CN114685085B - 一种湿拌砂浆外加剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿拌砂浆外加剂及其制备方法。本发明所述湿拌砂浆外加剂包括减水组分A、引气组分B、增稠保水组分C、缓凝组分D及水；所述减水组分A为一种具有减水功能的混凝土和易性调节剂，该调节剂是由（甲基）丙烯酸、不饱和双键的酰胺单体、α‑烯基磺酸钠和聚合活性端微疏水改性聚醚通过自由基共聚反应；所述引气组分B为支化烷基硫酸盐阴离子表面活性剂；所述增稠保水组分C为（甲基）丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物；所述缓凝组分D为小分子膦酸盐类缓凝剂。本发明所述外加剂自身匀质性佳，即使长期放置，亦不会出现沉淀等不均匀现象；掺该外加剂的砂浆和易性佳，稠度损失小及工作时效性长。

Description

一种湿拌砂浆外加剂及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种能够使湿拌砂浆具有良好保水性和粘稠性，可操作时间长以及优异的可施工性的湿拌砂浆外加剂及其制备方法。
背景技术
湿拌砂浆，又称预拌砂浆，是指水泥、细集料、外加剂和水经合理配制和工厂化作业，由搅拌罐车运输至工地，在专用容器中储存，并在一定时间内保持工作性能的成品砂浆。其具有节约资源、保护环境和质量稳定等优势。
湿拌砂浆对工作性要求较高，且由于施工工艺不同于混凝土，需分批逐次作业，不能同时一次性使用完毕，需要在现场临时存放。因此，研制一种性能优异，具有保水、增稠及缓凝等效果的湿拌砂浆专用外加剂是保证湿拌砂浆具有良好工作性能、施工性能、力学性能及耐久性等方面要求的技术关键。传统的湿拌砂浆外加剂由减水增强组分(含引气剂)、增稠保水组分和缓凝组分构成。其中，减水增强组分采用高效减水剂掺量高，采用聚羧酸系高性能减水剂适应性较差，且均需复合引气剂使用。增稠保水组分以纤维素醚为主，溶解度低，高温天气易分层，且导致力学性能显著降低。缓凝组分超掺容易引起凝结时间过长，影响施工进度，无机盐类缓凝组分对砂浆后期强度造成不利影响。
专利CN109133713A公开了“一种新型砂浆外加剂的制备方法及应用”。本发明新型砂浆外加剂是由5～15份增稠剂，2～10份流化剂，40～80份缓凝剂，30～50份保水剂，0.5～5份引气剂，以及0.1～0.5份消泡剂搅拌混合后制备而成。本发明通过增加保水组分的使用量，降低增稠组分的使用量，从而达到增稠保水的效果，同时还能够保证砂浆的稳定性。保水剂的分子量大小直接影响其与其他外加剂的相容性及保水效果，本发明中未明确说明，同时，本发明中所述的引气剂和增稠剂与聚羧酸高性能减水剂混合后，均易出现分层现象。
专利CN111423153A公开了“一种湿拌砂浆外加剂及其制备方法”。本发明湿拌砂浆外加剂是由减水剂1～5％，保水剂0.1～1.0％，保塑时间调节剂5～15％，引气剂1～4％，粘度调节剂0.1～0.3％，余量为水组成。本发明湿拌砂浆外加剂通过合理配置各原料组分，所得到的外加剂可以有效的增加砂浆的施工性、耐久性、增加砂浆的保塑时间至12～48h，改善抹灰砂浆容易出现的空鼓、开裂等问题，同时可有效提高砂浆的保水率，并使粘结强度和抗压强度明显增强，施工性能好，适用于推广应用。本发明中所述的保水剂是由羟丙基甲基纤维素、羟丙基淀粉醚、可再分散乳胶粉混合制成，在60-70℃才能保证完全分散，且与其他外加剂混合时，易出现分层现象。
发明内容
针对现有湿拌砂浆外加剂存在减水组分适应性差，易造成砂浆沉降；增稠保水组分仍以纤维素醚为主，溶解度低，易沉淀析出；缓凝组分时效性差，不能满足施工需求；引气组分引入气泡不够细密，容重损失大，砂浆和易性不佳等问题，本发明提供一种能够使得湿拌砂浆保水性佳，和易性佳，稠度损失小，工作时效性长，且匀质性佳的湿拌砂浆外加剂及其制备方法。
本发明提供了一种湿拌砂浆外加剂，包含如下组分及各组分质量百分比如下：
Figure BDA0002871392790000021
上述各组分质量百分比之和为100％；
本发明中所述的减水组分A为发明专利CN201711145151.6中所述的一种具有减水功能的混凝土和易性调节剂，该调节剂是由(甲基)丙烯酸、不饱和双键的酰胺单体、α-烯基磺酸钠和聚合活性端微疏水改性聚醚通过自由基共聚反应而制得的重均分子量为3×104～12×104的聚合物；其中，(甲基)丙烯酸、不饱和双键的酰胺单体、α-烯基磺酸钠和聚合活性端微疏水改性聚醚的摩尔比为1.0:0.5～2.0:0.2～0.5:0.3～1.5。
所述聚合活性端微疏水改性聚醚的结构为：不饱和醇类单体封端其一端的聚醚链段，所述聚醚链段由丙氧基结构单元和乙氧基结构单元组成，聚醚链段连接在不饱和醇的-O-上，先连接丙氧基结构单元，后连接乙氧基结构单元，形成疏水-亲水结构；聚合活性端微疏水改性聚醚的分子量为500-3000；α-烯基磺酸钠的结构特征为：一端为C＝C双键，另一端为-SO3Na，中间为-CH2-；四种单体通过自由基共聚反应制备而成的重均分子量在3×104～12×104的聚合物，其特点是在混凝土中掺量为胶凝材料质量的0.1％-0.3％时，减水率可达25％以上。同时，在不影响混凝土强度的前提下，一是能够引入大量微小封闭而稳定的气泡，二是具有一定的收浆能力，从而能有效改善新拌混凝土的和易性，不离析，不泌水，不沉降。
本发明中所述的引气组分B为支化烷基硫酸盐阴离子表面活性剂，所述支化烷基硫酸盐阴离子表面活性剂为支化烷基硫酸钠，其分子式如式(1)所示：
Figure BDA0002871392790000031
其中，0≤m，n≤10，4≤m+n≤10，m、n均为整数。
本发明中所述的增稠保水组分C为(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物，该共聚物中(甲基)丙烯酸与丙烯酰胺的摩尔比控制在1:3-1:5；
所述增稠保水组分的重均分子量为2×106-3×106。
所述增稠保水组分C的分子式如式(2)所示：
Figure BDA0002871392790000032
其中R1表示氢原子或甲基，M1表示氢原子、一价碱金属离子或铵离子；p、q代表聚合度，p:q＝1:3～1:5。
本发明中所述的缓凝组分D为小分子膦酸盐类缓凝剂，其分子式如式(3)所示：
Figure BDA0002871392790000041
其中，R2为-CH2-CH2-、
Figure BDA0002871392790000042
x为1-5的整数。
本发明中所述的减水组分A是一种具有减水功能的混凝土和易性调节剂，它是由(甲基)丙烯酸、含不饱和双键的酰胺单体、α-烯基磺酸钠和聚合活性端微疏水改性聚醚四种单体通过自由基共聚反应制备而成的重均分子量在3×104-12×104的聚合物(具体分子式及有益效果见专利CN201711145151.6)。将此种结构的聚合物作为湿拌砂浆的减水组分A，一是由于其具有减水功能，但减水率适中，可以降低用水量，提供砂浆的润滑性，保证砂浆强度，但不会由于减水率过高，导致砂浆中无法加入充足的水，随着砂浆放置时间的延长，水化热增大同时消耗水分，砂浆在短时间内变干，失去塑性，无法正常使用；二是由于其能够引入大量微小封闭而稳定的气泡，且具有增稠作用，能有效改善砂浆和易性，避免砂浆出现离析、泌水的现象，进而保证砂浆的可施工性。
砂浆中添加引气组分的主要作用是使砂浆产生大量气泡，在砂浆内形成大量微小封闭的气泡，使浆体体积增加，密度降低，故能节省材料，增加施工面积，还有重要的一点就是改善砂浆的和易性，防止浆体空鼓和产生裂缝。本发明中所述的引气组分B为支化烷基硫酸盐阴离子表面活性剂。表面活性剂的疏水基结构和亲水基所在的位置对表面活性剂的性能均有很大的影响。本发明所述的支化烷基硫酸盐(式1)与直链型表面活性剂相比，降低表面张力的能力更强，因此具有优异的引气能力。同时，支化型烷基硫酸盐分子结构中的-OSO3-Na+并不位于疏水链末端，亲水基位置考进疏水基中间的，比在末端的降低表面张力的能力更强，这也是其具有优异起泡能力的重要原因之一。此外，支化烷基硫酸盐由于其分子结构的特殊性，作为引气组分掺入砂浆中后，4h内砂浆含气量损失率与其他表面活性剂(如十二烷基硫酸钠，十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，月桂酰胺丙基甜菜碱，月桂酰胺丙基胺氧化物等)相当，但4h后表现出优异的稳泡能力，24h内砂浆容重(密度)损失率小于10％。砂浆容重(密度)损失率过大，砂浆稠度、和易性和可施工性都得不到保证。
砂浆中添加增稠保水组分的主要作用是提高砂浆的粘聚性，降低稠度损失和含气量损失，提高砂浆的工作性而有助于顺利施工。本发明中所述的增稠保水组分C为(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物(式3)，重均分子量为2×106-3×106。该聚合物中的酰胺基团能够与水分子中的氢原子形成氢键，羧基的存在使得聚合物能够与水泥颗粒发生吸附作用，重均分子量2×106-3×106使得聚合物分子与分子之间，聚合物分子与水泥颗粒之间发生缠结作用，形成空间网状结构，多种作用相结合使得该聚合物具有优异的增稠保水作用。该聚合物中(甲基)丙烯酸与丙烯酰胺的摩尔比控制在1:3-1:5，是由于(甲基)丙烯酸含量越大，增稠作用越强，保水作用越弱，砂浆初始及后期稠度均得不到保证；丙烯酰胺含量越大，砂浆保水作用越优，但用量过大，合成的聚合物与其他外加剂混合后，会出现溶解性不佳，产生絮状物的问题。
砂浆中添加缓凝组分的主要作用是延缓水泥颗粒的水化进程，调整砂浆的开发性工作时间，从而保证可施工性。本发明中所述的缓凝组分D为有机膦酸盐小分子缓凝剂，相比于传统糖蜜类缓凝剂，具有掺量小，范围宽，缓凝时间长，可随掺量调整，与不同水泥适应性好，能增加砂浆的后期强度，提高耐久性等优点。有机膦酸盐化合物对Ca2+、Mg2+等有强烈的螯合作用，且能在较宽的pH值范围使用，特别是能在碱性条件下使用。膦酸盐缓凝剂的效力主要源于螯合钙离子，阻止钙盐晶体的生成，有效阻止水泥水化，其效果远好于葡萄糖酸钠。
本发明所述的一种湿拌砂浆外加剂的制备方法为：按前述质量分数称量各组分，将减水组分、引气组分、增稠保水组分、缓凝组分和水通过物理机械搅拌混合均匀。
本发明所述的减水组分A的制备方法参照专利CN201711145151.6。
本发明所述的引气组分B可商购获得。
本发明所述的增稠保水组分C的制备方法是：
(1)在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗和氮气导入管的四颈烧瓶中，加入(甲基)丙烯酸、丙烯酰胺和一定量的水，反应物质量浓度为20％，用NaOH将溶液中和至pH＝7～8；
所述NaOH与(甲基)丙烯酸的摩尔比为1：1；
(2)开启搅拌，一边搅拌一边用氮气吹扫反应器，并升温至50℃；
(3)将引发剂配置成质量浓度为0.5％～1％的水溶液后，在1～2h内缓慢滴加入反应器中，滴加完毕后，升温至70～80℃，并在此温度下继续反应4h；
(4)加入剩余质量的水，搅拌30min后，得到固含量为10％，重均分子量为2×106-3×106的聚合物，即为本发明所述增稠保水组分。
上述反应中所述的引发剂为水溶性偶氮类引发剂或过硫酸盐类引发剂；所述水溶性偶氮类引发剂选自偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的任意一种；所述过硫酸盐引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的任意一种。
上述反应中所述引发剂用量占(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺总重量的0.5％～2.0％。引发剂用量过多，会引发更多的自由基，使反应速率加快，产物的分子量降低；引发剂用量太少，则引发的自由基较少，反应速度变慢、甚至停止聚合。
上述反应中所述的引发剂溶液的滴加时间为1～2h，所述引发剂溶液的溶剂为水。引发剂水溶液的浓度要求不大，只要控制在给定时间内滴完就可以。浓度高则滴加慢些，浓度低则滴加快些，浓度太高溶液量较少，滴加速度较难控制，因此控制在0.5％～1.0％。
上述反应中自由基聚合反应选择在70～80℃下反应4h，所述反应温度决定于前述引发剂的分解温度。温度过高或过低都会改变引发剂的半衰期，影响聚合反应速率和聚合产物的相对分子量，从而改变聚合产物的综合性能。
本发明所述的缓凝组分D的制备方法包括：将装有搅拌器和温度计的三颈烧瓶放入油浴中，依次加入一定量的亚磷酸、浓硫酸和甲醛，升温至120℃，搅拌状态下缓慢滴加一定量的多乙烯多胺，滴加完毕后，继续反应24h后降温至50℃以下，加水稀释，得到固含量为50％的缓凝组分；该反应中，以质子酸浓硫酸为催化剂，在120℃条件下，发生曼尼希反应，一步法制备目标产物，所述多乙烯多胺、浓硫酸、亚磷酸、甲醛的摩尔比为1:1:4:4.4。
本发明所述一种湿拌砂浆外加剂在砂浆中的适宜掺量为胶凝材料质量的1.5/％～3.0/％，具体掺量应根据砂浆所需满足的性能通过实验确定。
本发明所述的一种湿拌砂浆外加剂自身或加入砂浆后使得砂浆具有如下有益效果：
(1)自身匀质性佳，即使长期放置，亦不会出现沉淀等不均匀现象。
(2)砂浆具有适中的减水功能，可以降低用水量，提供砂浆润湿性，保证砂浆强度，但不会由于减水率过高，导致砂浆中水分不充足，随着砂浆放置时间的延长，砂浆在短时间内变干，失去塑性，无法正常使用。
(3)砂浆容重(密度)损失小，24h内容重(密度)损失率小于10％。
(4)砂浆保水性佳，24h保水率可达92％以上。
(5)砂浆和易性佳，稠度损失小，工作时效性长，可达24h以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。下述各实施例和对比例中所涉及表面活性剂代号、名称及分子式如表1。
其中，减水组分A为专利CN201711145151.6中的实施例15，其制备方法为，在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗、氮气导入管和回流冷凝器的玻璃反应器中，加入54g甲基丙烯酸钠、49.5g N,N-二甲基丙烯酰胺、
200g
Figure BDA0002871392790000071
109g
Figure BDA0002871392790000072
和623.4g去离子水，并用62.5g液碱将溶液中和至pH＝7～8。开启搅拌，一边搅拌一边用氮气吹扫反应器，并升温至50℃，将4.1g偶氮二异丁基咪唑啉盐酸盐和8.2g 3-巯基丙酸分别配置成质量浓度为1.5％和7.5％的溶液后，分别在2h和2.5h内缓慢滴加入反应器中，滴加完毕后，升温至70～80℃，并在此温度下继续反应4～6h，得到固含量为30％的目标产物。
表1实施例和对比例中所涉及的表面活性剂代号、名称及分子式
Figure BDA0002871392790000073
Figure BDA0002871392790000081
Figure BDA0002871392790000091
各实施例和对比例的重量比见表2。
表2各实施例和对比例中的重量百分比
Figure BDA0002871392790000092
本发明中砂浆配合比见表3，各实施例和对比例的性能测试结果见表4。添加本发明中所述外加剂的湿拌砂浆稠度按照JGJ/T 70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》4中所述方法进行测定，表观密度按照JGJ/T 70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》5中所述方法进行测定和计算，保水率按照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》7中所述方法进行测定和计算。各实施例中通过调整外加剂的掺量和用水量，保持砂浆初始稠度为95±5mm，砂浆初始表观密度为1750±50kg/m3。
表3湿拌砂浆配合比
海螺水泥P.O 42.5/g 粉煤灰Ⅱ级/g 天然砂/g
400 260 2500
表4各实施例和对比例性能测定
Figure BDA0002871392790000101
表4数据表明，(1)同时含有减水组分、引气组分、增稠保水组分和缓凝组分的实施例1-实施例8，4h表观密度损失率＜5％，24h表观密度损失率＜10％；稠度损失小，初始稠度95±5mm，4h稠度90±5mm，24h稠度80±5mm；保水性佳，初始保水率达94％以上，24h保水率达92％以上。(2)对比例1中减水组分为醚型聚羧酸减水剂，与实施例相比，醚型聚羧酸减水剂的减水率更大，从而导致砂浆中水分不充足，随着放置时间的延长，砂浆表观密度、稠度和保水率损失较大。(3)对比例2中引气组分为十二烷基硫酸钠，与实施例相比，4h砂浆表观密度损失率与实施例相当，但后期稳泡能力不足，24h砂浆表观密度损失率达15％以上。(4)对比例3中的缓凝组分为葡萄糖酸钠，与实施例相比，葡萄糖酸钠的缓凝效果不佳，时间越长，缓凝效果下降越明显，从而导致24h表观密度、稠度及保水率的损失较大。(5)对比例4中无减水组分，虽然通过调整外加剂掺量和用水量可以使得砂浆初始表观密度在1750±50kg/m3(用水量越多，砂浆表观密度越小)，但与实施例相比，初始稠度和保水率较小，24h表观密度、稠度及保水率的损失较大。(6)对比例5中无引气组分，与实施例相比，表观密度达不到实际要求。(7)对比例6中无增稠保水组分，与实施例相比，初始保水率较低，且4h、24h表观密度、稠度及保水率的损失较大。(8)对比例7无缓凝组分，与实施例相比，4h表观密度、稠度和保水率损失较大，24h砂浆变干，无法使用。

Claims (9)

1.一种湿拌砂浆外加剂，其特征在于，包含如下组分及各组分质量百分比如下：
减水组分A：1-3wt％；
引气组分B：2-4wt％；
增稠保水组分C：0.5-2.0wt％；
缓凝组分D：3-6wt％；
余量为水；
上述各组分质量百分比之和为100％；
所述减水组分A为一种具有减水功能的混凝土和易性调节剂，该调节剂是由(甲基)丙烯酸、不饱和双键的酰胺单体、α-烯基磺酸钠和聚合活性端微疏水改性聚醚通过自由基共聚反应而制得的重均分子量为3×104～12×104的聚合物；其中，(甲基)丙烯酸、不饱和双键的酰胺单体、α-烯基磺酸钠和聚合活性端微疏水改性聚醚的摩尔比为1.0:0.5～2.0:0.2～0.5:0.3～1.5；
所述引气组分B为支化烷基硫酸盐阴离子表面活性剂；
所述增稠保水组分C为(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物，该共聚物中(甲基)丙烯酸与丙烯酰胺的摩尔比控制在1:3-1:5；所述增稠保水组分的重均分子量为2×106-3×106；
所述增稠保水组分C的分子式如式(2)所示：
其中R1表示氢原子或甲基，M1表示氢原子、一价碱金属离子或铵离子；p、q代表聚合度，p:q＝1:3～1:5；
所述缓凝组分D为小分子膦酸盐类缓凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种湿拌砂浆外加剂，其特征在于，所述支化烷基硫酸盐阴离子表面活性剂为支化烷基硫酸钠，其分子式如式(1)所示：
其中，0≤m，n≤10，4≤m+n≤10，m、n均为整数。
3.根据权利要求1所述的一种湿拌砂浆外加剂，其特征在于，所述缓凝组分D分子式如式(3)所示：
其中，R2为-CH2-CH2-、 x为1-5的整数。
4.根据权利要求1所述的一种湿拌砂浆外加剂，其特征在于，所述增稠保水组分C的制备方法如下：
(1)在装有温度计、搅拌器、滴液漏斗和氮气导入管的四颈烧瓶中，加入(甲基)丙烯酸、丙烯酰胺和一定量的水，反应物质量浓度为20％，用NaOH将溶液中和至pH＝7～8；
所述NaOH与(甲基)丙烯酸的摩尔比为1：1；
(2)开启搅拌，一边搅拌一边用氮气吹扫反应器，并升温至50℃；
(3)将引发剂配置成质量浓度为0.5％～1％的水溶液后，在1～2h内缓慢滴加入反应器中，滴加完毕后，升温至70～80℃，并在此温度下继续反应4h；
(4)加入剩余质量的水，搅拌30min后，得到固含量为10％，重均分子量为2×106-3×106的聚合物，即为所述增稠保水组分。
5.根据权利要求4所述的一种湿拌砂浆外加剂，其特征在于，所述的引发剂为水溶性偶氮类引发剂或过硫酸盐类引发剂；所述引发剂用量占(甲基)丙烯酸和丙烯酰胺总重量的0.5％～2.0％。
6.根据权利要求5所述的一种湿拌砂浆外加剂，其特征在于，所述水溶性偶氮类引发剂选自偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸、偶氮二异丙基咪唑啉中的任意一种；
所述过硫酸盐类引发剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的任意一种。
7.根据权利要求3所述的一种湿拌砂浆外加剂，其特征在于，所述缓凝组分D的制备方法包括：将装有搅拌器和温度计的三颈烧瓶放入油浴中，依次加入一定量的亚磷酸、浓硫酸和甲醛，升温至120℃，搅拌状态下缓慢滴加一定量的多乙烯多胺，滴加完毕后，继续反应24h后降温至50℃以下，加水稀释，得到固含量为50％的缓凝组分；
所述多乙烯多胺、浓硫酸、亚磷酸、甲醛的摩尔比为1:1:4:4.4。
8.权利要求1至7任一项所述的一种湿拌砂浆外加剂的制备方法，其特征在于，包括：按前述质量分数称量各组分，将减水组分、引气组分、增稠保水组分、缓凝组分和水通过物理机械搅拌混合均匀。
9.权利要求1至7任一项所述的一种湿拌砂浆外加剂的应用方法，其特征在于，所述湿拌砂浆外加剂在砂浆中的适宜掺量为胶凝材料质量的1.5/％～3.0/％，具体掺量应根据砂浆所需满足的性能通过实验确定。
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DE3427220A1 (de) * 1984-07-24 1986-01-30 Cassella Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von copolymeren
CN103664048B (zh) * 2013-12-03 2015-09-30 杨峰 一种砂浆增强剂
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