CN114656599A - 一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土 - Google Patents

一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土 Download PDF

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Abstract

一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥50‑60份，石膏10‑15份，钢渣5‑10份，机制砂50‑70份，石子60‑70份，所述抗泥降粘型减水剂5‑7份，三乙醇胺1‑2份，十二烷基磺酸钠2‑3份，水25‑30份。减水剂中引入1‑氟‑1‑(二苯基甲基硅)乙烯功能性基团，其中硅烷官能团具有很好的吸附作用，在羟基静电吸附作用下牵制水泥颗粒，是水泥颗粒更加均匀分散，碳氟键具有良好的疏水性能，疏水性能增强会使得HLB值更低，HLB值降低会降低与水缔合的能力，能释放更多的自由水，起到降粘的作用；基团中的氟的具有负电性，在减水剂分子链上起到填充阻隔和静电相互作用，作为支点形成均匀的网状结构，达到触变平衡状态。

Description

一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土
技术领域
本发明涉一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，属于混凝土技术领域。
背景技术
聚酸类减水剂具有更好减水率，高保坍和绿色环保等优点，是工程混凝土必不可少的外用添加剂，但对细集料含泥量非常敏感。随着人们对天然砂石的不断开采，导致优质的砂石原料枯竭，人们将目光转向机制砂。机制砂棱角大，表面粗糙，含石粉量高，含泥量也非常高。所含泥土，特别是蒙脱土，极易吸附混凝土体系中的自由水和减水剂，导致水泥所能吸附的减水剂和自由水相对减少，这对水泥浆料流动度产生很大的影响。实际应用中也出现了聚羧酸减水剂分散效果差，导致混凝土力学性能变差。
发明内容
本发明目的在于提供一种降粘型混凝土制造方法，以解决现有混凝土流动度不好，分散效果差，导致混凝土力学性能变差的技术问题。
一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚(乙二醇)二乙烯基醚加入水中充分混合后加入到反应釜中，将1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯加入到反应釜中在50-55℃下搅拌，之后加入偶氮二异庚腈和巯基乙醇，加压至0.15-0.2MPa，保持30-50分钟，泄压并降温至常温；聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 0.5-1，偶氮二异庚腈用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.5％-2％，巯基乙醇用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的0.7％-0.9％，
(2)将十二烷基二甲基氧化胺溶于水中混合制成滴加液A；十二烷基二甲基氧化胺与水的质量比为5-10:100，将过硫酸铵溶于水制成滴加液B；过硫酸铵与水的质量比为3-5:100
(3)将滴加液A和滴加液B滴加入反应釜中，滴加液A滴加速度5-10ml/min，滴加液B滴加速度2-3ml/min，滴加完成后升高反应釜温度75-85℃，保温30-60分钟。聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1:0.1-0.2，过硫酸铵加入量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1％-1.2％，
(4)反应结束后，降温至室温，加入氢氧化钠溶液，pH调整到7.5-8，即得到抗泥降粘型减水剂。
作为更优选，其特征在于，所述聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 0.5，
作为更优选，其特征在于，所述聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1: 0.2
作为更优选，其特征在于，所述步骤（1）反应釜加压至0.2MPa，保持50分钟，
作为更优选，其特征在于，所述步骤（3）中滴加液A滴加速度10ml/min，滴加液B滴加速度3ml/min，
作为更优选，其特征在于，所述步骤（3）升高反应釜温度80℃，保温40分钟
作为更优选，其特征在于，所述步骤（4）中加入氢氧化钠溶液，pH调整到8，
一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其特征在于，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥50-60份，石膏10-15份，钢渣5-10份，机制砂50-70份，石子60-70份，所述抗泥降粘型减水剂5-7份，三乙醇胺1-2份，十二烷基磺酸钠2-3份，水25-30份。
本发明有益效果：本发明减水剂中引入1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯功能性基团，其中硅烷官能团具有很好的吸附作用，在羟基静电吸附作用下牵制水泥颗粒，是水泥颗粒更加均匀分散，碳氟键具有良好的疏水性能，疏水性能增强会使得HLB值更低，HLB值降低会降低与水缔合的能力，能释放更多的自由水，起到降粘的作用；基团中的氟的具有负电性，在减水剂分子链上起到填充阻隔和静电相互作用，作为支点形成均匀的网状结构，达到触变平衡状态。同时本发明引入离子单体十二烷基二甲基氧化胺，其具有很强的极性，其所带电荷对泥土的强烈吸附作用，在减水剂网状结构中支链端向外起到屏蔽阻隔泥土的作用，从而减少了对减水剂的影响。
具体实施方式
实施例1
一种抗泥降粘型减水剂制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚(乙二醇)二乙烯基醚加入水中充分混合后加入到反应釜中，将1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯加入到反应釜中在50℃下搅拌，之后加入偶氮二异庚腈和巯基乙醇，加压至0.15MPa，保持40分钟，泄压并降温至常温；聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 0.5，偶氮二异庚腈用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.5％，巯基乙醇用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的0.8％，
(2)将十二烷基二甲基氧化胺溶于水中混合制成滴加液A；十二烷基二甲基氧化胺与水的质量比为6:100，将过硫酸铵溶于水制成滴加液B；过硫酸铵与水的质量比为3:100
(3)将滴加液A和滴加液B滴加入反应釜中，滴加液A滴加速度10ml/min，滴加液B滴加速度3ml/min，滴加完成后升高反应釜温度85℃，保温40分钟。聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1:0.1，过硫酸铵加入量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1％，
(4)反应结束后，降温至室温，加入氢氧化钠溶液，pH调整到8，即得到抗泥降粘型减水剂，
一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥50份，石膏12份，钢渣8份，机制砂60份，石子70份，所述抗泥降粘型减水剂6份，三乙醇胺1份，十二烷基磺酸钠3份，水28份。
实施例2
一种抗泥降粘型减水剂制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚(乙二醇)二乙烯基醚加入水中充分混合后加入到反应釜中，将1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯加入到反应釜中在55℃下搅拌，之后加入偶氮二异庚腈和巯基乙醇，加压至0.2MPa，保持50分钟，泄压并降温至常温；聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 1，偶氮二异庚腈用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的2％，巯基乙醇用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的0.7％，
(2)将十二烷基二甲基氧化胺溶于水中混合制成滴加液A；十二烷基二甲基氧化胺与水的质量比为7:100，将过硫酸铵溶于水制成滴加液B；过硫酸铵与水的质量比为5:100
(3)将滴加液A和滴加液B滴加入反应釜中，滴加液A滴加速度9ml/min，滴加液B滴加速度2ml/min，滴加完成后升高反应釜温度75℃，保温30分钟。聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1:0.15，过硫酸铵加入量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.2％，
(4)反应结束后，降温至室温，加入氢氧化钠溶液，pH调整到7.5，即得到抗泥降粘型减水剂，
一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥60份，石膏15份，钢渣6份，机制砂55份，石子65份，所述抗泥降粘型减水剂7份，三乙醇胺2份，十二烷基磺酸钠2份，水30份。
实施例3
一种抗泥降粘型减水剂制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚(乙二醇)二乙烯基醚加入水中充分混合后加入到反应釜中，将1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯加入到反应釜中在50℃下搅拌，之后加入偶氮二异庚腈和巯基乙醇，加压至0.2MPa，保持50分钟，泄压并降温至常温；聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 0.75，偶氮二异庚腈用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.8％，巯基乙醇用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的0.9％，
(2)将十二烷基二甲基氧化胺溶于水中混合制成滴加液A；十二烷基二甲基氧化胺与水的质量比为8:100，将过硫酸铵溶于水制成滴加液B；过硫酸铵与水的质量比为4:100
(3)将滴加液A和滴加液B滴加入反应釜中，滴加液A滴加速度5ml/min，滴加液B滴加速度2ml/min，滴加完成后升高反应釜温度85℃，保温60分钟，聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1:0.2，过硫酸铵加入量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.1％，
(4)反应结束后，降温至室温，加入氢氧化钠溶液，pH调整到7.5，即得到抗泥降粘型减水剂，
一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥50份，石膏13份，钢渣9份，机制砂60份，石子70份，所述抗泥降粘型减水剂7份，三乙醇胺2份，十二烷基磺酸钠3份，水26份。
实施例4
一种抗泥降粘型减水剂制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚(乙二醇)二乙烯基醚加入水中充分混合后加入到反应釜中，将1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯加入到反应釜中在55℃下搅拌，之后加入偶氮二异庚腈和巯基乙醇，加压至0.2MPa，保持40分钟，泄压并降温至常温；聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 0.5，偶氮二异庚腈用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.8％，巯基乙醇用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的0.8％，
(2)将十二烷基二甲基氧化胺溶于水中混合制成滴加液A；十二烷基二甲基氧化胺与水的质量比为10:100，将过硫酸铵溶于水制成滴加液B；过硫酸铵与水的质量比为3:100
(3)将滴加液A和滴加液B滴加入反应釜中，滴加液A滴加速度8ml/min，滴加液B滴加速度3ml/min，滴加完成后升高反应釜温度80℃，保温60分钟。聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1: 0.2，过硫酸铵加入量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.2％，
(4)反应结束后，降温至室温，加入氢氧化钠溶液，pH调整到8，即得到抗泥降粘型减水剂，
一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥60份，石膏15份，钢渣8份，机制砂50份，石子60份，所述抗泥降粘型减水剂6份，三乙醇胺1份，十二烷基磺酸钠3份，水27份。
实施例5
一种抗泥降粘型减水剂制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚(乙二醇)二乙烯基醚加入水中充分混合后加入到反应釜中，将1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯加入到反应釜中在55℃下搅拌，之后加入偶氮二异庚腈和巯基乙醇，加压至0.15MPa，保持50分钟，泄压并降温至常温；聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 1，偶氮二异庚腈用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.6％，巯基乙醇用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的0.8％，
(2)将十二烷基二甲基氧化胺溶于水中混合制成滴加液A；十二烷基二甲基氧化胺与水的质量比为7:100，将过硫酸铵溶于水制成滴加液B；过硫酸铵与水的质量比为5:100
(3)将滴加液A和滴加液B滴加入反应釜中，滴加液A滴加速度10ml/min，滴加液B滴加速度2ml/min，滴加完成后升高反应釜温度80℃，保温30分钟。聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1:0.15，过硫酸铵加入量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.1％，
(4)反应结束后，降温至室温，加入氢氧化钠溶液，pH调整到7.5，即得到抗泥降粘型减水剂，
一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥55份，石膏10份，钢渣5份，机制砂55份，石子60份，所述抗泥降粘型减水剂5份，三乙醇胺2份，十二烷基磺酸钠2.5份，水25份。
对比例1-5
混凝土组分中选择的市售抗泥减水剂HL12替代本发明的抗泥降粘型减水剂得到的混凝土（其他组份与实施例1-5相同）。
按照GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性实验方法》、使用本发明实施例1-5中制备的抗泥降粘减水剂和选择的市售抗泥减水剂HL12和kl-1030配制水泥浆料，其中水泥采用波特兰42.5水泥100g，膨润土4g，水，30g，减水剂1.5g进行配制，对水泥净浆流动度进行测定；参照GB8076-2008《混凝土外加剂》标准，对混凝土进行测试初始坍落度、2h坍落度、初始扩展度、2h扩展度。按照《普通混凝土力学性能方法试验标准》GB/T 50081-2002对混凝土1d、7d、28d抗压强度进行测定。
表1：水泥净浆流动度测试结果
Figure RE-606106DEST_PATH_IMAGE002
表2：混凝土各项检测结果：
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE003
由表1和表2可知，本发明抗泥降粘型减水剂相比于市售抗泥减水剂HL12和kl-1030，具有更好的净浆流动度，在较长时间内能够保持净浆流动度的性能稳定；本发明抗泥降粘型减水剂相比于市售抗泥减水剂HL12在配制成混凝土时，制得混凝土坍落度、扩张度都高于使用市售抗泥减水剂HL12制得混凝土的性能，因其抗泥性和分撒性的提高导致了本发明混凝土具有更好的抗压强度。

Claims (9)

1.一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚(乙二醇)二乙烯基醚加入水中充分混合后加入到反应釜中，将1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯加入到反应釜中在50-55℃下搅拌，之后加入偶氮二异庚腈和巯基乙醇，加压至0.15-0.2MPa，保持30-50分钟，泄压并降温至常温；聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 0.5-1，偶氮二异庚腈用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1.5％-2％，巯基乙醇用量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的0.7％-0.9％，
(2)将十二烷基二甲基氧化胺溶于水中混合制成滴加液A；十二烷基二甲基氧化胺与水的质量比为5-10:100，将过硫酸铵溶于水制成滴加液B； 过硫酸铵与水的质量比为3-5:100
(3)将滴加液A和滴加液B滴加入反应釜中，滴加液A滴加速度5-10ml/min，滴加液B滴加速度2-3ml/min，滴加完成后升高反应釜温度75-85℃，保温30-60分钟，聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1:0.1-0.2，过硫酸铵加入量为聚(乙二醇)二乙烯基醚质量的1％-1.2％，
(4)反应结束后，降温至室温，加入氢氧化钠溶液，pH调整到7.5-8，即得到抗泥降粘型减水剂。
2.如权利要求1所述一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，所述聚(乙二醇)二乙烯基醚与1-氟-1-(二苯基甲基硅)乙烯摩尔比为1: 0.5。
3.如权利要求1所述一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，所述聚(乙二醇)二乙烯基醚与十二烷基二甲基氧化胺摩尔比为1: 0.2。
4.如权利要求1所述一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）反应釜加压至0.2MPa，保持50分钟。
5.如权利要求1所述一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中滴加液A滴加速度10ml/min，滴加液B滴加滴速度3ml/min。
6.如权利要求1所述一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）升高反应釜温度80℃，保温40分钟。
7.如权利要求1所述一种抗泥降粘型减水剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中加入氢氧化钠溶液，pH调整到8。
8.如权利要求1-8任一所述的抗泥降粘型减水剂的制备方法制备得到的抗泥降粘型减水剂。
9.一种添加有抗泥降粘型减水剂的混凝土，其特征在于，其原料包括以下组分：硅酸盐水泥50-60份，石膏10-15份，钢渣5-10份，机制砂50-70份，石子60-70份，权利要求8所述抗泥降粘型减水剂5-7份，三乙醇胺1-2份，十二烷基磺酸钠2-3份，水25-30份。
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