CN117682790B - 低回弹喷射混凝土用减水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低回弹喷射混凝土用减水剂及其制备方法，所述低回弹喷射混凝土用减水剂的制备原料包括按重量份计的以下组分：400‑600份减水组分，100‑200份回弹抑制剂；所述回弹抑制剂包括微胶囊包覆的磷酸分散剂和纳米碳酸钙。纳米碳酸钙在磷酸分散剂的作用下可以稳定的溶于微胶囊里而不易凝聚。水泥水化热使微胶囊破裂，释放出磷酸分散剂和纳米碳酸钙，纳米碳酸钙能够缩短喷射混凝土的凝结时间，同时提高混凝土的早强强度；此外，由于纳米碳酸钙的表面积较高，能够大量消耗混凝土中的自由水，大幅提高混凝土的粘度，固可有效降低喷射回弹率。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土建筑材料领域，特别涉及一种低回弹喷射混凝土用减水剂，同时本发明还涉及一种上述低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法。
背景技术
喷射混凝土是借助喷射机械，将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面，使岩石或结构物得到加强和保护。喷射混凝土技术主要应用于隧洞、竖井开挖的临时支护、开挖边坡的永久或临时支护。随着川藏铁路的开建，由于其特殊的地理环境，桥隧比高达80%以上，喷射混凝土的用量大幅提升。
受喷射工艺自身的限制，混凝土在喷射施工中不可避免地会发生回弹，普通C20～C30湿喷混凝土边墙和顶拱的综合回弹率一般为20％～50％。由于砂、石等原材料的匮乏，资源最大利用，控制混凝土单方成本成为各单位关注的重点。然而，喷射混凝土产生的回弹料很难重复利用，回弹物料的损失和清理将会大幅地增加施工成本。喷射混凝土的回弹率作为施工中的一个重要的经济指标，提高湿喷混凝土回弹率的控制水平也更为迫切。
因此，研究制备一种低回弹喷射混凝土用减水剂成为解决喷射混凝回弹问题的趋势。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种低回弹喷射混凝土用减水剂，以降低喷射混凝土的回弹率。
为达上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种低回弹喷射混凝土用减水剂，所述低回弹喷射混凝土用减水剂的制备原料包括按重量份计的以下组分：400-600份减水组分，100-200份回弹抑制剂；所述回弹抑制剂包括微胶囊包覆的磷酸分散剂和纳米碳酸钙。
进一步的，所述减水组分包括聚羧酸减水剂。
进一步的，所述纳米碳酸钙的粒径为10-30nm。
本发明还提出了一种上述低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法，包括以下步骤：
分别配置钙盐溶液和碳酸盐溶液，钙盐溶液包括100-150份钙盐和100-150份去离子水，碳酸盐溶液包括50-100份碳酸盐和100-200份去离子；向磷酸分散剂水溶液滴加钙盐溶液和碳酸盐溶液，反应完成，即制得高分散纳米碳酸钙组分；将高分散纳米碳酸钙溶于去离子水中，升温至30-40℃，加入引发剂，搅拌溶解，配置成水相溶液A；将烷基丙烯酸类单体、交联单体和乳化剂配成油相溶液B；将所述油相溶液B与所述水相溶液A混合，在超声分散下乳化，得水/油乳液；将所述水/油乳液在保护气氛围下搅拌加热至 40-50℃反应，得回弹抑制剂；将所述回弹抑制剂和减水组分混合、稀释，制得所述低回弹喷射混凝土用减水剂。
进一步的，所述烷基丙烯酸类单体包括丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
进一步的，所述交联单体包括1, 4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丙二醇二甲基丙烯酸酯或1, 3- 丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
进一步的，所述引发剂包括硝酸铈铵、硫酸铈铵中的至少一种。
进一步的，所述乳化剂包括司盘-20和吐温-80中的至少一种。
进一步的，所述磷酸分散剂的制备方法包括以下步骤：
将聚醚大单体和去离子水混合，冰浴控温在10-20℃，避光，加入次氯酸盐，反应后，升温至40-60℃，加入亚磷酸，反应完成，得到所述磷酸分散剂。
进一步的，所述聚醚大单体包括分子量为5000-6000的乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚。
本发明的低回弹喷射混凝土用减水剂采用回弹抑制剂和减水剂组分进行复配，回弹抑制剂包括微胶囊包覆的磷酸分散剂和纳米碳酸钙。纳米碳酸钙在磷酸分散剂的作用下可以稳定的溶于微胶囊里而不易凝聚。水泥水化热使微胶囊破裂，释放出磷酸分散剂和纳米碳酸钙，纳米碳酸钙能够缩短喷射混凝土的凝结时间，同时提高混凝土的早强强度；此外，由于纳米碳酸钙的表面积较高，能够大量消耗混凝土中的自由水，大幅提高混凝土的粘度，固可有效降低喷射回弹率。
本发明制备磷酸分散剂的方法优选将聚醚大单体经过加成反应，高效率获得端基氯代聚醚，然后进行膦酸化反应，带孤电子对的亚磷酸的磷原子与亲电性的氯代碳原子之间进行反应，三价磷变为五价磷，直接形成碳-磷键，反应效率较高，具有工艺简单的优势。磷酸分散剂的碳-磷键具有耐水解性，与酯化形成的磷酸基团相比，化学性质更稳定。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。另外，除本实施例特别说明之外，本实施例中所涉及的各术语及工艺依照现有技术中的一般认知及常规方法进行理解即可。
一种低回弹喷射混凝土用减水剂，所述低回弹喷射混凝土用减水剂的制备原料包括按重量份计的以下组分：400-600份减水组分，100-200份回弹抑制剂；所述回弹抑制剂包括微胶囊包覆的磷酸分散剂和纳米碳酸钙。
其中减水组分可以选用市售的聚羧酸减水剂。
上述纳米碳酸钙的粒径为10-30nm。
本发明的低回弹喷射混凝土用减水剂采用回弹抑制剂和减水剂组分进行复配，回弹抑制剂包括微胶囊包覆的磷酸分散剂和纳米碳酸钙。纳米碳酸钙在磷酸分散剂的作用下可以稳定的溶于微胶囊里而不易凝聚。水泥水化热使微胶囊破裂，释放出磷酸分散剂和纳米碳酸钙，纳米碳酸钙能够缩短喷射混凝土的凝结时间，同时提高混凝土的早期强度；此外，由于纳米碳酸钙的表面积较高，能够大量消耗混凝土中的自由水，大幅提高混凝土的粘度，固可有效降低喷射回弹率。
本发明制备的低回弹喷射混凝土用减水剂中含有聚羧酸减水剂，加入喷射混凝土中，聚羧酸减水剂具有梳状结构的分子，分子主链上的羧酸基团能定向吸附于水泥颗粒表面，侧链具有空间位阻作用，当水泥颗粒互相靠近时，长侧链在水泥颗粒间产生空间位阻作用，使水泥颗粒相互分散，阻碍水泥颗粒间凝聚，提高混凝土的拌和性能，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。使喷射混凝土在塑性阶段具有优异的分散性能，能够满足施工的流动性泵送性要求。
另外，低回弹喷射混凝土用减水剂中还含有回弹抑制剂，回弹抑制剂包括微胶囊包覆的磷酸分散剂和纳米碳酸钙。其中的微胶囊可以采用以酯键交联聚合的疏水大分子在乳化剂作用下形成的水油乳液颗粒，微胶囊的水相液溶解有磷酸分散剂和纳米碳酸钙，油相液则包覆水相液。混凝土喷射前，在喷射口与速凝剂混合，喷射混凝土水化加快放热量大幅提高，含有酯键的胶囊在高温环境下，快速水解，释放出纳米碳酸钙颗粒。纳米碳酸钙能够与铝酸三钙反应生产碳铝酸钙，同时还能加速硅酸三钙的水化，能够缩短喷射混凝土的凝结时间，同时提高混凝土的早强强度；此外，由于纳米碳酸钙的表面积较高，能够大量消耗混凝土中的自由水，大幅提高混凝土的粘度。基于上述两方面的共同作用，喷射混凝土的回弹率能够得到明显降低。更重要的是，该手段不影响喷射前的喷射混凝土的施工性能，只是在喷射后才发挥不用，不会为了满足施工性能额外增加减水剂的掺量。
纳米碳酸钙和磷酸分散剂的混合非常有助于提高微胶囊体系的稳定性。纳米碳酸钙表面不易被一般的分散剂吸附，所以粒径极小的纳米碳酸钙在水溶液中溶解度很低，而且一般分散剂对碳酸钙的分散作用不明显。但是磷酸分散剂成单链型，吸附基团含有磷酸基团，吸附能力强，分子量小，对于分散纳米碳酸钙具有很大的优势，使纳米碳酸钙稳定于极小粒径状态。对于水油乳液来说，保持水油平衡是必要的，纳米碳酸钙和磷酸分散剂的组合可以提高水相组分的浓度，有效防止油相及乳化界面上的极性基团向水相迁移，可以使微胶囊体系长期保持稳定状态。
本发明还提出了一种上述低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法，具体包括以下步骤：
制备磷酸分散剂：在反应釜中加入100-120份聚醚大单体，66-80份去离子水，开启搅拌，冰浴控温至10-20℃。将反应体系避光，然后一次性加入1.4-1.6份次氯酸钠，反应20min-30min后，升温至40-60℃，加入1.6-1.8份亚磷酸，反应30-60min，得磷酸分散剂。聚醚大单体可以选用乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚，乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚活性高，易于合成磷酸分散剂，优选的分子量为5000-6000。
制备高分散纳米碳酸钙组分：配置钙盐溶液，钙盐溶液包括100-150份钙盐和100-150份去离子水。配置碳酸盐溶液，碳酸盐溶液包括50-100份碳酸盐和100-200份去离子。上述钙盐优选为四水硝酸钙或氯化钙，上述碳酸盐优选为碳酸钠、碳酸钾或碳酸铵。
另取容器，加入500-600份去离子水，30-60份磷酸分散剂，开启高速分散机，转速为5000-15000rap/min。分散完成后同时滴加钙盐溶液、碳酸盐溶液，滴加时间分别为20-40min和25-45min，反应结束，即获得高分散纳米碳酸钙组分。
称取20-40份高分散纳米碳酸钙溶于60-80份去离子水中，升温至30-40℃，加入0.8-1.5份引发剂，搅拌溶解，配置成水相溶液A。另称取25-40份烷基丙烯酸类单体、1-2份交联单体、5-15份乳化剂配成油相溶液B。
将油相溶液B加入和水相溶液A混合，在速率为 8000-10000 rap/min超声分散下乳化 20-30min，得水/油乳液；将水/油乳液在保护气体（可选用N2）氛围下搅拌、加热，升温至 40-50℃反应 1-2 h，得回弹抑制剂。
上述烷基丙烯酸类单体包括丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。交联单体包括1, 4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丙二醇二甲基丙烯酸酯或1, 3- 丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。引发剂包括硝酸铈铵、硫酸铈铵中的至少一种。乳化剂包括司盘-20和吐温-80中的至少一种。
称取400-600份减水组分和100-200份回弹抑制剂混合，加入去离子水，搅拌均匀，即可得到低回弹喷射混凝土用减水剂。
上述制备磷酸分散剂的方法是将聚醚大单体经过加成反应，高效率获得端基氯代聚醚，然后进行膦酸化反应，带孤电子对的亚磷酸的磷原子与亲电性的氯代碳原子之间进行反应，三价磷变为五价磷，直接形成碳-磷键，反应效率较高，具有工艺便捷容易控制的优势。磷酸分散剂的碳-磷键具有耐水解性，与酯化形成的磷酸酯基团相比，化学性质更稳定。
下面对本发明的具体实现方案做详细的描述。
实施例1
一种低回弹喷射混凝土用减水剂，制备方法包括以下步骤：
（1）磷酸分散剂的制备
在反应釜中加入100份分子量为5000的乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚，66份去离子水，开启搅拌，冰浴控温在10℃。降温至指定温度后，将反应体系避光，然后一次性加入1.45份次氯酸钠，反应20min后，升温至50℃，加入1.7份亚磷酸，反应30min，即可得到磷酸分散剂。
（2）高分散纳米碳酸钙的制备
配置钙盐溶液，碳酸盐溶液，钙盐溶液含125份四水硝酸钙和110份去离子水，碳酸盐溶液含60份碳酸钠和100份去离子水。另取容器，向5L的塑料烧杯中加入500份去离子水，30份磷酸减水剂作为分散剂，开启高速分散机，转速为5000rap/min。分散完成后同时滴加钙盐溶液、碳酸盐溶液，滴加时间分别为20min和25min，反应结束，即为高分散纳米碳酸钙组分。
（3）回弹抑制剂的制备
称取20份高分散纳米碳酸钙溶于60份去离子水中，升温至30℃，同时加入0.8份硝酸铈铵，搅拌溶解，配置成水相溶液A。
称取15份甲基丙烯酸酐、13份甲基丙烯酸甲酯、1.1份1, 3- 丙二醇二甲基丙烯酸酯、5份司盘-20和5份吐温-80配成油相溶液B。
将所述油相B加入到所述水相A中，在超声分散下（速率为 8000rap/min )下乳化30min，得水/油乳液；将所述水/油乳液在 N2氛围下搅拌、加热，升温至 40℃反应 1 h，得回弹抑制剂。
（4）低回弹喷射混凝土用减水剂的制备
称取450份市售的聚羧酸减水剂与100份上述所得回弹抑制剂混合，加入400份去离子水，搅拌10min即可得到低回弹喷射混凝土用减水剂。
实施例2
一种低回弹喷射混凝土用减水剂，制备方法包括以下步骤：
（1）磷酸分散剂的制备
在反应釜中加入120份分子量为6000的乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚，80份去离子水，开启搅拌，冰浴控温在15℃。降温至指定温度后，将反应体系避光，然后一次性加入1.5份次氯酸钠，反应30min后，升温至60℃，加入1.6份亚磷酸，反应40min，即可得到磷酸分散剂。
（2）高分散纳米碳酸钙的制备
配置钙盐溶液，碳酸盐溶液，钙盐溶液含105份氯化钙和140份去离子水，碳酸盐溶液含70份碳酸钾和160份去离子水。向5L的塑料烧杯中加入550份去离子水，40份磷酸减水剂作为分散剂，开启高速分散机，转速为10000rap/min。分散完成后同时滴加钙盐溶液、碳酸盐溶液，滴加时间分别为30min和35min，反应结束，即为高分散纳米碳酸钙组分。
（3）回弹抑制剂的制备
称取30份高分散纳米碳酸钙溶于70份去离子水中，升温至40℃，同时加入1.2份硫酸铈铵，搅拌溶解，配置成水相溶液A。
称取35份甲基丙烯酸乙酯、1.3份1, 3- 丁二醇二丙烯酸酯、10份司盘-20和5份吐温-80配成油相溶液B。
将所述油相B加入到所述水相A中，在超声分散下（速率为 10000 rap/min )下乳化 20min，得水/油乳液；将所述水/油乳液在 N2氛围下搅拌、加热，升温至 40℃反应 1.5h，得回弹抑制剂。
（4）低回弹喷射混凝土用减水剂的制备
称取500份市售的聚羧酸减水剂与160份上述所得回弹抑制剂混合，加入340份去离子水，搅拌10min即可得到低回弹喷射混凝土用减水剂。
实施例3
一种低回弹喷射混凝土用减水剂，制备方法包括以下步骤：
（1）磷酸分散剂的制备
在反应釜中加入100份分子量为5000的乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚，66份去离子水，开启搅拌，冰浴控温在20℃。降温至指定温度后，将反应体系避光，然后一次性加入1.6份次氯酸钠，反应30min后，升温至40℃，加入1.8份亚磷酸，反应25min，即可得到磷酸分散剂。
（2）高分散纳米碳酸钙的制备
配置钙盐溶液，碳酸盐溶液，钙盐溶液含138份四水硝酸钙和150份去离子水，碳酸盐溶液含60份碳酸铵和120份去离子水。向5L的塑料烧杯中加入550份去离子水，50份磷酸减水剂作为分散剂，开启高速分散机，转速为12000rap/min。分散完成后同时滴加钙盐溶液、碳酸盐溶液，滴加时间分别为40min和45min，反应结束，即为高分散纳米碳酸钙组分。
（3）回弹抑制剂的制备
称取40份高分散纳米碳酸钙溶于80份去离子水中，升温至40℃，同时加入1.0份硝酸铈铵，搅拌溶解，配置成水相溶液A。
称取25份甲基丙烯酸甲酯、15份甲基丙烯酸乙酯、2份乙二醇二甲基丙烯酸酯、4份司盘-20和6份吐温-80配成油相溶液B。
将所述油相B加入到所述水相A中，在超声分散下（速率为 10000 rap/min )下乳化 25min，得水/油乳液；将所述水/油乳液在 N2氛围下搅拌、加热，升温至 50℃反应 1.5h，得回弹抑制剂。
（4）低回弹喷射混凝土用减水剂的制备
称取550份市售的聚羧酸减水剂与180份上述所得回弹抑制剂混合，加入270份去离子水，搅拌10min即可得到低回弹喷射混凝土用减水剂。
实施例4
一种低回弹喷射混凝土用减水剂，制备方法包括以下步骤：
（1）磷酸分散剂的制备
在反应釜中加入120份分子量为6000的乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚，80份去离子水，开启搅拌，冰浴控温在18℃。降温至指定温度后，将反应体系避光，然后一次性加入1.5份次氯酸钠，反应20min后，升温至50℃，加入1.6份亚磷酸，反应30min，即可得到磷酸分散剂。
（2）高分散纳米碳酸钙的制备
配置钙盐溶液，碳酸盐溶液，钙盐溶液含120份氯化钙和140份去离子水，碳酸盐溶液含80份碳酸钠和200份去离子水。向5L的塑料烧杯中加入550份去离子水，60份磷酸减水剂作为分散剂，开启高速分散机，转速为5000rap/min。分散完成后同时滴加钙盐溶液、碳酸盐溶液，滴加时间分别为25min和30min，反应结束，即为高分散纳米碳酸钙组分。
（3）回弹抑制剂的制备
称取25份高分散纳米碳酸钙溶于70份去离子水中，升温至30℃，同时加入1.0份硫酸铈铵，搅拌溶解，配置成水相溶液A。
称取30份甲基丙烯酸酐、1.4份1, 3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、3份司盘-20和5份吐温-80配成油相溶液B。
将所述油相B加入到所述水相A中，在超声分散下（速率为10000 rap/min )下乳化30min，得水/油乳液；将所述水/油乳液在 N2氛围下搅拌、加热，升温至 45℃反应 1h，得回弹抑制剂。
（4）低回弹喷射混凝土用减水剂的制备
称取600份市售的聚羧酸减水剂与200份上述所得回弹抑制剂混合，加入200份去离子水，搅拌10min即可得到低回弹喷射混凝土用减水剂。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，不同的是，将实施例1的回弹抑制剂换成5%浓度的黄原胶，其他同实施例1。
对比例2
本对比例与实施例1基本相同，不同的是，将实施例1的磷酸分散剂换成P6型减水剂作为分散剂，其他同实施例1。
对比例3
本对比例与实施例1基本相同，不同的是，将实施例1中步骤（2）的高分散纳米碳酸钙组分未进行微胶囊包覆，直接作为回弹抑制剂加入（4）中，其他同实施例1相同。
对比例4
本对比例采用专利CN112299466B一种水泥沙浆用纳米碳酸钙的制备方法中的实施例的纳米碳酸钙直接作为回弹抑制剂加入，其他同实施例1相同。
效果验证：
按照JGJ/T 372-2016《喷射混凝土应用技术规程》，使用实施例1-实施例4和对比例1-对比例3制备的低回弹喷射混凝土用减水剂进行喷射混凝土配制，喷射工艺为湿喷，试验配合比如表1所示。其中 ，配制喷射混凝土所用的水泥为峨胜水泥P .O42 .5R，碎石为5～15mm玄武岩，速凝剂型号为GK-3B（主要成分为硫酸铝，详细制备方法见专利申请CN202110916790.8），且满足Q/CR 807-2020《隧道喷射混凝土用液体无碱速凝剂》, 产品的粒径分布数据及产品稳定性描述如表2所示，喷射混凝土工作性能、力学性能及回弹率如表3所示。
表1 喷射混凝土的配方
表2 高分散纳米碳酸钙的粒径大小及稳定性
本发明中实施例1-4合成的磷酸减水剂作为纳米碳酸钙的分散剂可以将粒径控制在30nm以下，并且产品稳定性好，用常规的分散剂达不到这样的效果。
表3 喷射混凝土工作性能、力学性能及回弹率
通过表3可以发现，达到相同的工作性能，与实施例1-4相比，对比例都需要更高的减水剂掺量，对比例1主要是由于使用保水增稠组分来提高混凝土的粘度从而达到降低回弹的目的。然而，保水剂的加入会降低拌合物的施工性能，流动度降低，粘度增加，相同达到相同的施工性能，需要通过提高减水剂掺量来完成，这样大量增加了减水剂的用量。对比例3的掺量大幅度提高主要是由于没有对纳米碳酸钙进行包覆，复配减水组分加入喷射混凝土中，这使得水泥水化和自由水的消耗加快，需要更高的减水剂用量才能更好的分散。此外，对比1中的黄原胶作为增粘组分，由于大量羟基的存在，喷射混凝土的凝结时间也存在一定的影响；对比例2中由于纳米碳酸钙的粒径及稳定性原因对喷射混凝土的粘度改善不明显；对比例3减水的大量加入对喷射混凝土的凝结时间也存在一定的负面影响，导致对比例的回弹比实施例的回弹率都大幅降低。对比例4的水泥沙浆用纳米碳酸钙的粒径虽然也很小，但是该专利合成的纳米碳酸钙手段是通过大量晶型控制剂来抑制晶体长大，所用晶型控制剂具有缓凝作用，加入的晶型控制剂则会大幅增加混凝土的凝结时间，对喷射混凝土的早期强度不利，严重影响了喷射混凝土的早期强度，回弹高，不适合喷射混凝土体系。
由此可见，本发明制备的低回弹喷射混凝土用减水剂对降低喷射混凝土的回弹具有更好应用效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (8)
1.一种低回弹喷射混凝土用减水剂，其特征在于：所述低回弹喷射混凝土用减水剂的制备原料包括按重量份计的以下组分：400-600份减水组分，100-200份回弹抑制剂；所述回弹抑制剂包括微胶囊包覆的磷酸分散剂和纳米碳酸钙；
所述回弹抑制剂的制备方法包括以下步骤：将聚醚大单体和去离子水混合，冰浴控温在10-20℃，避光，加入次氯酸盐，反应后，升温至40-60℃，加入亚磷酸，反应完成，得到所述磷酸分散剂；分别配置钙盐溶液和碳酸盐溶液，钙盐溶液包括100-150份钙盐和100-150份去离子水，碳酸盐溶液包括50-100份碳酸盐和100-200份去离子水；向磷酸分散剂水溶液滴加钙盐溶液和碳酸盐溶液，反应完成，即制得高分散纳米碳酸钙组分；
将高分散纳米碳酸钙溶于去离子水中，升温至30-40℃，加入引发剂，搅拌溶解，配置成水相溶液A；将烷基丙烯酸类单体、交联单体和乳化剂配成油相溶液B；将所述油相溶液B与所述水相溶液A混合，在超声分散下乳化，得水/油乳液；将所述水/油乳液在保护气氛围下搅拌加热至 40-50℃反应，得回弹抑制剂；
所述交联单体包括1, 4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丙二醇二甲基丙烯酸酯或1, 3- 丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的低回弹喷射混凝土用减水剂，其特征在于：所述减水组分包括聚羧酸减水剂。
3.根据权利要求1所述的低回弹喷射混凝土用减水剂，其特征在于：所述纳米碳酸钙的粒径为10-30nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚醚大单体和去离子水混合，冰浴控温在10-20℃，避光，加入次氯酸盐，反应后，升温至40-60℃，加入亚磷酸，反应完成，得到所述磷酸分散剂；分别配置钙盐溶液和碳酸盐溶液，钙盐溶液包括100-150份钙盐和100-150份去离子水，碳酸盐溶液包括50-100份碳酸盐和100-200份去离子水；向磷酸分散剂水溶液滴加钙盐溶液和碳酸盐溶液，反应完成，即制得高分散纳米碳酸钙组分；
将高分散纳米碳酸钙溶于去离子水中，升温至30-40℃，加入引发剂，搅拌溶解，配置成水相溶液A；将烷基丙烯酸类单体、交联单体和乳化剂配成油相溶液B；将所述油相溶液B与所述水相溶液A混合，在超声分散下乳化，得水/油乳液；将所述水/油乳液在保护气氛围下搅拌加热至 40-50℃反应，得回弹抑制剂；所述交联单体包括1, 4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯、1, 3- 丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1, 3- 丙二醇二甲基丙烯酸酯或1, 3- 丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；
将所述回弹抑制剂和减水组分混合、稀释，制得所述低回弹喷射混凝土用减水剂。
5.根据权利要求4所述的低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法，其特征在于，所述烷基丙烯酸类单体包括丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
6.一种根据权利要求4所述的低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂包括硝酸铈铵、硫酸铈铵中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂包括司盘-20和吐温-80中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的低回弹喷射混凝土用减水剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚大单体包括分子量为5000-6000的乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚。
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| CN103214262A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-24 | 佛山市森科能源科技开发有限公司 | 一种综合式发泡混凝土改性添加剂及其配制方法和混凝土 |
| CN108069654A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-25 | 广州市佑安土木工程有限公司 | 一种摊铺机专用混凝土及其制备方法和施工方法 |
| CN111620591A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-09-04 | 中交第二航务工程局有限公司 | 湿法喷射超高性能混凝土流变性能调节剂及其使用方法 |
| CN114956744A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-08-30 | 长安大学 | 一种纳米改性高致密喷射混凝土及利用其的富水隧道的施工方法 |
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2024
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Patent Citations (6)
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| 常规分散纳米碳酸钙对混凝土性能的影响研究;明杏芬;明晓东;;公路交通科技;20190615(06);全文 * |
| 纳米材料对混凝土耐久性和功能性影响研究;许耀群;李曙光;王娟;武霄鹏;;水利水电技术;20170920(09);全文 * |
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