一種緩釋微膠囊型混凝土外加劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，所述方法包括以下過程：將具有孔隙的載體在混凝土外加劑溶液中攪拌分散，充分浸泡，離心過濾，干燥，即得緩釋微膠囊型混凝土外加劑。當(dāng)具有孔隙的載體在混凝土外加劑溶液中充分浸泡時，一部分混凝土外加劑分子進入孔隙載體孔隙內(nèi)，另一部分混凝土外加劑分子則吸附在載體顆粒表面，在過濾干燥后，這兩部分混凝土外加劑分子都保留在孔隙載體中，形成緩釋微膠囊型混凝土外加劑。另外，本發(fā)明還公開了一種緩釋微膠囊型混凝土外加劑，所述混凝土外加劑能夠保持混凝土拌合物的流動性能，使混凝土拌合物的坍落度在5h內(nèi)不損失，減少混凝土離析和泌水，提高混凝土的致密性、強度和耐久性。
【專利說明】一種緩釋微膠囊型混凝土外加劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土外加劑及其制備方法，尤其涉及一種緩釋微膠囊型混凝土外加劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在混凝土的制備過程中，摻入少量但能明顯改善混凝土性能的一種特殊產(chǎn)品，稱為混凝土外加劑。在混凝土中摻入適量的外加劑，能提高混凝土質(zhì)量，改善混凝土性能，減少用水量，節(jié)約水泥，降低成本，加快施工進度。隨著技術(shù)的進步，外加劑已成為除水泥、砂、石和水以外的第5種必備材料。摻外加劑是混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計和提高混凝土耐久性的
一項重要措施。
[0003]減水劑是混凝土外加劑中使用最廣，用量最大的一種外加劑。與傳統(tǒng)的外加劑相t匕，新一代高效減水劑在減水率，保坍性和后期強度增長等方面均具有明顯的優(yōu)勢。在我國，目前普遍使用的高效減水劑是萘系高效減水劑和聚羧酸系高性能減水劑。聚萘磺酸鹽甲醛縮聚物是一種普遍使用的高效減水劑，有明顯的減水作用，對水泥有強分散作用，不引氣，不緩凝，但混凝土坍落度損失大，往往30-60min就失去了流動性，難以滿足實際工程的施工要求。因此，目前集中攪拌的預(yù)拌混凝土極少單獨使用萘系高效減水劑。為滿足新拌混凝土的工作性及硬化混凝土的物理力學(xué)性能要求，通常需要采用復(fù)配技術(shù)，以達(dá)到提高減水率，改善保坍性及提高混凝土后期強度的目的。
[0004] 與萘系高效減水劑相比，聚羧酸系高性能減水劑，分子結(jié)構(gòu)中含有聚醚側(cè)鏈，具有摻量低，保坍性能好，混凝土收縮率低，分子結(jié)構(gòu)可調(diào)性強，高性能化潛力大等突出優(yōu)點，已成為高性能混凝土外加劑的發(fā)展方向和研究熱點。然而，聚羧酸系高性能減水劑在實際應(yīng)用中也遇到了很多技術(shù)難題，如對水泥，摻和料，尤其砂石中的泥土料敏感性等，嚴(yán)重時造成聚羧酸減水劑失去工作性能。
[0005]由于混凝土從完成攪拌出廠到施工現(xiàn)場泵送澆注所需的時間有時過長，混凝土的坍落度損失很大，給澆注造成困難。為滿足泵送要求，卸料時往往采用向混凝土拌合料中增加外加劑和水的做法來提高混凝土的流動性，這種危險做法對混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，給工程帶來隱患，甚至造成嚴(yán)重的質(zhì)量和安全事故。坍落度損失一直是混凝土工業(yè)中一個主要問題，如何有效控制坍落度損失是進一步推廣應(yīng)用高效減水劑和開發(fā)混凝土新技術(shù)必須解決的一大難題，普通緩凝型減水劑往往給混凝土水和化反應(yīng)帶來問題影響混凝土的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種能夠有效控制坍落度損失的緩釋膠囊型混凝土外加劑的制備方法；本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用所述方法制備得到的混凝土外加劑。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種混凝土外加劑的制備方法，所述方法包括以下過程:
[0008]將具有孔隙的載體在混凝土外加劑溶液中攪拌分散，充分浸泡，過濾，干燥，即得緩釋微膠囊型混凝土外加劑。
[0009]上述所述載體的用量沒有嚴(yán)格限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)具體情況及需要加入合適量的載體。所述混凝土外加劑溶液為混凝土外加劑的水溶液。
[0010]當(dāng)具有孔隙的載體在混凝土外加劑溶液中充分浸泡時，一部分混凝土外加劑分子進入孔隙載體孔隙內(nèi)，另一部分混凝土外加劑分子則吸附在載體顆粒表面，在干燥后，這兩部分混凝土外加劑分子都保留在孔隙載體中，形成緩釋微膠囊型混凝土外加劑。當(dāng)這種緩釋微膠囊型混凝土外加劑摻入混凝土拌合物中時，首先，混凝土外加劑隨著載體粒子分散到混凝土拌合物中，與水接觸后，吸附在載體粒子表面的混凝土外加劑分子進入水溶液中，能有效地分散漿體中的水泥粒子，釋放出被包裹在水泥凝絮體中的自由水，改善混凝土和易性，而進入載體中的混凝土外加劑分子，則緩慢釋放進入到水泥漿體中，吸附在水泥及水泥水和化產(chǎn)物的表面，保持混凝土拌合物的流動性能，使混凝土拌合物的坍落度在5h內(nèi)不損失。而作為混凝土外加劑的載體，在進入混凝土拌合物漿體中，且吸附的混凝土外加劑分子溶解進入水溶液后，填充到混凝土拌合物的孔隙中，提高混凝土的致密性，減少混凝土離析和泌水，提高混凝土強度和耐久性。
[0011]作為本發(fā)明所述混凝土外加劑的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述具有孔隙的載體為孔隙二氧化硅、孔隙石英砂或孔隙細(xì)砂等各種具有孔隙結(jié)構(gòu)的惰性礦物質(zhì)。所述具有孔隙的載體優(yōu)選但不限于孔隙二氧化硅、孔隙石英砂或孔隙細(xì)砂，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)實際情況選擇其他具有孔隙的材料作為載體。
[0012]作為本發(fā)明所述混凝土外加劑的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述方法中，充分浸泡后直接噴霧干燥或過濾干燥，即得緩釋微膠囊型混凝土外加劑。
[0013]作為本發(fā)明所述混凝土外加劑的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述混凝土外加劑為聞效減水劑。
[0014]作為本發(fā)明所述混凝土外加劑的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述高效減水劑為萘系高效減水劑或聚羧酸系高效減水劑。當(dāng)用萘系高效減水劑和載體制成緩釋微膠囊型減水劑時，由于吸附于載體顆粒表面或孔隙中的減水劑分子緩慢地進入到水泥漿體中，分散水泥粒子，釋放出被包裹的自由水，保持混凝土的流動性，使坍落度不損失；當(dāng)用聚羧酸系高性能減水劑和載體制成緩釋微膠囊型減水劑時，與早強型減水劑配合使用，既能提高早期強度，又能保持混凝土拌合物的流動性和坍落度，成為早強保坍型高性能減水劑，可以有效降低混凝土早期開裂問題。
[0015]聚萘磺酸鹽高效減水劑減水率高，對水泥和砂石適應(yīng)性良好，但坍落度保持能力差，與保坍劑復(fù)合使用時，又常常存在相容性匹配的問題；本發(fā)明利用減水劑分子從載體孔隙中緩慢釋放的機理，對混凝土的經(jīng)時坍落度具有良好的保持能力，解決了萘系高效減水劑經(jīng)時工作性差的技術(shù)難題，使之成為對水泥、摻和料、沙石中的泥土具有普適性并保持優(yōu)良的、長時間工作性能的高效減水劑。早強聚羧酸減水劑對提高混凝土早期強度有利，但混凝土坍落度損失大。普通聚羧酸系高性能減水劑對泥土非常敏感以致失去工作性能。緩釋微膠囊型減水劑具備早強，同時擁有長時工作性能，成為早強緩凝型減水劑。緩釋微膠囊型減水劑徹底改善聚羧酸對泥土的敏感性，使聚羧酸減水劑成為普適性高性能減水劑。[0016]作為本發(fā)明所述混凝土外加劑的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述混凝土外加劑溶液的含固量為5-40%重量比。作為本發(fā)明所述混凝土外加劑的制備方法的更優(yōu)選實施方式，所述混凝土外加劑溶液的含固量為20%重量比。所述混凝土外加劑的含固量一般為
5-40%重量比，本申請發(fā)明人經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)所述混凝土外加劑的含固量為20%時，是更合適的濃度。所述混凝土外加劑溶液的含固量優(yōu)選但不限于5-40%重量比，本領(lǐng)域技術(shù)人員可視具體的試驗要求及不同種類的混凝土外加劑，選擇具體的合適濃度。
[0017]作為本發(fā)明所述混凝土外加劑的制備方法的優(yōu)選實施方式，所述浸泡時間為24小時。所述浸泡時間優(yōu)選但不限于24小時，只要能滿足充分浸泡即可，實踐者，可根據(jù)具體情況選擇浸泡時間。
[0018]另外，本發(fā)明還提供了一種采用如上任一所述方法制備得到的緩釋微膠囊型混凝土外加劑。 [0019]最后，本發(fā)明還提供了上述所述緩釋微膠囊型混凝土外加劑在混凝土中的用途。
[0020]本發(fā)明采用具有孔隙結(jié)構(gòu)的材料，如二氧化硅(Si02)，石英砂等為載體，通過特殊方法和工藝，使混凝土外加劑附著于載體的表面和孔隙中，制成緩釋微膠囊型混凝土外加劑，可以有效地控制混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時損失，提高混凝土的粘聚性，防止混凝土離析和泌水，改善混凝土的和易性，提高混凝土強度和耐久性。
【具體實施方式】
[0021]為更好的說明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]實施例1
[0023]本發(fā)明高效減水劑的一種實施例，本實施例所述高效減水劑采用以下方法制備而成:
[0024]將孔隙二氧化硅在含固量為20%重量比的聚萘磺酸鹽高效減水劑溶液中攪拌分散，浸泡24小時，一部分所述聚萘磺酸鹽高效減水劑分子保留在所述二氧化硅載體的所述孔隙內(nèi)，一部分所述聚萘磺酸鹽高效減水劑分子附著于所述二氧化硅載體的表面，然后離心過濾，將所述聚萘磺酸鹽高效減水劑保留在所述二氧化硅載體上；經(jīng)過干燥處理，即得緩釋微膠囊型聚萘磺酸鹽高效減水劑。
[0025]實施例2
[0026]本發(fā)明高效減水劑的一種實施例，本實施例所述高效減水劑采用以下方法制備而成:
[0027]將孔隙細(xì)砂在含固量為20%重量比的聚羧酸減水劑溶液中攪拌分散，浸泡24小時，一部分所述聚羧酸減水劑分子保留在所述三氧化二鐵載體的所述孔隙內(nèi)，一部分所述聚羧酸減水劑分子附著于所述三氧化二鐵載體的表面，然后離心過濾，將所述聚羧酸減水劑保留在所述三氧化二鐵載體上；經(jīng)過干燥處理，即得緩釋微膠囊型聚羧酸減水劑。
[0028]實施例3
[0029]采用實施例1制備得到的緩釋微膠囊型聚萘磺酸鹽高效減水劑進行試驗，用實施例I制備得到的緩釋微膠囊型聚萘磺酸鹽高效減水劑作為外加劑配制的混凝土拌合物，其初始、2h后、3h后、5h后的坍落度、擴展度，及28d抗壓強度如下:[0030]初始坍落度為220mm,擴展度為580mm ;2h后，坍落度為220mm,擴展度為575mm ；3h后，坍落度為215mm，擴展度為570mm ；5h時，坍落度為210mm，擴展度為560mm，泌水率為O ;28d后，加入有本發(fā)明實施例1緩釋微膠囊型聚萘磺酸鹽高效減水劑的混凝土，與加入相同量的現(xiàn)有聚萘磺酸鹽高效減水劑的混凝土相比，加入有本發(fā)明實施例1緩釋微膠囊型聚萘磺酸鹽高效減水劑的混凝土的抗壓強度高2-8MPa。
[0031]由以上結(jié)果可看出，本發(fā)明所述緩釋微膠囊型混凝土外加劑，能夠有效控制混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時損失，防止混凝土離析和泌水，提高混凝土的強度。
[0032]實施例4
[0033]采用實施例2制備得到的緩釋微膠囊型聚羧酸減水劑進行試驗，用實施例2制備得到的緩釋微膠囊型聚羧酸減水劑作為外加劑配制的混凝土拌合物，其初始、2h后、3h后、5h后的坍落度、擴展度，及28d抗壓強度如下:
[0034]初始坍落度為230mm,擴展度為610mm ；2h后，坍落度為230mm,擴展度為615mm ；3h后，坍落度為225mm，擴展度為610mm ；5h時，坍落度為220mm，擴展度為600mm，泌水率為0;28d后，加入有本發(fā)明實施例2緩釋微膠囊型聚羧酸減水劑的混凝土，與加入相同量的現(xiàn)有聚羧酸減水劑的混凝土相比，加入有本發(fā)明實施例2緩釋微膠囊型聚羧酸減水劑的混凝土的抗壓強度高3-10MPa。
[0035]由以上結(jié)果可看出，本發(fā)明所述緩釋微膠囊型混凝土外加劑，能夠有效控制混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時損失，防止混凝土離析和泌水，提高混凝土的強度。
[0036]最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明 的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下過程: 將具有孔隙的載體在混凝土外加劑溶液中攪拌分散，充分浸泡，過濾，干燥，即得緩釋微膠囊型混凝土外加劑。
2.如權(quán)利要求1所述的緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述具有孔隙的載體為孔隙二氧化硅、孔隙石英砂或孔隙細(xì)砂。
3.如權(quán)利要求1所述的緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述方法中，充分分散浸泡后直接噴霧干燥或過濾，即得緩釋微膠囊型混凝土外加劑。
4.如權(quán)利要求1所述的緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述混凝土外加劑為聞效減水劑。
5.如權(quán)利要求4所述的緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述高效減水劑為蔡系聞效減水劑或聚竣酸系聞效減水劑。
6.如權(quán)利要求1所述的緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述混凝土外加劑溶液的含固量為5-40%重量比。
7.如權(quán)利要求6所述的緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述混凝土外加劑溶液的含固量為20%重量比。
8.如權(quán)利要求1所述的緩釋微膠囊型混凝土外加劑的制備方法，其特征在于，所述浸泡時間為24小時。
9.一種采用如權(quán)利要求1-8任一所述方法制備得到的緩釋微膠囊型混凝土外加劑。`
10.如權(quán)利要求9所述緩釋微膠囊型混凝土外加劑在混凝土中的用途。
【文檔編號】C04B24/24GK103739223SQ201310751918
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】張小富, 白淑英, 趙利華, 翟沖 申請人:廣東紅墻新材料股份有限公司