酸钙、亚硝酸钙作为水溶性钙盐进行制备溶液，使得本外加剂不存在氯盐，在混凝土使用中，常会与金属进行配合使用，传统的外加剂中存在氯盐，调节到混凝土中后，氯盐会对金属进行腐蚀，造成强度的降低，而本外加剂采用硝酸钙、亚硝酸钙作为水溶性钙盐进行制备溶液，杜绝了氯盐对金属进行腐蚀的问题，从而提高混凝土使用中的强度。
进一步地，助稳定剂为聚乙烯基吡咯烷酮，通过在制备时添加聚乙烯基吡咯烷酮的助稳定剂，由于聚乙烯基吡咯烷酮作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，采用聚乙烯基吡咯烷酮作为助稳定剂，能够使得在制备本外加剂时，能够使溶液更快的乳化，缩短时间。
实施例一：
提供一种用于高强度高性能混凝土外加剂，由以下重量百分比的原料制成：环乙烷：50％、硝酸钙：10％、乳化剂：3％、聚乙烯基吡咯烷酮：0.5％、硅酸四乙酯：10.4％、氨水：0.1％、水：26％。
该配比下的外加剂添加到混凝土中进行标准养护混凝土抗压强度测试，12h:7.8MP；24h：15.6MP；3d:38.3MP。
实施例二：
提供一种用于高强度高性能混凝土外加剂，由以下重量百分比的原料制成：环乙烷：60％、硝酸钙：15％、乳化剂：5％、聚乙烯基吡咯烷酮：1％、硅酸四乙酯：8.8％、氨水：0.2％、水：10％。
该配比下的外加剂添加到混凝土中进行标准养护混凝土抗压强度测试，12h:7.2MP；24h：14.6MP；3d:37.8MP。
实施例三：
提供一种用于高强度高性能混凝土外加剂，由以下重量百分比的原料制成：由以下重量百分比的原料制成：甲苯：50％、亚硝酸钙：10％、乳化剂：3％、聚乙烯基吡咯烷酮：0.5％、硅酸四乙酯：10.4％、氨水：0.1％、水：26％。
该配比下的外加剂添加到混凝土中进行标准养护混凝土抗压强度测试，12h:7.2MP；24h：15.4MP；3d:38.1MP。
实施例四：
提供一种用于高强度高性能混凝土外加剂，由以下重量百分比的原料制成：由以下重量百分比的原料制成：甲苯：60％、亚硝酸钙：15％、乳化剂：5％、聚乙烯基吡咯烷酮：1％、硅酸四乙酯：8.8％、氨水：0.2％、水：10％。
该配比下的外加剂添加到混凝土中进行标准养护混凝土抗压强度测试，12h:8.1MP；24h：15.2MP；3d:38.1MP。
本发明提供另一种技术方案：一种用于高强度高性能混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：
S01：配制溶液，向水溶性钙盐加入氨水，混合搅拌并加入水制成溶液；
S02：混合预乳化，将混合制备好的溶液与添加有乳化剂和助稳定剂的非极性溶液在25-40℃的条件下水浴混合搅拌，并通过超声乳化仪进行预乳化处理；
S03：滴加硅酸四乙酯，在25-40℃的搅拌条件下，滴加硅酸四乙酯，滴加结束后，保温反应24h；
S04：升温破乳，对保温反应后的溶液进行升温处理，升温至85℃进行破乳处理，并收集溶液。
进一步地，步骤S02中水浴混合搅拌的时间为15min，超声乳化仪进行预乳化处理的时间为15min。
在进行制备该外加剂时，先将混合制备好的溶液与添加有乳化剂和助稳定剂的非极性溶液在25-40℃的条件下水浴混合搅拌，并通过超声乳化仪进行预乳化处理，对乳化后的溶液在进行升温破乳处理，使得制备的外加剂在添加进混凝土中时，能够更加均匀的与混凝土进行混合，提高本外加剂对混凝土强度的提升，且更加方便进行使用。
综上所述：本发明提供了一种用于高强度高性能混凝土外加剂及其制备方法，通过在制备时添加聚乙烯基吡咯烷酮的助稳定剂，由于聚乙烯基吡咯烷酮作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，采用聚乙烯基吡咯烷酮作为助稳定剂，能够使得在制备本外加剂时，能够使溶液更快的乳化，缩短时间；通过采用硝酸钙、亚硝酸钙作为水溶性钙盐进行制备溶液，使得本外加剂不存在氯盐，在混凝土使用中，常会与金属进行配合使用，传统的外加剂中存在氯盐，调节到混凝土中后，氯盐会对金属进行腐蚀，造成强度的降低，而本外加剂采用硝酸钙、亚硝酸钙作为水溶性钙盐进行制备溶液，杜绝了氯盐对金属进行腐蚀的问题，从而提高混凝土使用中的强度；在进行制备该外加剂时，先将混合制备好的溶液与添加有乳化剂和助稳定剂的非极性溶液在25-40℃的条件下水浴混合搅拌，并通过超声乳化仪进行预乳化处理，对乳化后的溶液在进行升温破乳处理，使得制备的外加剂在添加进混凝土中时，能够更加均匀的与混凝土进行混合，提高本外加剂对混凝土强度的提升，且更加方便进行使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：非极性溶剂：50-60％、水溶性钙盐：10-15％、乳化剂：3-5％、助稳定剂：0.5-1％、硅酸四乙酯：8-11％、氨水：0.1-0.2％、水：10-28％。
2.根据权利要求1所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于：所述非极性溶剂为环乙烷、甲苯中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于：所述水溶性钙盐为硝酸钙、亚硝酸钙中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于：所述助稳定剂为聚乙烯基吡咯烷酮。
5.根据权利要求4所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：环乙烷：50％、硝酸钙：10％、乳化剂：3％、聚乙烯基吡咯烷酮：0.5％、硅酸四乙酯：10.4％、氨水：0.1％、水：26％。
6.根据权利要求4所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：环乙烷：60％、硝酸钙：15％、乳化剂：5％、聚乙烯基吡咯烷酮：1％、硅酸四乙酯：8.8％、氨水：0.2％、水：10％。
7.根据权利要求4所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：甲苯：50％、亚硝酸钙：10％、乳化剂：3％、聚乙烯基吡咯烷酮：0.5％、硅酸四乙酯：10.4％、氨水：0.1％、水：26％。
8.根据权利要求4所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：甲苯：60％、亚硝酸钙：15％、乳化剂：5％、聚乙烯基吡咯烷酮：1％、硅酸四乙酯：8.8％、氨水：0.2％、水：10％。
9.一种根据权利要求1所述的用于高强度高性能混凝土外加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：配制溶液，向水溶性钙盐加入氨水，混合搅拌并加入水制成溶液；
S02：混合预乳化，将混合制备好的溶液与添加有乳化剂和助稳定剂的非极性溶液在25-40℃的条件下水浴混合搅拌，并通过超声乳化仪进行预乳化处理；
S03：滴加硅酸四乙酯，在25-40℃的搅拌条件下，滴加硅酸四乙酯，滴加结束后，保温反应24h；
S04：升温破乳，对保温反应后的溶液进行升温处理，升温至85℃进行破乳处理，并收集溶液。
10.根据权利要求9所述的一种用于高强度高性能混凝土外加剂的制备方法，其特征在于，步骤S02中水浴混合搅拌的时间为15min，超声乳化仪进行预乳化处理的时间为15min。
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