CN111533481A - 一种新型混凝土减水剂及其制备方法 - Google Patents

一种新型混凝土减水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及混凝土减水剂制备技术领域，公开了一种新型混凝土减水剂，包括如下重量份的组分：改性活性白土5‑20份、消泡剂0.1‑0.5份、抗冻剂10‑15份、亚硫酸氢钠5‑15份、钾盐0.2‑2份、异丙醇8‑20份、引气剂6‑20份以及水5‑15份。本发明通过在原料中加入抗冻剂，可以显著降低混凝土内部水的冰点，而且无沉淀，有效改善了混凝土的孔结构，提高了混凝土的结构强度，而且加入了引气剂，而引气剂引入气泡平均孔径较小，气泡稳定性高，可以大大增强混凝土的耐久性能，降低了混凝土坍塌度损失，同时该混凝土减水剂的制备方法成本较低，适用范围比较广，制备材料获取较为容易，具备一定的市场前景，可大面积推广使用。

Description

一种新型混凝土减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土减水剂制备技术领域，具体是一种新型混凝土减水剂及其制备方法。
背景技术
减水剂是一种在维持混凝土坍落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，大多属于阴离子表面活性剂，有木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物等，加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。
但是通过现有方法制得的混凝土减水剂难以降低混凝土内部水的冰点，无法有效改善混凝土的孔结构，同时现有的混凝土减水剂难以增强混凝土的耐久性能，这就容易增加混凝土坍塌度损失。因此，本领域技术人员提供了一种新型混凝土减水剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型混凝土减水剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型混凝土减水剂，包括如下重量份的组分：改性活性白土5-20份、消泡剂0.1-0.5份、抗冻剂10-15份、亚硫酸氢钠5-15份、钾盐0.2-2份、异丙醇8-20份、引气剂6-20份以及水5-15份。
作为本发明再进一步的方案：所述钾盐为氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾、***、高锰酸钾中的一种或任意两种的混合物。
作为本发明再进一步的方案：所述改性活性白土的制备方法如下：
A、将活性白土和乙醇按照重量份为1.1.5的比例进行混合，再向其中加入氯化铵，在40-70℃下搅拌反应5小时，然后通过旋蒸除去乙醇，得到中间产物；
B、将上述步骤A中制备得到的中间产物浸泡在50-60℃下的质量分数为10-20％的甘草酸水溶液中8小时，后取出，再置于真空干燥箱100-120℃下干燥16小时，得到改性活性白土。
作为本发明再进一步的方案：所述抗冻剂的制备方法如下：
a：先按照重量份取硫酸钠15份、氯化铵20份、硫酸钡10份、调节剂0.7份、水80份、葡萄糖月桂酸酯10份以及月桂酰肌氨酸钠7份备用，先将水完全倒入500ml的透明容器中并升温至90℃，后加入葡萄糖月桂酸酯以及月桂酰肌氨酸钠并搅拌5min，得到混合物1；
b：待步骤a中的获得的混合物1冷却至室温60℃时，依次加入硫酸钠、氯化铵和硫酸钡并予以搅拌，得到混合物2，静置10min后，再次加热至80摄氏度，后加入调节剂将pH值调节至11-12，得到抗冻剂。
作为本发明再进一步的方案：所述引气剂的制备方法如下：先按照重量份取环氧树脂30份、碳酸钠15份，碳酸钙20份、稀硫酸5份以及水40份，先将碳酸钠和碳酸钙在透明容器中搅拌均匀，然后加水并升温至60℃，最后加入环氧树脂并持续搅拌30min，最后加入稀硫酸并将pH值调至9-11左右即可得到成品。
作为本发明再进一步的方案：一种新型混凝土减水剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按照重量份分别称取各种原料备用，先将水、钾盐和亚硫酸氢钠进行混合，后倒入异丙醇并升温至60℃，升温过程中应保证持续搅拌，得到混合物Y；
步骤二：将消泡剂缓慢加入步骤一中的混合物Y中，后加入抗冻剂并低速搅拌，搅拌30min后静置1h，得到混合物Z；
步骤三：将引气剂缓慢滴入混合物Z中，后将其升温至75℃状态下按照搅拌速度80rpm进行混合，即可制得成品减水剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在原料中加入抗冻剂，可以显著降低混凝土内部水的冰点，而且无沉淀，有效改善了混凝土的孔结构，提高了混凝土的结构强度，而且加入了引气剂，而引气剂引入气泡平均孔径较小，气泡稳定性高，可以大大增强混凝土的耐久性能，降低了混凝土坍塌度损失，同时该混凝土减水剂的制备方法成本较低，适用范围比较广，制备材料获取较为容易，具备一定的市场前景，可大面积推广使用。
具体实施方式
本发明实施例1中，一种新型混凝土减水剂，包括如下重量份的组分：改性活性白土10、消泡剂0.2份、抗冻剂12份、亚硫酸氢钠8份、钾盐0.8份、异丙醇13份、引气剂10份以及水8份。
优选的：钾盐为氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾、***、高锰酸钾中的一种或任意两种的混合物。
优选的：改性活性白土的制备方法如下：
A、将活性白土和乙醇按照重量份为1.1.5的比例进行混合，再向其中加入氯化铵，在40-70℃下搅拌反应5小时，然后通过旋蒸除去乙醇，得到中间产物；
B、将上述步骤A中制备得到的中间产物浸泡在50-60℃下的质量分数为10-20％的甘草酸水溶液中8小时，后取出，再置于真空干燥箱100-120℃下干燥16小时，得到改性活性白土。
优选的：抗冻剂的制备方法如下：
a：先按照重量份取硫酸钠15份、氯化铵20份、硫酸钡10份、调节剂0.7份、水80份、葡萄糖月桂酸酯10份以及月桂酰肌氨酸钠7份备用，先将水完全倒入500ml的透明容器中并升温至90℃，后加入葡萄糖月桂酸酯以及月桂酰肌氨酸钠并搅拌5min，得到混合物1；
b：待步骤a中的获得的混合物1冷却至室温60℃时，依次加入硫酸钠、氯化铵和硫酸钡并予以搅拌，得到混合物2，静置10min后，再次加热至80摄氏度，后加入调节剂将pH值调节至11-12，得到抗冻剂。
优选的：引气剂的制备方法如下：先按照重量份取环氧树脂30份、碳酸钠15份，碳酸钙20份、稀硫酸5份以及水40份，先将碳酸钠和碳酸钙在透明容器中搅拌均匀，然后加水并升温至60℃，最后加入环氧树脂并持续搅拌30min，最后加入稀硫酸并将pH值调至9-11左右即可得到成品。
一种新型混凝土减水剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按照重量份分别称取各种原料备用，先将水、钾盐和亚硫酸氢钠进行混合，后倒入异丙醇并升温至60℃，升温过程中应保证持续搅拌，得到混合物Y；
步骤二：将消泡剂缓慢加入步骤一中的混合物Y中，后加入抗冻剂并低速搅拌，搅拌30min后静置1h，得到混合物Z；
步骤三：将引气剂缓慢滴入混合物Z中，后将其升温至75℃状态下按照搅拌速度80rpm进行混合，即可制得成品减水剂。
本发明实施例2中，一种新型混凝土减水剂，包括如下重量份的组分：改性活性白土15、消泡剂0.4份、抗冻剂14份、亚硫酸氢钠13份、钾盐1.5份、异丙醇18份、引气剂15份以及水13份。
优选的：钾盐为氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾、***、高锰酸钾中的一种或任意两种的混合物。
优选的：改性活性白土的制备方法如下：
A、将活性白土和乙醇按照重量份为1.1.5的比例进行混合，再向其中加入氯化铵，在40-70℃下搅拌反应5小时，然后通过旋蒸除去乙醇，得到中间产物；
B、将上述步骤A中制备得到的中间产物浸泡在50-60℃下的质量分数为10-20％的甘草酸水溶液中8小时，后取出，再置于真空干燥箱100-120℃下干燥16小时，得到改性活性白土。
优选的：抗冻剂的制备方法如下：
a：先按照重量份取硫酸钠15份、氯化铵20份、硫酸钡10份、调节剂0.7份、水80份、葡萄糖月桂酸酯10份以及月桂酰肌氨酸钠7份备用，先将水完全倒入500ml的透明容器中并升温至90℃，后加入葡萄糖月桂酸酯以及月桂酰肌氨酸钠并搅拌5min，得到混合物1；
b：待步骤a中的获得的混合物1冷却至室温60℃时，依次加入硫酸钠、氯化铵和硫酸钡并予以搅拌，得到混合物2，静置10min后，再次加热至80摄氏度，后加入调节剂将pH值调节至11-12，得到抗冻剂。
优选的：引气剂的制备方法如下：先按照重量份取环氧树脂30份、碳酸钠15份，碳酸钙20份、稀硫酸5份以及水40份，先将碳酸钠和碳酸钙在透明容器中搅拌均匀，然后加水并升温至60℃，最后加入环氧树脂并持续搅拌30min，最后加入稀硫酸并将pH值调至9-11左右即可得到成品。
一种新型混凝土减水剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按照重量份分别称取各种原料备用，先将水、钾盐和亚硫酸氢钠进行混合，后倒入异丙醇并升温至60℃，升温过程中应保证持续搅拌，得到混合物Y；
步骤二：将消泡剂缓慢加入步骤一中的混合物Y中，后加入抗冻剂并低速搅拌，搅拌30min后静置1h，得到混合物Z；
步骤三：将引气剂缓慢滴入混合物Z中，后将其升温至75℃状态下按照搅拌速度80rpm进行混合，即可制得成品减水剂。
为了验证本申请文件中制得的混凝土减水剂的性能优于市面上传统混凝土减水剂，将本申请文件中制得的混凝土减水剂与市面上传统混凝土减水剂作出对比，对比结果如下表所示：
普通减水剂 实施例1 实施例2
抗压强度/MPa 10d 41.2 42.3 43.6
耐久度 33.1 34.8 35.3
坍塌时间/s 3.8 3.5 3.4
含气量/％ 2.6 1.4 1.7
由上表可知：在混凝土减水剂中添加抗冻剂和引气剂，在10d的抗压强度可以达到42.3MPa和43.6MPa，是优于普通减水剂的，而含气量在1.4％和1.7％，也是优于普通减水剂的2.6％，同时在相同的时间内，坍塌时间为3.5s和3.4s，说明本发明制备的减水剂具有较强的保坍塌性能和优秀的抗压强度。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型混凝土减水剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：改性活性白土5-20份、消泡剂0.1-0.5份、抗冻剂10-15份、亚硫酸氢钠5-15份、钾盐0.2-2份、异丙醇8-20份、引气剂6-20份以及水5-15份。
2.根据权利要求1所述的一种新型混凝土减水剂，其特征在于，所述钾盐为氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾、***、高锰酸钾中的一种或任意两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种新型混凝土减水剂，其特征在于，所述改性活性白土的制备方法如下：
A、将活性白土和乙醇按照重量份为1.1.5的比例进行混合，再向其中加入氯化铵，在40-70℃下搅拌反应5小时，然后通过旋蒸除去乙醇，得到中间产物；
B、将上述步骤A中制备得到的中间产物浸泡在50-60℃下的质量分数为10-20％的甘草酸水溶液中8小时，后取出，再置于真空干燥箱100-120℃下干燥16小时，得到改性活性白土。
4.根据权利要求1所述的一种新型混凝土减水剂，其特征在于，所述抗冻剂的制备方法如下：
a：先按照重量份取硫酸钠15份、氯化铵20份、硫酸钡10份、调节剂0.7份、水80份、葡萄糖月桂酸酯10份以及月桂酰肌氨酸钠7份备用，先将水完全倒入500ml的透明容器中并升温至90℃，后加入葡萄糖月桂酸酯以及月桂酰肌氨酸钠并搅拌5min，得到混合物1；
b：待步骤a中的获得的混合物1冷却至室温60℃时，依次加入硫酸钠、氯化铵和硫酸钡并予以搅拌，得到混合物2，静置10min后，再次加热至80摄氏度，后加入调节剂将pH值调节至11-12，得到抗冻剂。
5.根据权利要求1所述的一种新型混凝土减水剂，其特征在于，所述引气剂的制备方法如下：先按照重量份取环氧树脂30份、碳酸钠15份，碳酸钙20份、稀硫酸5份以及水40份，先将碳酸钠和碳酸钙在透明容器中搅拌均匀，然后加水并升温至60℃，最后加入环氧树脂并持续搅拌30min，最后加入稀硫酸并将pH值调至9-11左右即可得到成品。
6.根据权利要求1-5中任一所述的新型混凝土减水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：按照重量份分别称取各种原料备用，先将水、钾盐和亚硫酸氢钠进行混合，后倒入异丙醇并升温至60℃，升温过程中应保证持续搅拌，得到混合物Y；
步骤二：将消泡剂缓慢加入步骤一中的混合物Y中，后加入抗冻剂并低速搅拌，搅拌30min后静置1h，得到混合物Z；
步骤三：将引气剂缓慢滴入混合物Z中，后将其升温至75℃状态下按照搅拌速度80rpm进行混合，即可制得成品减水剂。
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