專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠提高混凝土及砂漿流動(dòng)性的減水劑，具體地說(shuō)，是涉及一種具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著施工技術(shù)的快速發(fā)展，流態(tài)、高強(qiáng)高性能商品混凝土得到迅速推廣，因此對(duì)高效減水劑的需求量與性能的要求日益提高，傳統(tǒng)的減水劑已不能滿(mǎn)足要求。目前使用最廣泛的萘系及三聚氰胺系高效減水劑與水泥的相容性存在問(wèn)題，出現(xiàn)減水率降低和坍落度損失過(guò)大等問(wèn)題，給混凝土施工造成了相當(dāng)?shù)睦щy，因此研制開(kāi)發(fā)與水泥相容性更好的新型高效減水劑勢(shì)在必行。氨基磺酸系高效減水劑是一種芳香族氨基磺酸鹽醛類(lèi)縮合物，具有對(duì)水泥粒子的高度分散性，減水率高達(dá)25％以上，混凝土的耐久性好，且1～2小時(shí)內(nèi)基本無(wú)坍落度損失，成本適中且工藝簡(jiǎn)單，是很有發(fā)展前途的一種高效減水劑。
堿骨料反應(yīng)是混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材及水中的堿(Na2O和K2O)與骨料中的活性成分反應(yīng)，在混凝土澆筑成型若干年(數(shù)年至二三十年)后逐漸反應(yīng)，生成物吸水膨脹，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂紋、崩裂和強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成混凝土破壞。
萘系、三聚氰胺系及氨基磺酸系等很多混凝土減水劑的合成過(guò)程中，需要加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值，以此來(lái)控制縮合反應(yīng)過(guò)程及產(chǎn)物的分子量，同時(shí)提高產(chǎn)物的貯存穩(wěn)定性。因此在混凝土中摻入上述減水劑將提高混凝土中的堿含量，增大堿骨料反應(yīng)的潛在危害。
國(guó)內(nèi)外有文獻(xiàn)提到鋇鹽、鈣鹽及鋰鹽等能夠有效抑制堿骨料膨脹，但將這些具有堿骨料反應(yīng)一種作用的離子和減水劑的制備結(jié)合起來(lái)，目前尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑的制備方法，以對(duì)氨基苯磺酸、苯酚、甲醛和無(wú)堿pH值調(diào)節(jié)劑為原料，在80℃～100℃下進(jìn)行縮合反應(yīng)，制成一種高效減水劑，使其不但在減水率、強(qiáng)度等性能方面優(yōu)于原有氨基磺酸系高效減水劑，而且具備抑制堿骨料反應(yīng)的作用，并有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于操作等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提出的一種具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，是由下述重量百分比的原料制成對(duì)氨基苯磺酸 7～20％苯酚 9～25％甲醛 15～32％pH值調(diào)節(jié)劑 3～6％水 40～50％本發(fā)明所述的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑的制備方法，包括以下幾個(gè)步驟(1)將水加熱至65℃～75℃，按上述比例投入對(duì)氨基苯磺酸、苯酚，以及大部分pH值調(diào)節(jié)劑(約占總量的四分之三左右)，邊攪拌邊升溫至80℃～95℃；(2)在此基礎(chǔ)上滴加甲醛，在15～30分鐘內(nèi)滴完，并保持溫度在85℃～100℃之間，邊攪拌邊保溫2～6小時(shí)；(3)加入剩余pH值調(diào)節(jié)劑，邊攪拌邊冷卻至室溫，出料。
本發(fā)明所述的pH值調(diào)節(jié)劑最好使用Ba(OH)2或LiOH或Ca(OH)2中的一種或兩種以上混合物。
本發(fā)明提出的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.常壓、低溫生產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作；2.無(wú)廢氣、廢渣、廢水排放，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；3.減水率高、與水泥的適應(yīng)性好、混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失小、混凝土不同齡期強(qiáng)度高；4.基本不含硫酸鈉，混凝土耐久性好；5.與現(xiàn)有氨基磺酸系減水劑相比，減水劑中基本不含堿，而且具有抑制堿骨料反應(yīng)的作用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例1在70℃470毫升水中，投入80克對(duì)氨基苯磺酸和190克苯酚，攪拌溶解，加入LiOH32克，調(diào)節(jié)體系的pH值為7～8，升溫至85℃，在30分鐘內(nèi)滴加甲醛218克，在90℃下保溫3小時(shí)，加入剩余的10克LiOH，充分?jǐn)嚢韬罄鋮s出料，即得液體高效減水劑，固含量約為30％。
實(shí)例2在65℃490毫升水中，投入95克對(duì)氨基苯磺酸和125克苯酚，攪拌溶解，加入Ba(OH)240克，調(diào)節(jié)體系的pH值為7～8，升溫至85℃，在20分鐘內(nèi)滴加甲醛235克，在85℃下保溫5小時(shí)，加入剩余的15克Ba(OH)2，充分?jǐn)嚢韬罄鋮s出料，即得液體高效減水劑，固含量約為32％。
以下為使用本發(fā)明的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑的一系列試驗(yàn)，說(shuō)明其效果。(表中對(duì)比例一為山東產(chǎn)萘磺酸鹽甲醛縮合物高效減水劑，對(duì)比例二為上海產(chǎn)傳統(tǒng)氨基磺酸系高效減水劑)表1不同減水劑的堿含量測(cè)定

表2不同減水劑抑制骨料堿活性效能測(cè)定

注試驗(yàn)參考DL/T5151-2001，骨料采用自制高活性級(jí)配石英玻璃砂，水泥為雙猴P.O 42.5，外加10％NaOH溶液使水泥含堿量達(dá)到1.0％
表3減水劑在不同時(shí)間時(shí)不同水泥的凈漿流動(dòng)度

表4不同減水劑的混凝土減水率及強(qiáng)度測(cè)定

注表中對(duì)比例一的摻量為0.75％，對(duì)比例二的摻量為0.5％(折合成粉劑摻量，用水量中扣除減水劑引入水量)；使用的水泥為雙猴P.O42.5。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例已被闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員作出的各種變化或改型都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，它是由下述重量百分比的原料制成對(duì)氨基苯磺酸7～20％苯酚9～25％甲醛15～32％pH值調(diào)節(jié)劑 3～6％水 40～50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，其特征在于所述pH值調(diào)節(jié)劑為Ba(OH)2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，其特征在于所述pH值調(diào)節(jié)劑為Ca(OH)2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，其特征在于所述pH值調(diào)節(jié)劑為L(zhǎng)iOH。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，其特征在于所述pH值調(diào)節(jié)劑為Ba(OH)2、Ca(OH)2和LiOH中任兩種或兩種以上混合物。
6.一種制備權(quán)利要求1所述的具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑的方法，其特征在于包括以下幾個(gè)步驟(1)將水加熱至65℃～75℃，按上述比例投入對(duì)氨基苯磺酸、苯酚，以及pH值調(diào)節(jié)劑總量的四分之三左右，邊攪拌邊升溫至80℃～95℃；(2)在此基礎(chǔ)上滴加甲醛，在10～30分鐘內(nèi)滴完，并保持溫度在85℃～100℃之間，邊攪拌邊保溫2～6小時(shí)；(3)加入剩余pH值調(diào)節(jié)劑，邊攪拌邊冷卻至室溫，出料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑，它是由下述重量百分比的原料制成對(duì)氨基苯磺酸7～20％，苯酚9～25％，甲醛15～32％，pH值調(diào)節(jié)劑3～6％和水40～50％。本發(fā)明還公開(kāi)了這種減水劑的制備工藝。本發(fā)明用不含堿且具有堿骨料反應(yīng)抑制作用的pH值調(diào)節(jié)劑替代傳統(tǒng)合成工藝中的氫氧化鈉來(lái)調(diào)節(jié)合成過(guò)程中的pH值，減水率高、和水泥適應(yīng)性好，并能有效減小混凝土坍落度損失，是一種市場(chǎng)前景廣闊的高效減水劑。本發(fā)明使用不同的pH值調(diào)節(jié)劑，制備了基本不含堿且具有抑制堿骨料反應(yīng)效能的高效減水劑。
文檔編號(hào)C04B22/00GK1765811SQ20051009413
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者陳國(guó)新, 黃國(guó)泓, 祝燁然, 莊英豪, 盧安琪 申請(qǐng)人:南京瑞迪高新技術(shù)公司