CN113336464B - 一种混凝土增稠剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土增稠剂及其制备方法，该混凝土增稠剂由下述组分的原料按重量配比制成：纳米二氧化硅粉：60‑100份；粘聚体：40‑70份；粘结剂：0.3‑1份；氧化剂0.5‑1份；稳定剂0.3‑0.5份；链转移剂0.5‑1份、以及水100‑150份；该制备方法包括以下步骤：按照质量份数将纳米二氧化硅粉和粘聚体混合，得到混合料；按照重量份数，将粘结剂、氧化剂、稳定剂以及链转移剂加入水中，混合后，得到混合液；将得到的混合液加入到混合料中，进行充分混合，获得增稠剂；本发明的增稠剂对混凝土减水性能影响小，能大幅改善混凝土浆体性能，减少混凝土泌水，提高混凝土工作性，对混凝土强度也有积极效果。

Description

一种混凝土增稠剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种混凝土增稠剂及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，基础建设和各种大中型工程带动了商品混凝土的高速发展，也带来了巨大的物质消耗，造成各个地方混凝土混合材及砂石等材料质量参差不齐，一些劣质材料的应用给混凝土的工作性带来了一系列问题，如混凝土和易性变差、离析、泌水等现象的出现越来越多，严重影响工程质量和工程进度。
这些现象的发生是由于混凝土浆料粘度不足造成的，一般通过添加增稠剂来解决，常用的增稠剂有纤维素、黄原胶、温轮胶、聚丙烯酰胺等。但它们存在水溶性差，溶解时间长；稍大掺入会引起混凝土工作性急剧降低；与外加剂相容性差、易分层；过量造成混凝土强度降低等不良影响，限制了其广泛应用。
发明内容
发明的目的在于提供一种混凝土增稠剂及其制备方法，解决了现有的增稠剂存在水溶性差，溶解时间长；稍大掺入会引起混凝土工作性急剧降低；与外加剂相容性差、易分层；过量造成混凝土强度降低等不良影响，限制了其广泛应用的问题。
本发明第一个目的在于提供一种混凝土增稠剂，该混凝土增稠剂由下述组分的原料按重量配比制成：纳米二氧化硅粉：60-100份；粘聚体：40-70份；粘结剂：0.3-1份；氧化剂0.5-1份；稳定剂0.3-0.5份、链转移剂0.5-1份以及水100-150份。
本发明的进一步技术方案是：所述粘结剂为氰基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、环氧树脂、聚丙烯腈、丁苯橡胶中的至少一种。
本发明的进一步技术方案是：所述纳米二氧化硅粉的粒径范围为1nm-100nm，平均粒径为10nm。
本发明的进一步技术方案是：所述氧化剂是双氧水或次氯酸盐。
本发明的进一步技术方案是：所述稳定剂是抗坏血酸或核黄素。
本发明的进一步技术方案是：所述链转移剂为巯基乙醇或巯基乙酸。
本发明的进一步技术方案是：所述粘聚体为双键距离羧基间隔2个碳原子以上的单不饱和羧酸，优选为4-戊烯酸。
本发明另一个目的在于提供一种混凝土增稠剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤一、按照质量份数将纳米二氧化硅粉和粘聚体混合，得到混合料；
步骤二、按照重量份数，将粘结剂、氧化剂、稳定剂以及链转移剂加入水中，混合后，得到混合液；
步骤三、将步骤二中得到的混合液加入到步骤一得到的混合料中，进行充分混合，获得增稠剂。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤三中充分混合的速度为600-800rpm，混合的时间为4-5h。
本发明的有益效果：本发明的增稠剂对混凝土减水性能影响小，能大幅改善混凝土浆体性能，提高混凝土工作性，对混凝土强度也有积极效果；能够在保证混凝土流动性不受影响的前提下提升混凝土粘度，延长混凝土倒坍落度流出时间、减小泌水率比。
附图说明
图1是本发明提供的处理前纳米二氧化硅粉SEM；
图2是本发明提供的通过实施例一中混凝土增稠剂采用实施例四的制备方法处理后纳米复合材料SEM；
图3是本发明提供的氧化剂、稳定剂的氧化还原反应引发自由基，经由链转移剂的转移，自由基作用于粘聚体，使之聚合为高分子的结构图；
图4是本发明提供的球形分子团的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例一：
本实施例提供一种混凝土增稠剂，该混凝土增稠剂由下述组分的原料按重量配比制成：纳米二氧化硅粉：60份；粘聚体：40份；粘结剂：0.3份；氧化剂0.5份；稳定剂0.3份、链转移剂0.5份以及水100份。
所述粘结剂为氰基丙烯酸乙酯。
所述氧化剂是双氧水。
所述稳定剂是抗坏血酸。
所述链转移剂为巯基乙醇。
所述粘聚体为4-戊烯酸。
实施例二：
本实施例提供一种混凝土增稠剂，该混凝土增稠剂由下述组分的原料按重量配比制成：纳米二氧化硅粉：80份；粘聚体：50份；粘结剂：0.6份；氧化剂0.8份；稳定剂0.3份、链转移剂0.5份以及水110份。
所述粘结剂为聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠。
所述氧化剂是次氯酸盐。
所述稳定剂是核黄素。
所述链转移剂为巯基乙酸。
所述粘聚体为4-戊烯酸。
实施例三：
本实施例提供一种混凝土增稠剂，该混凝土增稠剂由下述组分的原料按重量配比制成：纳米二氧化硅粉：100份；粘聚体：60份；粘结剂：1份；氧化剂1份；稳定剂0.5份、链转移剂1份以及水150份。
所述粘结剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、丁苯橡胶。
所述氧化剂是双氧水。
所述稳定剂是核黄素。
所述链转移剂为巯基乙醇。
所述粘聚体为4-戊烯酸。
实施例四：
本实施例提供根据实施例一至三中任意一项所述混凝土增稠剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤一、按照质量份数将纳米二氧化硅粉和粘聚体混合，得到混合料；
步骤二、按照重量份数，将粘结剂、氧化剂、稳定剂以及链转移剂加入水中，混合后，得到混合液；
步骤三、将步骤二中得到的混合液加入到步骤一得到的混合料中，进行充分混合，获得增稠剂。
所述步骤三中充分混合的速度为700rpm，混合的时间为5h。
由图1和图2对比可知处理后的材料其表面明显变得柔和，边界变得模糊，主要是高分子附着在颗粒表面所导致的。
对比例一：
对比例使用市售混凝土增稠剂：1%浓度的羟丙基甲基纤维素1份与水100份；
对比例二：
对比例二为空白对照组，为一百份水；
检测结果：
将本发明实施例一至三的混凝土增稠剂通过实施例四记载的方法制备得到的增稠剂应用于混凝土中，所述增稠剂的重量占混凝土中水泥重量的10%；混凝土试验参照GB/T8076-2008《混凝土外加剂》、GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》规定进行。混凝土增稠剂性能测试采用混凝土倒坍落度流出时间来表示，流动性采用坍落度、扩展度表示，泌水量采用泌水率比表示，测试中采用强度等级为C3O的混凝土配合比。本发明的增稠剂对混凝土减水性能影响小，能大幅改善混凝土浆体性能，减少混凝土泌水，提高混凝土工作性，对混凝土强度也有积极效果。实验数据如下表：
编号 坍落度 （mm） 扩展度 （mm） 泌水率比 （%） 倒坍落度流出 时间（s） 28天强度（MPa）
实施例一 220 555 15 8.0 36.5
实施例二 230 560 19 7.5 36.9
实施例三 225 550 15 8.0 37.1
对比例一 185 520 14 8.5 32.2
对比例二 220 560 62 5.1 30.0
可见，本发明实施例能够在保证混凝土流动性不受影响的前提下提升混凝土粘度，延长混凝土倒坍落度流出时间、减小泌水率比。市售混凝土增稠剂在增稠的同时会影响混凝土流动性。
本发明原理为，氧化剂、稳定剂的氧化还原反应引发自由基，经由链转移剂的转移，自由基作用于粘聚体，使之聚合为高分子（分子式为：H(CH(CH2CH2COOH)CH2)nH，该高分子结构图如图3所示；此高分子通过羧基附着盘绕在纳米硅粉表面，使之与周围环境隔开。同时，部分羧基朝外，仍然起到增加粘度的官能团的作用。这样，就形成了一个个约为10nm直径的，向外伸出大量羧基的球形分子团。这些由高分子组成的分子团由于具有丰富的羧基，能够很好地吸附水分，同时增加液体的剪切阻力，从而增大混凝土粘度。但是由于其微观构型为球形，在混凝土中起到类似粉煤灰的“滚珠效应”相当于一颗颗圆滚滚的滚珠，使混凝土流动性增强，从而实现增大粘度的同时不影响混凝土流动性。同时，由于纳米二氧化硅粉的球体直径远小于粉煤灰，故以此为核心的球形分子团的滚珠效应带来的流动性增强大于粉煤灰，其中的球形分子团如图4所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混凝土增稠剂，其特征在于：该混凝土增稠剂由下述组分的原料按重量配比制成：纳米二氧化硅粉：60-100份；粘聚体：40-70份；粘结剂：0.3-1份；氧化剂0.5-1份；稳定剂0.3-0.5份、链转移剂0.5-1份以及水100-150份；
所述粘聚体为4-戊烯酸；所述稳定剂是抗坏血酸或核黄素；
所述粘结剂为氰基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、环氧树脂、聚丙烯腈、丁苯橡胶中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土增稠剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅粉的粒径范围为1nm-100nm，平均粒径为10nm。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土增稠剂，其特征在于，所述氧化剂是双氧水或次氯酸盐。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土增稠剂，其特征在于，所述链转移剂为巯基乙醇或巯基乙酸。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种混凝土增稠剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
步骤一、按照质量份数将纳米二氧化硅粉和粘聚体混合，得到混合料；
步骤二、按照重量份数，将粘结剂、氧化剂、稳定剂以及链转移剂加入水中，混合后，得到混合液；
步骤三、将步骤二中得到的混合液加入到步骤一得到的混合料中，进行充分混合，获得增稠剂。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土增稠剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中充分混合的速度为600-800rpm，混合的时间为4-5h。
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CN103980433B (zh) * 2014-05-16 2015-09-16 武汉汉星盛新型建材有限公司 羧酸乙烯基共聚物混凝土增稠剂及其制备方法
CN104497211A (zh) * 2014-11-28 2015-04-08 王栩 高效混凝土增稠剂及其制备方法
CN106699984B (zh) * 2016-07-10 2019-05-17 济南大学 一种用于轻骨料混凝土的轻骨料上浮抑制剂及其制备方法
CN107746202B (zh) * 2017-10-26 2021-03-30 东莞市立信环保科技有限公司 一种环保型多功能不饱和树脂分散剂及其制备工艺
CN109704684B (zh) * 2019-02-20 2021-09-10 中交港湾（上海）科技有限公司 一种用于植入型嵌岩单桩的缓凝型抗水分散灌浆材料
CN111635497B (zh) * 2020-05-26 2021-07-20 北京建筑材料科学研究总院有限公司 一种水下混凝土抗分散剂及其制备方法

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