CN113321438A - 一种富浆型混凝土添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种富浆型混凝土添加剂及其制备方法，富浆型混凝土添加剂是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝(60‑100)‰:(150‑250)‰:(5‑30)‰:(0.5‑2)‰，其余量为去离子水。快速吸附分散的减水剂是由烯丙基聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠为原料共聚合成。引气型减水剂是由聚醚大单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸为原料，加入引发剂、链转移剂共聚合成。本发明还提供了富浆型混凝土添加剂的制备方法。它提高了混凝土浆体的体积，能应用于砂中粉含量严重不足而严重影响施工的混凝土中。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土外加剂，具体是一种富浆型混凝土添加剂，属于一种能够提高混凝土浆体体积的添加剂。本发明还涉及所述富浆型混凝土添加剂的制备方法。
背景技术
近几年随着基础建设的大力发展，混凝土需求量大幅增加，导致砂石材料日益匮乏，尤其天然河沙供应严重不足，机制砂的应用成大势所趋。同时，随着环保力度的加大，机制砂生产厂家用聚丙烯酰胺溶液对砂进行粉、泥的沉降处理，导致砂中粉含量部分(细度0.075mm以下的砂)大量流失，存在砂级配不合理现象。混凝土逐级填充出现断档情况，配合比设计时又不能通过提高胶凝材料的料来达到密实填充的目的，导致混凝土出现浆体严重不足，混凝土流动性差、保水性、粘聚性都出现问题，导致施工困难，同时硬化混凝土表面气泡明显增加，对混凝土耐久性及外观都造成不良后果。添加剂厂家对于这种现象，大部分就通过提高混凝土含气量来暂时增加浆体体积目的，这种富浆现象随着含气量的降低很快消失，大量的体积填充缺陷又出现，没能从根本上解决混凝土流、粘、保的问题。因此，为了适应目前砂粉含量极少，混凝土状态出现贫浆现象，混凝土质量严重受影响的现状，开发一种能够提高混凝土浆体的富浆型混凝土添加剂成为大势所趋。
相关专利文献：CN112047663A公开了一种盾构管片专用混凝土添加剂及其制备方法，所述添加剂是由早强类聚羧酸减水剂、早强剂、状态调节剂、消泡剂、引气剂、水复配而成，质量百分比为：早强类聚羧酸减水剂25％～45％，早强剂0～12％，状态调节剂0.5％～3％，消泡剂0.05％～0.2％，引气剂0.01％～0.1％，其余量为水。上述的早强类聚羧酸减水剂为侧链分子量为4000～6000的早强类聚羧酸减水剂。制备方法：在搅拌釜中依次加入早强剂、水、搅拌均匀，再加入早强类聚羧酸减水剂、状态调节剂、消泡剂继续搅拌，最后加入引气剂搅拌均匀即得添加剂。CN111087191A公开了一种公路用含三嗪衍生物的混凝土添加剂及其制备方法，该混凝土添加剂由以下重量百分比的组分组成：减水剂50-65％；缓凝剂30-47％；填充剂2-4％；抗老化剂1-3％；其中，所述减水剂是萘磺酸盐减水剂、芳香族氨基磺酸盐聚合物中的一种或者几种；所述缓凝剂是含氨基的三嗪黄原酸盐衍生物。将减水剂、缓凝剂、填充剂、抗老化剂加入有机溶剂中，在40-50℃条件下搅拌2-3小时，搅拌均匀后，减压蒸除溶剂后得到粘稠的流体，即得。
以上这些技术对于如何使富浆型混凝土添加剂能提高混凝土浆体的体积，能应用于砂中粉含量严重不足而严重影响施工的混凝土中，并未给出具体的指导方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种富浆型混凝土添加剂，它能提高混凝土浆体的体积，能应用于砂中粉含量严重不足而严重影响施工的混凝土中。
为此，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述富浆型混凝土添加剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种富浆型混凝土添加剂，其技术方案在于它是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝(60-100)‰:(150-250)‰:(5-30)‰:(0.5-2)‰，其余量为去离子水；各组分的质量之和为1000‰。
上述快速吸附分散的减水剂是由烯丙基聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠为原料共聚合成，通过氧化还原引发剂、链转移剂进行分子量的控制，控制酸醚比在6-10:1之间，重均分子量在15000-20000之间；烯丙基聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠、氧化还原引发剂中的氧化剂、氧化还原引发剂中的还原剂、链转移剂的质量之比为：(72-120):(35-65):(5-25):(0.5-5):(0.5-2.5):(0.8-3)；快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入72-120份烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入48-80份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的35-65份丙烯酸、5-25份对苯乙烯磺酸钠、40-60份去离子水制成，B料液由混合在一起的0.5-2.5份氧化还原引发剂中的还原剂即抗坏血酸、0.8-3份链转移剂、去离子水20-40份制成；当反应釜内温度升至60-80℃时，再加入0.5-5份氧化还原引发剂中的氧化剂即双氧水，经过5-10min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2-3h，B料液的滴加时间为2.5-3.5h，从滴加开始共保温反应4-6h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂；上述的烯丙基聚乙二醇单甲醚的分子结构式如下：
上述引气型减水剂是由聚醚大单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为原料，加入引发剂、链转移剂共聚合成，控制减水剂含气量在2％-2.5％之间，上述的聚醚大单体为异戊烯醇聚乙二醇单甲醚、甲基烯丙醇聚乙二醇单甲醚中的一种；聚醚大单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、氧化还原引发剂中的氧化剂、氧化还原引发剂中的还原剂、链转移剂的质量之比为：(90-150):(5-20):(1.5-8):(1.5-5):(3-10):(0.5-3):(0.5-1):(0.5-2)；引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入90-150份聚醚大单体，加入60-120份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的5-20份丙烯酸、1.5-8份甲基丙烯酸、1.5-5份丙烯酸甲酯、3-10份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、50-80份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.5-1份氧化还原引发剂中的还原剂即抗坏血酸、0.5-2份链转移剂、去离子水30-50份制成；当反应釜内温度升至45-60℃时，再加入0.5-3份氧化还原引发剂中的氧化剂即双氧水，经过5-10min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2-3h，D料液的滴加时间为2.5-3.5h，从滴加开始共保温反应4-6h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂；
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取60-100g快速吸附分散的减水剂、150-250g引气型减水剂、5-30g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10-15min，搅拌均匀后加0.5-2g引气剂，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3-5min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
上述技术方案中，优选的技术方案可以是：所述引气剂为三萜皂苷、十二烷基硫酸钠(K12)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、α-烯基磺酸钠(AOS)中的一种或者几种的组合物(混合物)。制备快速吸附分散的减水剂用的链转移剂、制备引气型减水剂用的链转移剂皆为巯基乙酸、巯基丙酸中的一种。上述保水剂是由下述组分及质量份数的原料制成的：丙烯酸类物质即甲基丙烯酸18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6份，十四烷基磺酸钠8份，疏水单体即N-十八烷基丙烯酰胺1.0份，引发剂0.15份，去离子水730份；所述引发剂为亚硫酸氢钠、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐两种原料的组合，亚硫酸氢钠与偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的质量比为1∶1.5；所述的保水剂的制备方法包括如下工艺步骤：①将甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入反应釜中，用130份去离子水溶解，待其完全溶解后用氢氧化钠中和至中性，然后加入十四烷基磺酸钠、N-十八烷基丙烯酰胺，并将其完全溶解；②开启微弱搅拌并升温至50℃，加入0.06份亚硫酸氢钠与0.09份偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐，反应8小时；③反应结束后，加入剩余的700份去离子水，得到粘稠状液体即为(抗盐混凝土)保水剂。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的富浆型混凝土添加剂是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝70:200:10:0.8，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g。快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入72份分子量为800的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入48份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的38.88份丙烯酸、18.54份对苯乙烯磺酸钠、50份去离子水制成，B料液由混合在一起的1.8份抗坏血酸、2.5份链转移剂即巯基乙酸、去离子水30份制成；当反应釜内温度升至70℃时，再加入4份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2h，B料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应4h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂。引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入90份聚醚大单体，加入60份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的8.10份丙烯酸、1.61份甲基丙烯酸、1.61份丙烯酸甲酯、3.88份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、50份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.6份抗坏血酸、0.8份链转移剂即巯基乙酸、去离子水40份制成；当反应釜内温度升至45℃时，再加入1.2份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2h，D料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应5h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂。富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取70g快速吸附分散的减水剂、200g引气型减水剂、10g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加0.8g引气剂即α-烯基磺酸钠，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是下面的实施例2、实施例3、实施例4。
本发明的富浆原理：短侧链、高酸醚比、低分子量的减水剂能够快速吸附在水泥颗粒表面进行快速分散，最大程度的分散团聚的水泥颗粒，使悬浮的水泥颗粒数更多，整个浆体富裕程度更大。引气型减水剂可以使整个体系的含气量提高并且比较稳定，气泡均匀分散。引气剂加入可以辅助整个体系含气量达到3-3.5％，这样一个含气量既不影响混凝土强度还可以提高浆体体积增加混凝土工作性能。本发明可以使整个富裕的悬浮体系更稳定，浆体不会随时间的增加快速沉浆，浆体经时变化程度小。能够大幅度改变目前砂粉含量极少，混凝土状态出现贫浆现象，从根本上解决了混凝土流、粘、保的问题。
根据本说明书后面的对比实验结果可以看出，使用富浆型混凝土添加剂的混凝土整体浆体较好，混凝土包裹好，硬化混凝土界面强度高，含气量虽然相差不大，由于对比样的混凝土级配填充不合理，气泡较大，浆体与石头的粘结不好，使硬化混凝土强度低一个等级。富浆型添加剂整体气泡稳定均匀，浆体富裕，混凝土没有出现泌水现象，流动性好，能够很好地解决砂中粉含量严重不足的情况下影响施工的问题。
本发明的有益效果：针对砂粉含量严重缺失的混凝土中，加入富浆型减水剂可以使混凝土整个填充更致密，混凝土流动性大幅提高，保证施工顺畅；同时浆体与石头接触的界面强度更高，不会存在因为贫浆导致的混凝土缺陷；硬化混凝土的外观气泡也大幅降低，外观得到明显改善，耐久性也更强。
综上所述，本发明提供了一种富浆型混凝土添加剂及其制备方法，它提高了混凝土浆体的体积，能应用于砂中粉含量严重不足而严重影响施工的混凝土中。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于发明中的实施例，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：本发明所述的富浆型混凝土添加剂是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝70:200:10:0.8，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g。
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入72份分子量为800的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入48份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的38.88份丙烯酸、18.54份对苯乙烯磺酸钠、50份去离子水制成，B料液由混合在一起的1.8份抗坏血酸、2.5份链转移剂即巯基乙酸、去离子水30份制成；当反应釜内温度升至70℃时，再加入4份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2h，B料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应4h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂。
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入90份聚醚大单体，加入60份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的8.10份丙烯酸、1.61份甲基丙烯酸、1.61份丙烯酸甲酯、3.88份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、50份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.6份抗坏血酸、0.8份链转移剂即巯基乙酸、去离子水40份制成；当反应釜内温度升至45℃时，再加入1.2份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2h，D料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应5h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂。
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取70g快速吸附分散的减水剂、200g引气型减水剂、10g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加0.8g引气剂即α-烯基磺酸钠，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
实施例2：本发明所述的富浆型混凝土添加剂是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝80:180:15:1，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g。
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入90份分子量为1200的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入60份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的43.2份丙烯酸、7.73份对苯乙烯磺酸钠、40份去离子水制成，B料液由混合在一起的1.2份抗坏血酸、2份链转移剂即巯基丙酸、去离子水20份制成；当反应釜内温度升至60℃时，再加入3份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2.5h，B料液的滴加时间为3.5h，从滴加开始共保温反应6h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂。
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入120份聚醚大单体，加入80份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的9份丙烯酸、6.45份甲基丙烯酸、1.59份丙烯酸甲酯、4.14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、60份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.8份抗坏血酸、1.2份链转移剂即巯基丙酸、去离子水30份制成；当反应釜内温度升至50℃时，再加入2.5份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2h，D料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应4h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂。
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取80g快速吸附分散的减水剂、180g引气型减水剂、15g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加1g引气剂即三萜皂苷，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
实施例3：本发明所述的富浆型混凝土添加剂是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝60:220:20:0.5，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g。
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入80份分子量为800的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入55份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的61.2份丙烯酸、20.60份对苯乙烯磺酸钠、60份去离子水制成，B料液由混合在一起的1.0份抗坏血酸、0.8份链转移剂即巯基乙酸、去离子水40份制成；当反应釜内温度升至80℃时，再加入3.5份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为3h，B料液的滴加时间为3.5h，从滴加开始共保温反应5h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂。
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入150份聚醚大单体，加入100份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的15.75份丙烯酸、1.61份甲基丙烯酸、2.69份丙烯酸甲酯、5.18份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、80份去离子水制成；D料液由混合在一起的1份抗坏血酸、1.6份链转移剂即巯基乙酸、去离子水50份制成；当反应釜内温度升至60℃时，再加入3份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2h，D料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应4h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂。
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取60g快速吸附分散的减水剂、220g引气型减水剂、20g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加0.5g引气剂即十二烷基硫酸钠，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
实施例4：本发明所述的富浆型混凝土添加剂是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝100:170:30:1.5，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g。
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入120份分子量为1200的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入80份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的39.60份丙烯酸、10.30份对苯乙烯磺酸钠、50份去离子水制成，B料液由混合在一起的2份抗坏血酸、1.6份链转移剂即巯基丙酸、去离子水30份制成；当反应釜内温度升至70℃时，再加入3.8份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2h，B料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应5h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂。
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入150份聚醚大单体，加入120份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的14.40份丙烯酸、4.30份甲基丙烯酸、3.23份丙烯酸甲酯、7.76份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、80份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.9份抗坏血酸、1.8份链转移剂即巯基丙酸、去离子水50份制成；当反应釜内温度升至60℃时，再加入2份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为3h，D料液的滴加时间为3.5h，从滴加开始共保温反应6h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂。
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取100g快速吸附分散的减水剂、170g引气型减水剂、30g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加1.5g引气剂即脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
以下为本发明的性能测试：
水泥为峨胜峨胜P.O.42.5水泥；砂为人工机制,砂的筛分情况如表1；石子为5-31.5mm连续级配的碎石,按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)进行混凝土性能测试.将上述四组实施例的产品与常规混凝土添加剂进行对比,采用C30进行配合比实验，配合比如表2。表3为混凝土性能测试结果。
表1机制砂筛分数据
| 筛孔尺寸/mm | 筛余量/g | 分计筛余百分数％ | 累计筛余百分数％ |
| 5 | 32 | 6.4 | 6.4 |
| 2.5 | 88 | 17.6 | 24 |
| 1.25 | 94 | 18.8 | 42.8 |
| 0.63 | 86 | 17.2 | 60 |
| 0.315 | 98 | 19.6 | 79.6 |
| 0.16 | 76 | 15.2 | 94.8 |
| 0.08 | 22 | 4.4 | 99.2 |
| 筛底 | 4 | 0.8 | 100 |
表2 C30混凝土配合比
| 混凝土配合比 | 水泥/Kg | 砂/Kg | 石/Kg | 水 |
| C30 | 360 | 902 | 978 | 160 |
表3混凝土性能测试结果
结论：根据上述对比实验结果可以看出，使用富浆型混凝土添加剂的混凝土整体浆体较好，混凝土包裹好，硬化混凝土界面强度高，含气量虽然相差不大，由于对比样的混凝土级配填充不合理，气泡较大，浆体与石头的粘结不好，使硬化混凝土强度低一个等级。富浆型添加剂整体气泡稳定均匀，浆体富裕，混凝土没有出现泌水现象，流动性好，能够很好地解决砂中粉含量严重不足而影响施工的问题。
综上所述，本发明的以上实施例提供了一种富浆型混凝土添加剂及其制备方法，它提高了混凝土浆体的体积，能应用于砂中粉含量严重不足而严重影响施工的混凝土中。
Claims (10)
1.一种富浆型混凝土添加剂，其特征在于它是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝(60-100)‰:(150-250)‰:(5-30)‰:(0.5-2)‰，其余量为去离子水；各组分的质量之和为1000‰；
上述快速吸附分散的减水剂是由烯丙基聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠为原料共聚合成，烯丙基聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠、氧化还原引发剂中的氧化剂、氧化还原引发剂中的还原剂、链转移剂的质量之比为：(72-120):(35-65):(5-25):(0.5-5):(0.5-2.5):(0.8-3)；快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入72-120份烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入48-80份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的35-65份丙烯酸、5-25份对苯乙烯磺酸钠、40-60份去离子水制成，B料液由混合在一起的0.5-2.5份氧化还原引发剂中的还原剂即抗坏血酸、0.8-3份链转移剂、去离子水20-40份制成；当反应釜内温度升至60-80℃时，再加入0.5-5份氧化还原引发剂中的氧化剂即双氧水，经过5-10min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2-3h，B料液的滴加时间为2.5-3.5h，从滴加开始共保温反应4-6h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂；
上述引气型减水剂是由聚醚大单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为原料，加入引发剂、链转移剂共聚合成，上述的聚醚大单体为异戊烯醇聚乙二醇单甲醚、甲基烯丙醇聚乙二醇单甲醚中的一种；聚醚大单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、氧化还原引发剂中的氧化剂、氧化还原引发剂中的还原剂、链转移剂的质量之比为：(90-150):(5-20):(1.5-8):(1.5-5):(3-10):(0.5-3):(0.5-1):(0.5-2)；引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入90-150份聚醚大单体，加入60-120份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的5-20份丙烯酸、1.5-8份甲基丙烯酸、1.5-5份丙烯酸甲酯、3-10份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、50-80份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.5-1份氧化还原引发剂中的还原剂即抗坏血酸、0.5-2份链转移剂、去离子水30-50份制成；当反应釜内温度升至45-60℃时，再加入0.5-3份氧化还原引发剂中的氧化剂即双氧水，经过5-10min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2-3h，D料液的滴加时间为2.5-3.5h，从滴加开始共保温反应4-6h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂；
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取60-100g快速吸附分散的减水剂、150-250g引气型减水剂、5-30g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10-15min，搅拌均匀后加0.5-2g引气剂，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3-5min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
2.根据权利要求1所述的富浆型混凝土添加剂，其特征在于上述引气剂为三萜皂苷、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠中的一种或者几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的富浆型混凝土添加剂，其特征在于制备快速吸附分散的减水剂用的链转移剂、制备引气型减水剂用的链转移剂皆为巯基乙酸、巯基丙酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的富浆型混凝土添加剂，其特征在于上述保水剂是由下述组分及质量份数的原料制成的：丙烯酸类物质即甲基丙烯酸18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6份，十四烷基磺酸钠8份，疏水单体即N-十八烷基丙烯酰胺1.0份，引发剂0.15份，去离子水730份；所述引发剂为亚硫酸氢钠、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐两种原料的组合，亚硫酸氢钠与偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的质量比为1∶1.5；所述的保水剂的制备方法包括如下工艺步骤：①将甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入反应釜中，用130份去离子水溶解，待其完全溶解后用氢氧化钠中和至中性，然后加入十四烷基磺酸钠、N-十八烷基丙烯酰胺，并将其完全溶解；②开启微弱搅拌并升温至50℃，加入0.06份亚硫酸氢钠与0.09份偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐，反应8小时；③反应结束后，加入剩余的700份去离子水，得到粘稠状液体即为保水剂。
5.根据权利要求1所述的富浆型混凝土添加剂，其特征在于它是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝70:200:10:0.8，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g；
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入72份分子量为800的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入48份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的38.88份丙烯酸、18.54份对苯乙烯磺酸钠、50份去离子水制成，B料液由混合在一起的1.8份抗坏血酸、2.5份链转移剂即巯基乙酸、去离子水30份制成；当反应釜内温度升至70℃时，再加入4份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2h，B料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应4h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂；
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入90份聚醚大单体，加入60份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的8.10份丙烯酸、1.61份甲基丙烯酸、1.61份丙烯酸甲酯、3.88份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、50份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.6份抗坏血酸、0.8份链转移剂即巯基乙酸、去离子水40份制成；当反应釜内温度升至45℃时，再加入1.2份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2h，D料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应5h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂；
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取70g快速吸附分散的减水剂、200g引气型减水剂、10g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加0.8g引气剂即α-烯基磺酸钠，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
6.根据权利要求1所述的富浆型混凝土添加剂，其特征在于它是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝80:180:15:1，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g；
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入90份分子量为1200的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入60份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的43.2份丙烯酸、7.73份对苯乙烯磺酸钠、40份去离子水制成，B料液由混合在一起的1.2份抗坏血酸、2份链转移剂即巯基丙酸、去离子水20份制成；当反应釜内温度升至60℃时，再加入3份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2.5h，B料液的滴加时间为3.5h，从滴加开始共保温反应6h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂；
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入120份聚醚大单体，加入80份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的9份丙烯酸、6.45份甲基丙烯酸、1.59份丙烯酸甲酯、4.14份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、60份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.8份抗坏血酸、1.2份链转移剂即巯基丙酸、去离子水30份制成；当反应釜内温度升至50℃时，再加入2.5份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2h，D料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应4h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂；
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取80g快速吸附分散的减水剂、180g引气型减水剂、15g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加1g引气剂即三萜皂苷，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
7.根据权利要求1所述的富浆型混凝土添加剂，其特征在于它是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝60:220:20:0.5，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g；
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入80份分子量为800的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入55份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的61.2份丙烯酸、20.60份对苯乙烯磺酸钠、60份去离子水制成，B料液由混合在一起的1.0份抗坏血酸、0.8份链转移剂即巯基乙酸、去离子水40份制成；当反应釜内温度升至80℃时，再加入3.5份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为3h，B料液的滴加时间为3.5h，从滴加开始共保温反应5h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂；
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入150份聚醚大单体，加入100份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的15.75份丙烯酸、1.61份甲基丙烯酸、2.69份丙烯酸甲酯、5.18份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、80份去离子水制成；D料液由混合在一起的1份抗坏血酸、1.6份链转移剂即巯基乙酸、去离子水50份制成；当反应釜内温度升至60℃时，再加入3份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2h，D料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应4h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂；
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取60g快速吸附分散的减水剂、220g引气型减水剂、20g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加0.5g引气剂即十二烷基硫酸钠，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
8.根据权利要求1所述的富浆型混凝土添加剂，其特征在于它是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝100:170:30:1.5，余量为去离子水；各组分的质量之和为1000g；
快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入120份分子量为1200的烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入80份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的39.60份丙烯酸、10.30份对苯乙烯磺酸钠、50份去离子水制成，B料液由混合在一起的2份抗坏血酸、1.6份链转移剂即巯基丙酸、去离子水30份制成；当反应釜内温度升至70℃时，再加入3.8份双氧水，经过5min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2h，B料液的滴加时间为2.5h，从滴加开始共保温反应5h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂；
引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入150份聚醚大单体，加入120份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的14.40份丙烯酸、4.30份甲基丙烯酸、3.23份丙烯酸甲酯、7.76份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、80份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.9份抗坏血酸、1.8份链转移剂即巯基丙酸、去离子水50份制成；当反应釜内温度升至60℃时，再加入2份双氧水，经过5min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为3h，D料液的滴加时间为3.5h，从滴加开始共保温反应6h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂；
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取100g快速吸附分散的减水剂、170g引气型减水剂、30g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10min，搅拌均匀后加1.5g引气剂即脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
9.一种富浆型混凝土添加剂的制备方法，其特征在于所述的富浆型混凝土添加剂是通过快速吸附分散的减水剂、引气型减水剂、保水剂、引气剂、去离子水复配而成，各组分的质量配比为：快速吸附分散的减水剂:引气型减水剂:保水剂:引气剂＝(60-100)‰:(150-250)‰:(5-30)‰:(0.5-2)‰，其余量为去离子水；各组分的质量之和为1000‰；
上述快速吸附分散的减水剂是由烯丙基聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠为原料共聚合成，烯丙基聚乙二醇单甲醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠、氧化还原引发剂中的氧化剂、氧化还原引发剂中的还原剂、链转移剂的质量之比为：(72-120):(35-65):(5-25):(0.5-5):(0.5-2.5):(0.8-3)；快速吸附分散的减水剂的制备方法：在反应釜中加入72-120份烯丙基聚乙二醇单甲醚，加入48-80份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置A料液和B料液，A料液由混合在一起的35-65份丙烯酸、5-25份对苯乙烯磺酸钠、40-60份去离子水制成，B料液由混合在一起的0.5-2.5份氧化还原引发剂中的还原剂即抗坏血酸、0.8-3份链转移剂、去离子水20-40份制成；当反应釜内温度升至60-80℃时，再加入0.5-5份氧化还原引发剂中的氧化剂即双氧水，经过5-10min后开始同时滴加A料液、B料液，A料液的滴加时间为2-3h，B料液的滴加时间为2.5-3.5h，从滴加开始共保温反应4-6h，反应结束后，加碱中和至pH值＝6，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为50％，即得到快速吸附分散的减水剂；
上述引气型减水剂是由聚醚大单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为原料，加入引发剂、链转移剂共聚合成，上述的聚醚大单体为异戊烯醇聚乙二醇单甲醚、甲基烯丙醇聚乙二醇单甲醚中的一种；聚醚大单体、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、氧化还原引发剂中的氧化剂、氧化还原引发剂中的还原剂、链转移剂的质量之比为：(90-150):(5-20):(1.5-8):(1.5-5):(3-10):(0.5-3):(0.5-1):(0.5-2)；引气型减水剂的制备方法：在反应釜中加入90-150份聚醚大单体，加入60-120份去离子水，开启搅拌，加热升温，同时配置C料液和D料液，C料液由混合在一起的5-20份丙烯酸、1.5-8份甲基丙烯酸、1.5-5份丙烯酸甲酯、3-10份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、50-80份去离子水制成；D料液由混合在一起的0.5-1份氧化还原引发剂中的还原剂即抗坏血酸、0.5-2份链转移剂、去离子水30-50份制成；当反应釜内温度升至45-60℃时，再加入0.5-3份氧化还原引发剂中的氧化剂即双氧水，经过5-10min后开始同时滴加C料液和D料液，C料液的滴加时间为2-3h，D料液的滴加时间为2.5-3.5h，从滴加开始共保温反应4-6h，反应结束后，在所得的产物中加入稀释水，至固含量为40％，即得到引气型减水剂；
富浆型混凝土添加剂的制备方法是：称取60-100g快速吸附分散的减水剂、150-250g引气型减水剂、5-30g保水剂加入2L反应釜中，再加入去离子水，开启搅拌，搅拌10-15min，搅拌均匀后加0.5-2g引气剂，使各组分的质量之和为1000g，再继续搅拌3-5min，之后停止搅拌，即得到富浆型混凝土添加剂。
10.根据权利要求9所述的富浆型混凝土添加剂的制备方法，其特征在于上述引气剂为三萜皂苷、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠中的一种或者几种的组合物；制备快速吸附分散的减水剂用的链转移剂、制备引气型减水剂用的链转移剂皆为巯基乙酸、巯基丙酸中的一种；上述保水剂是由下述组分及质量份数的原料制成的：丙烯酸类物质即甲基丙烯酸18份，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸6份，十四烷基磺酸钠8份，疏水单体即N-十八烷基丙烯酰胺1.0份，引发剂0.15份，去离子水730份；所述引发剂为亚硫酸氢钠、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐两种原料的组合，亚硫酸氢钠与偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的质量比为1∶1.5；所述的保水剂的制备方法包括如下工艺步骤：①将甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入反应釜中，用130份去离子水溶解，待其完全溶解后用氢氧化钠中和至中性，然后加入十四烷基磺酸钠、N-十八烷基丙烯酰胺，并将其完全溶解；②开启微弱搅拌并升温至50℃，加入0.06份亚硫酸氢钠与0.09份偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐，反应8小时；③反应结束后，加入剩余的700份去离子水，得到粘稠状液体即为保水剂。
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