專利名稱：一種混凝土超緩凝減水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合混凝土超緩凝減水劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外應(yīng)用的混凝土緩凝劑分為兩大類，無機(jī)類和有機(jī)類。無機(jī)類主要包括硼砂、氧化鋅、磷酸鹽和偏磷酸鹽等，有機(jī)類主要包括木質(zhì)素磺酸鹽、羥基羧酸(鹽)、糖類及碳水化合物、多元醇及其衍生物等。有機(jī)類緩凝劑應(yīng)用比較多。但目前這些緩凝劑均存在一些缺點(diǎn)，一是只是普通緩凝劑，當(dāng)摻量超過一定值后，混凝土?xí)霈F(xiàn)不凝、強(qiáng)度下降等問題；二是緩凝劑與目前廣泛應(yīng)用的各類減水劑適應(yīng)性較差，有時(shí)與減水劑復(fù)合使用時(shí)，甚至?xí)a(chǎn)生促凝作用；三是對(duì)國內(nèi)多水泥品種適應(yīng)性不強(qiáng)等問題?；炷翜p水劑市場(chǎng)主要有改性木質(zhì)素磺酸鹽系、萘磺酸鹽系、磺化三聚氰胺系、氨基磺酸鹽系、聚羧酸系等不同類型的混凝土減水劑，在工程應(yīng)用中，混凝土緩凝劑往往與混凝土減水劑一同使用，廣泛應(yīng)用于地下、水壩等大體積混凝土工程施工，因此，開發(fā)多功能、復(fù)合化、高性能的混凝土外加劑對(duì)混凝土技術(shù)發(fā)展具有重要的意義。緩凝、減水、引氣等是混凝土外加劑的基本性能要求，混凝土超緩凝減水劑技術(shù)是當(dāng)今混凝土技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向，和普通混凝土緩凝劑比較，它是一種能夠在長期時(shí)間內(nèi)任意調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時(shí)間而不致破壞混凝土性能、不影響混凝土的后期強(qiáng)度，同時(shí)具有減水效果的外加劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是為了克服普通緩凝劑和不同系列減水劑的上述缺陷，提供一種同時(shí)具有緩凝和減水性能的復(fù)合超緩凝減水劑。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述復(fù)合超緩凝減水劑的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)路線是針對(duì)目前普通超緩凝劑特性與存在的主要問題，以及與不同類型混凝土減水劑復(fù)合使用時(shí)存在的不相適應(yīng)等問題，利用無機(jī)緩凝劑中磷酸鹽優(yōu)異的鰲合、緩凝作用，有機(jī)緩凝劑高效緩凝作用，優(yōu)化有機(jī)無機(jī)組合，選擇乙烯胺烷基膦酸鹽或乙烯胺烷基膦酸等作為超緩凝組分，因其在合適的濃度下，與不同類型減水劑具有良好的相容性，可配制不同的超緩凝減水劑。
本發(fā)明所述的超緩凝減水劑組分的重量百分比如下
乙烯多胺烷基膦酸或其鹽0.5-25％膦丁烷三羧酸 0.5-20％減水劑20-50％十二烷基硫酸鈉0-0.5％其余為水。
其中，乙烯多胺烷基膦酸或其鹽的分子結(jié)構(gòu)通式如下 式中A、B可為氫離子或鈉離子，n、m為零或整數(shù)。
本發(fā)明所述的超緩凝減水劑，其組分的最佳重量百分比為乙烯多胺烷基膦酸或其鹽1-12％膦丁烷三羧酸 0.5-10％減水劑20-30％十二烷基硫酸鈉0.02-0.2％其余為水。
乙烯多胺烷基膦酸或其鹽優(yōu)選為乙烯二胺—四甲基膦酸或氨基三甲基膦酸。
所述十二烷基硫酸鈉可以是工業(yè)級(jí)純度的產(chǎn)品。
所述的減水劑包括改性木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、萘磺酸鈉減水劑、磺化三聚氰胺減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、聚羧酸減水劑等，均以水溶液形式使用。
選擇不同類型的減水劑，其組分比例可隨之調(diào)整以獲得最佳的使用性能。
本發(fā)明的制備方法有兩種，一種是，將乙烯多胺烷基膦酸或其鹽、膦丁烷三羧酸超緩凝組分直接與減水劑按上述重量百分比復(fù)配而成超緩凝減水劑。另一種制備方法是在減水劑制備過程中加入超緩凝組分。一般是在制備工藝后期加入，對(duì)于不同類型的減水劑，超緩凝組分的加入時(shí)期略有不同。加入超緩凝組分后，減水劑的生產(chǎn)工藝參數(shù)，如溫度、壓力和時(shí)間等均按各類減水劑既定生產(chǎn)工藝參數(shù)控制，產(chǎn)品制成后，即可得到超緩凝減水劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的超緩凝減水劑的特點(diǎn)在于選擇合適的超緩凝組分與不同類型的減水劑相適應(yīng)，從而復(fù)合成超緩凝減水劑。具體來講，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1、本發(fā)明所述的超緩凝減水劑具有超常的緩凝效果，且凝結(jié)時(shí)間可以調(diào)整，一般可達(dá)到5小時(shí)-150小時(shí)?？筛鶕?jù)實(shí)際工程應(yīng)用需要，通過調(diào)節(jié)產(chǎn)品配方或產(chǎn)品的應(yīng)用摻量來調(diào)整混凝土的凝結(jié)時(shí)間。
2、本發(fā)明所述的超緩凝減水劑選擇了合適的緩凝組分，可與改性木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、萘磺酸鈉減水劑、磺化三聚氰胺減水劑、氨基磺酸鹽減水劑或聚羧酸減水劑等不同類型減水劑相適應(yīng)，很好地與其相混溶，且在應(yīng)用中不會(huì)產(chǎn)生副作用，不影響混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展。
3、本發(fā)明所述的超緩凝減水劑具有摻量小，在要求混凝土15-20小時(shí)的凝結(jié)時(shí)間時(shí)，摻量僅需0.6％左右，遠(yuǎn)低于其它同類產(chǎn)品。
4、本發(fā)明所述的超緩凝減水劑具有高減水率、高保水、保塑性能。配制的混凝土拌合物坍落度可達(dá)到150-250mm，且2小時(shí)坍落度損失幾乎為零。
5、本發(fā)明所述的超緩凝減水劑與不同品種的水泥適應(yīng)性好。不會(huì)產(chǎn)生因水泥品種的不同而產(chǎn)生副作用或沒有效果。
6、本發(fā)明所述的超緩凝減水劑還具有增強(qiáng)、高抗凍、高抗?jié)B、高耐久等性能。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施過程中，應(yīng)根據(jù)選用的減水劑的類型與應(yīng)用的環(huán)境條件，調(diào)整本發(fā)明超緩凝減水劑組分的重量百分比，獲得所需要的性能。
實(shí)施例1稱取120g的改性木質(zhì)素磺酸鹽減水劑粉劑，將其溶解成濃度為25％的液體減水劑，然后在液體改性木質(zhì)素磺酸鹽減水劑中，摻入2g的乙烯二胺—四甲基膦酸、40g的膦丁烷三羧酸進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌20分鐘，即可得超緩凝減水劑。使用時(shí)按比例配制成一定濃度的水溶液。
實(shí)施例2稱取100g的萘磺酸鹽減水劑粉劑，將其溶解成濃度為25％的液體減水劑，然后在液體萘磺酸鹽減水劑中，摻入2g的乙烯二胺—四甲基膦酸、80g的膦丁烷三羧酸、十二烷基硫酸鈉0.08g進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，即可得超緩凝減水劑。使用時(shí)按比例配制成一定濃度的水溶液。
實(shí)施例3
稱取濃度為25％的聚羧酸液體減水劑99.2g，摻入48g的乙烯二胺—四甲基膦酸、2g的膦丁烷三羧酸、十二烷基硫酸鈉0.4g進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，即可得超緩凝減水劑。使用時(shí)按比例配制成一定濃度的水溶液。
實(shí)施例4稱取氨基磺酸鹽減水劑120g，將其溶解成濃度為25％的液體減水劑，摻入20g的乙烯二胺—四甲基膦酸、20g的膦丁烷三羧酸、十二烷基硫酸鈉0.8g進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，即可得超緩凝減水劑。使用時(shí)按比例配制成一定濃度的水溶液。
實(shí)施例5稱取聚羧酸減水劑80g，將其溶解成濃度為25％的液體減水劑，摻入100g的乙烯二胺—四甲基膦酸、2g的膦丁烷三羧酸進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌30分鐘，即可得超緩凝減水劑。使用時(shí)按比例配制成一定濃度的水溶液。
實(shí)施例6稱取200g的萘磺酸鹽減水劑粉劑，將其溶解成液體減水劑，然后在液體萘磺酸鹽減水劑中，摻入4g的乙烯二胺—四甲基膦酸、72g的膦丁烷三羧酸、十二烷基硫酸鈉2g進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，即可得超緩凝減水劑。使用時(shí)按比例配制成一定濃度的水溶液。
對(duì)C40強(qiáng)度等級(jí)的混凝土來說，摻加以上各實(shí)施例超緩凝減水劑的混凝土的凝結(jié)時(shí)間與減水率見表一。超緩凝減水劑摻量按水泥用量的重量比計(jì)算。
表一不同超緩凝減水劑對(duì)C40混凝土減水率與凝結(jié)時(shí)間的影響

表一表明，實(shí)施例1～6所制備的超緩凝減水劑不僅具有良好的緩凝效果，而且具有良好的保坍性，配制的混凝土2小時(shí)坍落度機(jī)會(huì)為零，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他普通緩凝劑。
實(shí)施例5所制備的聚羧酸類超緩凝減水劑，不同摻量對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間與減水率的影響見表二。
表二不同摻量的聚羧酸類超緩凝減水劑對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間與減水率的影響

表二表明，隨超緩凝減水劑的摻量增大，緩凝效果越顯著，配制的混凝土2小時(shí)坍落度為零，甚至增大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他普通緩凝劑。
權(quán)利要求
1.一種超緩凝減水劑，其組分的重量百分比如下乙烯多胺烷基膦酸或其鹽0.5-25％、膦丁烷三羧酸0.5-20％、減水劑20-50％、十二烷基硫酸鈉0-0.5％，其余為水，其中，乙烯多胺烷基膦酸或其鹽的分子結(jié)構(gòu)通式如下 式中A、B可為氫離子或鈉離子，n、m為零或整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的超緩凝減水劑，其特征在于其組分的重量百分比為乙烯多胺烷基膦酸或其鹽1-12％、膦丁烷三羧酸、0.5-10％、減水劑20-30％、十二烷基硫酸鈉0.02-0.2％，其余為水。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超緩凝減水劑，其特征在于所說的乙烯多胺烷基膦酸或其鹽為乙烯二胺-四甲基膦酸或氨基三甲基膦酸。
4.如權(quán)利要求1或2所述的超緩凝減水劑，其特征在于所述的減水劑為改性木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、萘磺酸鈉減水劑、磺化三聚氰胺減水劑、氨基磺酸鹽減水劑或聚羧酸減水劑。
5.權(quán)利要求1～4所述的任一超緩凝減水劑的制備方法，該方法是將上述各組分按重量百分比復(fù)配即可，或是在減水劑制備過程中加入超緩凝組分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合混凝土超緩凝減水劑領(lǐng)域。本發(fā)明所述的超緩凝減水劑組分的重量百分比如下乙烯多胺烷基膦酸或其鹽0.5－25％、膦丁烷三羧酸0.5－20％、減水劑20－50％、十二烷基硫酸鈉0－0.5％，其余為水。本發(fā)明的制備方法有兩種，一種是將上述組分直接與減水劑按上述重量百分比復(fù)配而成超緩凝減水劑，另一種是在減水劑制備過程中加入超緩凝組分。本發(fā)明所述的超緩凝減水劑能與不同類型減水劑相適應(yīng)，且在應(yīng)用中不會(huì)產(chǎn)生副作用，更具有超常的緩凝效果。
文檔編號(hào)C04B24/04GK1834052SQ20051002439
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者蔣正武 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)