CN112521051A

CN112521051A - 一种湿拌砂浆调节塑化剂

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Publication number: CN112521051A
Application number: CN202011416119.9A
Authority: CN
Inventors: 徐伟; 何永军
Original assignee: Meishan Pengshan Mingyu Dingsheng Building Materials Co ltd
Current assignee: Meishan Pengshan Mingyu Dingsheng Building Materials Co ltd
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-03-19

Abstract

本发明公开了一种湿拌砂浆调节塑化剂，按重量百分比计，包括9.20％‑27.60％的缓凝组分、5.00％‑15.00％的引气组分、0.10％‑0.30％的保水组分、0.10％‑0.30％的增粘组分、0.10％‑0.30％的防腐组分和56.30％‑85.00％的水。本发明的有益效果是在将调节塑化剂掺入湿拌砂浆后，能够获得密实程度更高的、粘接力更强、保水率更高的砂浆体系，能够合理调节水化速度，让湿拌砂浆在规定时间范围内，满足施工要求。

Description

一种湿拌砂浆调节塑化剂

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，尤其涉及一种湿拌砂浆调节塑化剂。

背景技术

在我国西南地区，主要采用工地现场拌制砌筑、抹灰、地坪砂浆。工地砂浆主要根据品种、用途，人工按配比添加石灰王、砂浆王等拌制成抹灰砂浆、砌筑砂浆、地坪砂浆。砂浆王、石灰王等主要由K12、松香等辅助惰性粉料混合而成。至2009年，四川一线城市采用干拌砂浆为主。

传统砂浆王、石灰王为粉体产品，在现场使用时，因地材、使用习惯、气候、场地等原因(工人多加、少加、漏加等)，存在质量波动大、砂浆质量异常、施工纠纷多等问题，且多数施工不符合环境保护条例。

至2013年，四川地区根据环境保护要求与技术创新，现场管理，应允干拌与湿拌并存，干拌砂浆由干混砂浆公司按一定配比将砂、水泥、外加剂、掺合料混合在一起，形成不同产品，但存在浪费资源的现象。

对于干拌砂浆，原料砂子需提前烘干、筛分，浪费资源，运输过程易分层，现场必须做好统计，否则剩余拌好砂浆不能再用。同时现场需二次搅拌，需要投入相应的搅拌设备和人力，搅拌过程中产生粉尘污染，现场搅拌时，加水量较为随意，不利于砂浆质量控制；

而对于湿拌砂浆，则存在保水程度不高，水化速度不好控制，砂浆体系不够密实，粘接力不足等问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种湿拌砂浆调节塑化剂。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种湿拌砂浆调节塑化剂，按重量百分比计，包括9.20％-27.60％的缓凝组分、5.00％-15.00％的引气组分、0.10％-0.30％的保水组分、0.10％-0.30％的增粘组分、0.10％-0.30％的防腐组分和56.30％-85.00％的水。

利用引气组分将砂浆搅拌过程中产生的气体引出，密实湿拌砂浆体系；通过采用增粘组分，增加对砂浆骨料的粘接力，降低粉尘，并利用缓凝组分，延缓砂浆凝固及水泥水化速度，保证湿拌砂浆可操作时间达到12小时至32小时的特殊功能，充分满足湿拌砂浆需在工地长时间贮存的需求，同时确保砂浆施工上墙后砂浆正常凝固硬化。此外，本发明的防腐剂可有效提高产品的保存稳定性。

进一步地，一种湿拌砂浆调节塑化剂，按重量百分比计，包括17.41％-19.40％的缓凝组分、10.00％的引气组分、0.20％的保水组分、0.20％的增粘组分、0.20％的防腐组分和70.00％-72.00％的水；

优选地，湿拌砂浆调节塑化剂，按重量百分比计，由18.40％的缓凝组分、10.00％的引气组分、0.20％的保水组分、0.20％的增粘组分、0.20％的防腐组分和71.00％的水组成。

在气温较高时，分子运动速度加快，水泥的主要成分水化如硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙和铁相固溶体的反应温度升高，水化速度加快，通过调控缓凝组分的含量，将缓凝组分控制在一个较高的水平，缓凝组分通过减少水分子和水泥接触的方式，延缓水泥的水化速度，将其水化时间控制在24小时左右。

进一步地，一种湿拌砂浆调节塑化剂，按重量百分比计，包括15.40％-17.40％的缓凝组分、10.00％的引气组分、0.20％的保水组分、0.20％的增粘组分、0.20％的防腐组分和72.00％-74.00％的水；

优选地，湿拌砂浆调节塑化剂，按重量百分比计，由16.40％的缓凝组分、10.00％的引气组分、0.20％的保水组分、0.20％的增粘组分、0.20％的防腐组分和73.00％的水组成。

在气温较低时，分子运动速度减缓，水泥的水化速度减慢，通过减少缓凝组分的含量，降低缓凝组分的缓凝效果，从而将水泥的水化速度控制在24小时左右。

进一步地，所述引气组分包括有机引气剂和/或无机引气剂，有机引气剂包括表面活性剂，无机引气剂包括铝粉、双氧水和铵盐中的一种或多种。

进一步地，所述表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和特殊表面活性剂中的一种或多种；

所述非离子表面活性剂包括聚氧乙烯型和/或多元醇型；

所述阴离子表面活性剂包括羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐中的一种或多种；

所述阳离子表面活性剂包括伯仲叔胺盐、季铵盐和咪唑啉型中的一种或多种；

所述两性表面活性剂包括卵磷脂型、氨基酸型和甜菜碱型中的一种或多种；

所述特殊表面活性剂包括氟碳表面活性剂、有机硅表面活性剂和冠醚类大环化合物表面活性剂中的一种或多种。

进一步地，所述引气组分包括大泡组分和小泡组分，所述大泡组分包括烷基苯磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐、脂肪酸甲酯磺酸盐和十二烷基硫酸钠中的一种或多种；所述小泡组分包括椰油酸胺丙基甜菜碱、烷基糖苷、三萜皂苷、松香皂和茶皂素中的一种或几种。

对于砂浆体系来说，引气组分的气泡引入需要做到持续时间长，不易消泡，因此，对于表面张力相同的引气组分，气泡越小越密，其泡沫就越不易破裂，但是小泡组分如常用的三萜皂苷和松香皂，其单位发泡体积的成本较高，因此添加部分大泡组分，有助于于增加发泡体积，降低发泡成本；同时，如图3所示，大小泡组分相结合，将小泡作为大泡泡间填充物，有助于维持大泡的近球形形态，降低大泡表面的局部张力。

进一步地，按重量百分比计，所述引气组分由52.14％-62.14％的烷基苯磺酸钠、23.57％-33.57％的十二烷基硫酸钠和9.29％-19.29％三萜皂苷组成；

优选地，所述引气组分由57.14％的烷基苯磺酸钠、28.57％的十二烷基硫酸钠和14.29％的三萜皂苷组成。

进一步地，所述缓凝组分包括无机缓凝剂和/或有机缓凝剂；所述无机缓凝剂包括磷酸/偏磷酸盐、硼砂和氟硅酸钠中的一种或多种；所述有机缓凝剂包括羟基羧酸及其盐、氨基羧酸及其盐、多元醇及其衍生物和糖类中的一种或多种。

进一步地，所述缓凝组分由葡萄糖酸钠、白糖和三聚磷酸钠组成。

葡萄糖酸钠的结构式为：

具有五个羟基和一个羧基，其每个氧原子都具有较强的极性，因此能够对外作为供电子基团，即路易斯碱，与作为路易斯酸的钙离子等阳离子结合，形成络合物，而水的极性远比葡萄糖酸钠中的供电子基团极性小，钙离子更倾向于与葡萄糖酸根离子结合，因此葡萄糖酸钠能够稳定水泥中的钙离子，减缓钙离子与水的反应，随着水化的进行，葡萄糖酸钙络合物稳定性被破坏，钙离子逐渐从葡萄糖酸根离子中脱离出来，继续水化，从而达到控制水化时间的作用；白糖的主要成分蔗糖作为长链大分子基团，同时具有多个羟基，与葡萄糖酸钠类似，也能够和钙离子络合减缓水泥水化；三聚磷酸钠也具有多个羟基，同样能与钙离子络合，同时由于三聚磷酸根离子的强碱性，能够稳定夺取水泥中的钙离子，因此相较于糖类缓凝剂，虽然其价格更高，但是三聚磷酸钠具有更强的调控性，通过简单调整三聚磷酸钠的含量，即可调控缓凝组分的缓凝效果；葡萄糖酸钠、白糖和三聚磷酸钠共同组成缓凝组分，即可在保证缓凝组分的低成本的同时具有更高的可调控性。

进一步地，按重量百分比计，所述缓凝组分由81.34％-85.34％的葡萄糖酸钠、6.33％-10.33％白糖和6.33％-10.33％的三聚磷酸钠组成；

优选地，所述缓凝组分由83.34％的葡萄糖酸钠、8.33％白糖和8.33％的三聚磷酸钠组成。

进一步地，所述保水组分包括纤维素类、淀粉醚类、乳胶和果胶中的一种或多种。

进一步地，所述纤维素类包括甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟甲基纤维素及其衍生物、羟乙基纤维素及其衍生物、羟丙基纤维素及其衍生物、、羧甲基纤维素及其衍生物、羧乙基纤维素及其衍生物和羧丙基纤维素及其衍生物中的一种或多种；所述淀粉醚类包括羟丙基淀粉醚、羧甲基淀粉醚、瓜尔胶醚中的一种或多种。

进一步地，按重量百分比计，所述保水组分包括45.00％-55.00％的羟丙基甲基纤维素和45.00％-55.00％的羧甲基纤维素钠；

优选地，所述保水组分包括50.00％的羟丙基甲基纤维素和50.00％的羧甲基纤维素钠。

优选地，所述羧甲基纤维素钠的纯度大于等于95％。

高纯度的羧甲基纤维素钠中的金属离子杂质含量更少，更不容易破坏其形成的胶体，因此使用高纯度的羧甲基纤维素钠能够减缓其水解速度，减少保水组分成团的几率。

同时，白糖和羧甲基纤维素钠混合时能够增强其体系的稳定性。

进一步地，所述防腐组分为复合酚类；所述增粘组分为聚乙二醇。

进一步地，一种应用湿拌砂浆调节塑化剂的砂浆，按重量百分比计，包括0.41％的调节塑化剂、66.57％-70.98％的砂、12.38％-17.61％的水泥、2.75％-3.58％的煤灰和12.65％的水，所述砂的细度模数为1.8-2.4。

本发明的有益效果在于：

1、在将调节塑化剂掺入湿拌砂浆后，能够获得密实程度更高的、粘接力更强、保水率更高的砂浆体系；

2、能够合理调节水化速度，让湿拌砂浆在规定时间范围内，满足施工要求；

3、加入防腐剂，能够便于调节塑化剂的保存；

4、分别设计缓凝组分含量不同的调节塑化剂，针对气温较高的春夏两季和气温较低的秋冬两季，使砂浆在24h内保持未水化的可操作状态，在24h之后即砂浆施工上墙后，砂浆正常凝固硬化；

5、与干拌砂浆相比，湿拌砂浆操作更加方便，即开即用，质量稳定，且环境污染小。

附图说明

图1是无调节塑化剂时，湿拌砂浆的终凝时间和温度的关系图；

图2是本发明所述湿拌砂浆调节塑化剂的缓凝剂用量随温度变化的示意图；

图3是本发明所述大泡组分和小泡组分相结合的示意图。

附图标记

1-大泡，2-小泡。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1：

一种湿拌砂浆调节塑化剂，所述湿拌砂浆调节塑化剂由以下重量百分比的原料组成：缓凝组分18.40％、引气组分10.0％、保水组分0.20％、增粘组分0.20％、防腐组分0.20％和水71.00％；

其中，引气组分由重量百分比为57.14％的烷基苯磺酸钠、28.57％的十二烷基硫酸钠和14.29％的三萜皂苷组成；缓凝组分由重量百分比为83.34％的葡萄糖酸钠、8.33％白糖和8.33％的三聚磷酸钠组成；保水组分由重量百分比为50.00％的羟丙基甲基纤维素和50.00％的羧甲基纤维素钠组成；防腐组分为复合酚类；增粘组分为聚乙二醇。

实施例2：

一种湿拌砂浆调节塑化剂，所述湿拌砂浆调节塑化剂由以下重量百分比的原料组成：缓凝组分16.40％、引气组分10.0％、保水组分0.20％、增粘组分0.20％、防腐组分0.20％和水73.00％；

实施例3：

一种湿拌砂浆调节塑化剂，所述湿拌砂浆调节塑化剂由以下重量百分比的原料组成：缓凝组分9.20％、引气组分5.00％、保水组分0.10％、增粘组分0.10％、防腐组分0.10％和水85.50％；

实施例4：

一种湿拌砂浆调节塑化剂，所述湿拌砂浆调节塑化剂由以下重量百分比的原料组成：缓凝组分27.60％、引气组分15.00％、保水组分0.30％、增粘组分0.30％、防腐组分0.30％和水56.50％；

对比例1：

一种湿拌砂浆调节塑化剂，所述湿拌砂浆调节塑化剂由以下重量百分比的原料组成：缓凝组分8.30％、引气组分3.60％、保水组分0.08％、增粘组分0.09％、防腐组分0.09％和水87.84％；

对比例2：

将28.10％缓凝组分、16.80％引气组分、0.33％保水组分、0.32％增粘组分、0.31％防腐组分和54.14％水混合；

按实施例1-4以及对比例1和2制得六组组分配比不同的砂浆调节塑化剂。

该湿拌砂浆调节塑化剂的制作方法为：将各组分原料按以上六种不同的比例混合，分别拌制45分钟后，按JG/T164-2004或JG/T426-2013检测，然后将检测合格的产品，装入罐中存放。

参照表1的配比，将各组分投入混合机混合搅拌不少于30秒后，装入罐中存放。

表1砂浆试样的配方组成数据表

	调节塑化剂(kg/m<sup>3</sup>)	砂(kg/m<sup>3</sup>)	水泥(kg/m<sup>3</sup>)	煤灰(kg/m<sup>3</sup>)	水(kg/m<sup>3</sup>)
						M10砌筑	7.8	1240	280	60	230
M10抹灰	7.5	1240	280	60	230

对制备完成的12组不同的砂浆进行测试，汇总得到如下表2所示数据：

表2不同砂浆试样的性能测试数据表

根据图1实测数据，在未添加调节塑化剂时，温度越高，终凝时间越短，可以得知温度越高，水泥水化速度越快，并且两者呈基本线性的关系，因此，针对高温和低温环境，分别设计缓凝剂含量不同的调节塑化剂，如前述实施例1和实施例2，分别针对气温较高的春夏两季和气温较低的秋冬两季设计，以使砂浆在24h内保持未水化的可操作状态，在24h之后即砂浆施工上墙后，砂浆正常凝固硬化。其他温度下，具体缓凝剂掺量可依照图2进行计算。

由表2可知，与掺入对比例1和2中的调节塑化剂的砂浆相比，掺入实施例1-4中的调节塑化剂，无论用于制备是M10的砌筑砂浆还是抹灰砂浆，均存在保水率更优、开放时间更合适、14天粘接强度更高、28天抗压强度更高的优点，而其中又属实施例1和实施例2的配比最优，因此，根据实施例1或实施例2的调节塑化剂的配比，在将其掺入砂浆后能够获得密实程度更高的、粘接力更强、保水率更高的砂浆体系，同时也能使调节塑化剂的保存时间更长。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims

1.一种湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，按重量百分比计，包括9.20％-27.60％的缓凝组分、5.00％-15.00％的引气组分、0.10％-0.30％的保水组分、0.10％-0.30％的增粘组分、0.10％-0.30％的防腐组分和56.30％-85.00％的水。

2.根据权利要求1所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，按重量百分比计，包括17.41％-19.40％的缓凝组分、10.00％的引气组分、0.20％的保水组分、0.20％的增粘组分、0.20％的防腐组分和70.00％-72.00％的水。

3.根据权利要求1所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，按重量百分比计，包括15.40％-17.40％的缓凝组分、10.00％的引气组分、0.20％的保水组分、0.20％的增粘组分、0.20％的防腐组分和72.00％-74.00％的水。

4.根据权利要求1所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述引气组分包括有机引气剂和/或无机引气剂，所述有机引气剂包括表面活性剂；所述无机引气剂包括铝粉、双氧水和铵盐中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述表面活性剂包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和特殊表面活性剂中的一种或多种；

所述非离子表面活性剂包括聚氧乙烯型和/或多元醇型；

所述阴离子表面活性剂包括羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐中的一种或几种；

所述阳离子表面活性剂包括伯仲叔胺盐、季铵盐和咪唑啉型中的一种或几种；

所述两性表面活性剂包括卵磷脂型、氨基酸型和甜菜碱型中的一种或几种；

所述特殊表面活性剂包括氟碳表面活性剂、有机硅表面活性剂和冠醚类大环化合物表面活性剂中的一种或几种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述引气组分包括大泡组分和小泡组分，所述大泡组分包括烷基苯磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐、脂肪酸甲酯磺酸盐和十二烷基硫酸钠中的一种或几种；所述小泡组分包括椰油酸胺丙基甜菜碱、烷基糖苷、三萜皂苷、松香皂和茶皂素中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，按重量百分比计，所述引气组分由52.14％-62.14％的烷基苯磺酸钠、23.57％-33.57％的十二烷基硫酸钠和9.29％-19.29％三萜皂苷组成。

8.根据权利要求1所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述缓凝组分包括无机缓凝剂和/或有机缓凝剂；所述无机缓凝剂包括磷酸/偏磷酸盐、硼砂和氟硅酸钠中的一种或几种；所述有机缓凝剂包括羟基羧酸及其盐、氨基羧酸及其盐、多元醇及其衍生物和糖类中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述缓凝组分由葡萄糖酸钠、白糖和三聚磷酸钠组成。

10.根据权利要求9所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，按重量百分比计，所述缓凝组分由81.34％-85.34％的葡萄糖酸钠、6.33％-10.33％白糖和6.33％-10.33％的三聚磷酸钠组成。

11.根据权利要求1所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述保水组分包括纤维素类、淀粉醚类、乳胶和果胶中的一种或几种。

12.根据权利要求11所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述纤维素类包括甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟甲基纤维素及其衍生物、羟乙基纤维素及其衍生物、羟丙基纤维素及其衍生物、羧甲基纤维素及其衍生物、羧乙基纤维素及其衍生物和羧丙基纤维素及其衍生物中的一种或几种；

所述淀粉醚类包括羟丙基淀粉醚、羧甲基淀粉醚、瓜尔胶醚中的一种或几种。

13.根据权利要求1所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，按重量百分比计，所述保水组分包括45.00％-55.00％的羟丙基甲基纤维素和45.00％-55.00％的羧甲基纤维素钠。

14.根据权利要求7、10和13中任一项所述的湿拌砂浆调节塑化剂，其特征在于，所述防腐组分为复合酚类；所述增粘组分为聚乙二醇。

15.一种应用权利要求1-14中任一项所述湿拌砂浆调节塑化剂的砂浆，其特征在于，按重量百分比计，包括0.41％的调节塑化剂、66.57％-70.98％的砂、12.38％-17.61％的水泥、2.75％-3.58％的煤灰和12.65％的水，所述砂的细度模数为1.8-2.4。