混凝土泵送剂及其制备方法和用途

摘要

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种混凝土泵送剂及其制备方法与应用。本发明的混凝土泵送剂，由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂15-35份、消泡剂0.1-0.6份、流变剂1-3份、缓凝剂1-5份、引气剂0.03-0.2份，水56.2-82.87份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40%计。使用本发明的泵送剂可有效改善普通泵送剂制备的混凝土脱模后表面粗糙，气孔、蜂窝麻面多的问题，对于清水混凝土表面清水、镜面效果的形成具有非常好的效果。

权利要求

1.混凝土泵送剂，其特征在于：由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂15-35份、消泡剂0.1-0.6份、流变剂1-3份、缓凝剂1-5份、引气剂0.03-0.2份，水56.2-82.87份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40％计，其中，所述流变剂为高分子量多元醇。

2.根据权利要求1所述的混凝土泵送剂，其特征在于：由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂15-35份、消泡剂0.15-0.5份、流变剂1-3份、缓凝剂1-5份、引气剂0.05-0.1份，水56.4-82.78份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40％计。

3.根据权利要求1所述的混凝土泵送剂，其特征在于：由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂33份、消泡剂0.25份、流变剂3份、缓凝剂4份、引气剂0.05份，水59.7份；或者由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂20份、消泡剂0.2份、流变剂1.5份、缓凝剂

3份、引气剂0.1份，水75.2份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40％计。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的混凝土泵送剂，其特征在于：所述消泡剂为二甲基硅油或乳化硅油。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的混凝土泵送剂，其特征在于：所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、白糖中的至少一种。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的混凝土泵送剂，其特征在于：所述引气剂为三萜皂苷或AOS引气剂。

7.制备权利要求1-6任一项所述的混凝土泵送剂的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)按重量份准确称取各种组分；(2)将聚羧酸减水剂、水、消泡剂混合搅拌30-40min；(3)加入流变剂、缓凝剂、引气剂搅拌15-30min，即得。

8.权利要求1-6任一项所述的混凝土泵送剂在清水混凝土中的应用。

9.根据权利要求8所述的混凝土泵送剂在清水混凝土中的应用，其特征在于：所述混凝土泵送剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的0.7-2.6wt％。

说明书

混凝土泵送剂及其制备方法和用途

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种混凝土泵送剂及其制备方法与应用。

背景技术

[0002] 清水混凝土，又称装饰混凝土，是以混凝土原浇筑表面或以透明保护剂做保护性处理的混凝土表面作为建筑外表面，因其极具装饰效果而得名。清水混凝土一次浇筑成型，表面不作任何装饰装修，直接采用混凝土自然色为饰面。因此，清水混凝土要求其拌合物色泽均匀，具有良好的和易性（流动性、粘聚性和保水性），不得出现离析和泌水。在泵送施工中不仅要求具有良好的流动性能，还要求有良好的粘聚性，这样才能使新拌混凝土易于灌注成型而不发生分层离析现象，而水泥浆体作为混凝土的胶凝材料，其流变性能将直接影响着混凝土的工作性能。清水混凝土的配制对原材料提出了非常苛刻的要求，不但需要优质的水泥、粉煤灰、砂石集料，还需要性能十分优越的混凝土泵送剂。

[0003] 聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、保坍性好和混凝土工作性能优异等其他混凝土减水剂无法比拟的优点，但普通聚羧酸减水剂由于其合成工艺水平限制，直接用于混凝土时，混凝土含气量高、强度较低，难以满足清水混凝土的表面光滑、色泽均匀、无蜂窝、麻面等特殊要求。因此研究适用于清水混凝土的聚羧酸减水剂使清水混凝土减少气泡、结构密实，并保证混凝土的强度和工作性能具有非常重要的现实意义。

[0004] 采用消泡剂、引气剂和聚羧酸减水剂的复配技术，可以消除混凝土内的不稳定大气泡以减少清水混凝土的表面缺陷，同时引入均匀的小气泡以保证混凝土良好的工作性能。复配技术面临的突出问题是选择合适的消泡剂、引气剂，同时还要准确确定消泡剂和引气剂各自的掺量问题。消泡剂如掺量过大易造成混凝土含气量过低，流动性不好难以施工，但掺量小则混凝土含气量高造成混凝土表面大泡多、麻面等现象。引气剂如掺太多易造成密实度降低、强度下降，但掺量小会造成施工不便，且混凝土的黏度过大使混凝土中的气泡难以排出。

[0005] 发明专利CN102101762A公开了一种清水混凝土泵送剂及其制备方法，其泵送剂由以下重量百分比的原料组成：氨基磺酸盐高效减水剂30%-50%、消泡剂0.1%-0.5%，缓凝剂1.0%-3.0%、保水剂0.02%-0.08%、余量为水。该清水混凝土泵送剂在一定程度上能够改善清水混凝土的和易性，使混凝土表面更平整光滑，清水效果出色，但是采用该泵送剂制备的清水混凝土表面仍有少量空洞，表面平整度也有待进一步的提高，其清水效果不能满足人们对清水混凝土的要求。

发明内容

[0006] 本发明解决的技术问题是提供一种清水效果更好的混凝土泵送剂。

[0007] 本发明的混凝土泵送剂，由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂15-35份、消泡剂0.1-0.6份、流变剂1-3份、缓凝剂1-5份、引气剂0.03-0.2份，水56.2-82.87份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40%计。

[0008] 优选的，由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂15-35份、消泡剂0.15-0.5份、流变剂1-3份、缓凝剂1-5份、引气剂0.05-0.1份，水56.4-82.78份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40%计。

[0009] 进一步优选为由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂33份、消泡剂0.25份、流变剂3份、缓凝剂4份、引气剂0.05份，水59.7份；或者由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂20份、消泡剂0.2份、流变剂1.5份、缓凝剂3份、引气剂0.1份，水75.2份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40%计。

[0010] 本发明的泵送剂由聚羧酸高性能减水剂、消泡剂、流变剂、缓凝剂、引气剂以及水组成。

[0011] 高性能减水剂的主要作用是掺入减水剂可以大大提高胶凝材料颗粒之间的分散效果，可以在保持拌合物水灰比不变的情况下，改善其工作性能；在保持混凝土和易性不变的情况，降低混凝土单方用水量，提高混凝土强度。

[0012] 消泡剂可以消除聚羧酸减水剂引起的不利大气泡，还可以消除混凝土中其他成分引气的不良气泡。本发明的消泡剂是本领域工程技术人员所熟知消泡剂品种，包括硅类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂、高碳醇等。优选的消泡剂为二甲基硅油（也称聚二甲基硅氧烷）或乳化硅油。

[0013] 流变剂可以增加胶凝材料与骨料之间的桥接作用，使得水泥胶砂浆体具有适宜的触变性能，从而在浆体流动时带动骨材一起流动，增强混凝土的包裹性能，避免混凝土离析。使用流变剂的混凝土具有更低的屈服应力，即在达到所需塑性粘度时，混凝土具有更好的流动性。这对混凝土拌合物有效填满模板，形成光滑表面具有重要作用。试验证明其与聚羧酸减水剂复配使用效果最佳。本发明所述的流变剂是一种可设计的合成高分子材料。市售的常用流变剂均适用于本发明。流变剂优选为高分子量多元醇，更优选为LiqSand混凝土流变剂、SY-800混凝土流变剂。

[0014] 缓凝剂可以延缓水泥的水化速度，延长混凝土的终凝时间，使新拌混凝土能够在较长的时间里保持良好的工作性能。本发明所述的缓凝剂为本领域工程技术人员公知的一种或多种无机或有机缓凝剂，优选为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、白糖中的至少一种。

[0015] 引气剂可使混凝土拌合物在搅拌时引入空气而形成均匀、稳定的直径在20～300μm的微小气泡。它的掺入使混凝土自身具有了良好的易密性和排气能力，又使混凝土的抗离析泌水的能力能够明显的提升。对于清水混凝土表面清水、镜面效果的形成具有非常好的效果。优选的，本发明的引气剂为三萜皂苷或AOS引气剂，其中AOS引气剂是指α-烯烃磺酸钠。

[0016] 本发明还提供本发明的混凝土泵送剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按重量份准确称取各种组分；（2）将聚羧酸减水剂、水、消泡剂混合搅拌30-40min；（3）加入流变剂、缓凝剂、引气剂搅拌15-30min，即得。

[0017] 本发明还提供本发明的混凝土泵送剂在清水混凝土中的应用。本发明的清水混凝3
土泵送剂为浅褐色液体，密度在1.08g-1.30g/cm，pH在6.5-7.0，其在混凝土中的掺量为混凝土中胶凝材料用量的0.7-2.6wt%，准确掺量基于保证混凝土的流动性能、保坍性能以及保证混凝土表面的清水效果，根据试验确定。

[0018] 本发明的混凝土泵送剂中的各组分很好的发挥了协同作用。聚羧酸高性能减水剂，保证了泵送剂的高减水性能，复配消泡剂消除了聚羧酸减水剂以及混凝土中其他成分引起的不良气泡，流变剂的加入增加了混凝土的包裹性能，在保证混凝土良好流动性能的同时避免离析、泌水，缓凝剂的加入有效延缓水泥水化，保证混凝土具有较长时间的施工性能，优质引气剂使混凝土自身具有了良好的易密性和排气能力，又使混凝土的抗离析泌水的能力能够明显的提升。总之，使用本发明的混凝土泵送剂可有效改善普通泵送剂制备的混凝土脱模后表面粗糙，气孔、蜂窝麻面多的问题，对于清水混凝土表面清水、镜面效果的形成具有非常好的效果。经大量试验证明使用本发明所述混凝土泵送剂的混凝土施工性能优异，1小时塌落度经时损失小于30mm，强度有保证，混凝土减水率普遍保持在28%以上，能够有效改善清水混凝土的和易性，混凝土表面平整光滑，清水效果出色，且抗渗、耐久性能等方面表现优异。

附图说明

[0019] 图1是利用本发明实施例1所述清水混凝土专用泵送剂制备的混凝土拆模后的照片；

[0020] 图2是按照实施例1中相同的混凝土胶凝材料及用量，利用一般泵送剂制备的混凝土拆模后的照片。一般泵送剂由聚羧酸减水剂、缓凝剂、保水剂、引气剂复配而成；

[0021] 图3是按照实施例1中相同的混凝土胶凝材料及用量，利用对比文件CN102101762A中实施例1公开配方制备的泵送剂混凝土拆模后的照片。

具体实施方式

[0022] 本发明的混凝土泵送剂，由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂15-35份、消泡剂0.1-0.6份、流变剂1-3份、缓凝剂1-5份、引气剂0.03-0.2份，水56.2-82.87份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40%计。

[0023] 优选的，由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂15-35份、消泡剂0.15-0.5份、流变剂1-3份、缓凝剂1-5份、引气剂0.05-0.1份，水56.4-82.78份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40%计。

[0024] 进一步优选为由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂33份、消泡剂0.25份、流变剂3份、缓凝剂4份、引气剂0.05份，水59.7份；或者由以下重量份的组分组成：聚羧酸系减水剂20份、消泡剂0.2份、流变剂1.5份、缓凝剂3份、引气剂0.1份，水75.4份，其中，聚羧酸系减水剂的固含量以40%计。

[0025] 本发明的泵送剂由聚羧酸高性能减水剂、消泡剂、流变剂、缓凝剂、引气剂以及水组成。

[0026] 高性能减水剂的主要作用是掺入减水剂可以大大提高胶凝材料颗粒之间的分散效果，可以在保持拌合物水灰比不变的情况下，改善其工作性能；在保持混凝土和易性不变的情况，降低混凝土单方用水量，提高混凝土强度。

[0027] 消泡剂可以消除聚羧酸减水剂引起的不利大气泡，还可以消除混凝土中其他成分引气的不良气泡。本发明的消泡剂是本领域工程技术人员所熟知消泡剂品种，包括硅类消泡剂、聚醚类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂、高碳醇等。优选的消泡剂为二甲基硅油（也称聚二甲基硅氧烷）或乳化硅油。

[0028] 流变剂可以增加胶凝材料与骨料之间的桥接作用，使得水泥胶砂浆体具有适宜的触变性能，从而在浆体流动时带动骨材一起流动，增强混凝土的包裹性能，避免混凝土离析。使用流变剂的混凝土具有更低的屈服应力，即在达到所需塑性粘度时，混凝土具有更好的流动性。这对混凝土拌合物有效填满模板，形成光滑表面具有重要作用。试验证明其与聚羧酸减水剂复配使用效果最佳。本发明所述的流变剂是一种可设计的合成高分子材料。市售的常用流变剂均适用于本发明。流变剂优选为高分子量多元醇，更优选为LiqSand混凝土流变剂、SY-800混凝土流变剂。

[0029] 缓凝剂可以延缓水泥的水化速度，延长混凝土的终凝时间，使新拌混凝土能够在较长的时间里保持良好的工作性能。本发明所述的缓凝剂为本领域工程技术人员公知的一种或多种无机或有机缓凝剂，优选为葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、六偏磷酸钠、白糖中的至少一种。

[0030] 引气剂可使混凝土拌合物在搅拌时引入空气而形成均匀、稳定的直径在20～300μm的微小气泡。它的掺入使混凝土自身具有了良好的易密性和排气能力，又使混凝土的抗离析泌水的能力能够明显的提升。对于清水混凝土表面清水、镜面效果的形成具有非常好的效果。优选的，本发明的引气剂为三萜皂苷或AOS引气剂，其中AOS引气剂是指α-烯烃磺酸钠。

[0031] 本发明的混凝土泵送剂的制备方法，包括如下步骤：（1）按重量份准确称取各种组分；（2）将聚羧酸减水剂、水、消泡剂混合搅拌30-40min；（3）加入流变剂、缓凝剂、引气剂搅拌15-30min，即得。

[0032] 本发明还提供本发明的混凝土泵送剂在清水混凝土中的应用。本发明的清水混凝3
土泵送剂为浅褐色液体，密度在1.08g-1.30g/cm，pH在6.5-7.0，其在混凝土中的掺量为混凝土中胶凝材料用量的0.7-2.6wt%，准确掺量基于保证混凝土的流动性能、保坍性能以及保证混凝土表面的清水效果，根据试验确定。

[0033] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

[0034] 实施例中所用的试剂均为市售，其中：

[0035] 减水型聚羧酸母液：生产厂家为四川吉龙化学建材有限公司，生产批号20130815-0；

[0036] LiqSand混凝土流变剂：生产厂家为成都楠培科技有限公司，生产批号20130820-1；

[0037] SY-800混凝土流变剂：生产厂家为四川省思域化学有限公司，生产批号2013-6-1。

[0038] 实施例1

[0039] 取减水型聚羧酸母液（醚类，40%固含量）3.3kg，二甲基硅油0.025kg，水5.97kg混合均匀搅拌30min后，依次加入LiqSand混凝土流变剂0.3kg，葡萄糖酸钠0.25kg、白糖0.15kg，三萜皂苷0.005kg，混合均匀搅拌20min，即得清水混凝土专用泵送剂。所得泵送剂推荐掺量为混凝土中胶凝材料用量的0.8-1.3wt%。

[0040] 检测结果：混凝土表面平整光滑，除模具本身引起的孔洞外，表面基本上没有其他空洞。无蜂窝、麻面、凹凸不平的现象。详细结果见图1所示

[0041] 实施例2

[0042] 取减水型聚羧酸母液（醚类，40%固含量）2.0kg，乳化硅油0.02kg，水7.52kg混合均匀搅拌35min后，依次加入SY-800混凝土流变剂0.15kg，葡萄糖酸钠0.15kg、柠檬酸钠0.15kg，

[0043] AOS引气剂0.01kg，混合均匀搅拌25min，即得清水混凝土专用泵送剂。所得泵送剂推荐掺量为混凝土中胶凝材料用量的1.5-2.2wt%。

[0044] 实施例3

[0045] 取减水型聚羧酸母液（醚类，40%固含量）1.5kg，乳化硅油0.015kg，水8.278kg混合均匀搅拌40min后，依次加入LiqSand混凝土流变剂0.1kg，葡萄糖酸钠0.1kg、AOS引气剂0.007kg，混合均匀搅拌15min，即得清水混凝土专用泵送剂。所得泵送剂推荐掺量为混凝土中胶凝材料用量的2.2-2.6wt%.。

[0046] 实施例4

[0047] 取减水型聚羧酸母液（醚类，40%固含量）3.5kg，乳化硅油0.05kg，水5.64kg混合均匀搅拌38min后，依次加入LiqSand混凝土流变剂0.3kg，六偏磷酸钠0.5kg、三萜皂苷0.01kg，混合均匀搅拌30min，即得清水混凝土专用泵送剂。所得泵送剂推荐掺量为混凝土中胶凝材料用量的0.7-1.1wt%。

[0048] 对比例1

[0049] 采用对比文件CN102101762A中实施例1公开配方制备清水混凝土泵送剂，用本发明实施例1中相同的混凝土凝胶材料及用量制备清水混凝土。检测结果发现该混凝土表面有少许小孔，且表面部分区域有凹凸不平的现象。详细结果见图3所示。

[0050] 应用本发明所得混凝土泵送剂的混凝土和易性良好，1小时塌落度经时损失小于30mm；对比基准混凝土和对比文件的混凝土，添加本发明泵送剂的混凝土，在各个凝期的强度均有不同程度的提升；硬化后的混凝土在外观平整光滑，清水效果明显，且抗渗、耐久性能等方面表现优异。