用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂及其制备方法

摘要

一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂及其制备方法，专用聚羧酸减水剂由下述原料制成：聚羧酸减水剂母液15％～40％，缓释型高效减水剂1％～8％，保水剂0.1～0.5％，缓凝剂2％～5％，醇胺类物质1％～8％,防腐剂0.01％～0.05％,去离子水；醇胺类物质为三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺中的一种；缓凝剂为葡萄糖酸钠、一水柠檬酸、糖、HEDP、焦磷酸钠中的一种或几种。本发明还提供了专用聚羧酸减水剂的制备方法。本发明的专用聚羧酸减水剂减水率高，所拌合的混凝土坍落度经时损失小，早期强度高，与玄武岩石粉适应性好；有效改善了混凝土的各项性能，为掺玄武岩石粉混凝土配制及施工提供了必要条件。

权利要求

1.一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂，其特征在于它是由下述组分及重量百分比的原料制成的：聚羧酸减水剂母液20%，缓释型高效减水剂2%，保水剂0.1%，缓凝剂即糖2%，醇胺类物质即三乙醇胺1%,防腐剂0.02%,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100%；所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述的防腐剂为山梨酸钾。

2.一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂，其特征在于它是由下述组分及重量百分比的原料制成的：聚羧酸减水剂母液30%，缓释型高效减水剂1.5%，保水剂0.1%，缓凝剂2%，醇胺类物质即三异丙醇胺2%,防腐剂0.03%,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100%；所述的缓凝剂为HEDP和葡萄糖酸钠的组合，HEDP和葡萄糖酸钠的重量之比为1:1，所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素的组合，羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的重量之比为

1:2，所述的防腐剂为山梨酸钾与醋酸钠的组合，山梨酸钾与醋酸钠的重量之比为1:0.5。

3.一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂，其特征在于它是由下述组分及重量百分比的原料制成的：聚羧酸减水剂母液35%，缓释型高效减水剂2%，保水剂0.1%，缓凝剂2%，醇胺类物质即二乙醇胺2%,防腐剂0.02%,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100%；所述的缓凝剂为HEDP，所述的保水剂为羧甲基纤维素，所述的防腐剂为醋酸钠。

4.一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂，其特征在于它是由下述组分及重量百分比的原料制成的：聚羧酸减水剂母液36%，缓释型高效减水剂7%，保水剂0.4%，缓凝剂4%，醇胺类物质即二乙醇单异丙醇胺6%,防腐剂0.04%,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100%；

所述的缓凝剂为HEDP、焦磷酸钠的组合，HEDP和焦磷酸钠的重量之比为1:1.5，所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述的防腐剂为山梨酸钾。

5.一种权利要求1或2或3或4所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法，其特征在于所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入适量的去离子水，去离子水的加入量为其总重量的55%～75%，然后加入缓凝剂，搅拌5～15min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15～20min，最后加入保水剂、醇胺类物质以及防腐剂、剩余的去离子水，继续搅拌5～30min，然后出料包装即得。

说明书

用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂及

其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种混凝土外加剂，特别是一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂，属于建筑材料技术领域。本发明还涉及所述用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法。

背景技术

[0002] 混凝土是现代土木工程中用量最大、用途最广的一种建筑材料，随着我国水利水电基础设施、交通运输基础建设及工业与民用建筑的大力发展，对于混凝土的性能要求越来越高，为了改善混凝土的性能，掺加掺合料是改善混凝土各项性能的有效措施之一。然而随着混凝土需求量的急剧扩张，优质的掺合料日趋减少，掺合料市场以次充好的现象屡见不鲜，解决混凝土掺合料问题刻不容缓。玄武岩石粉来源较广泛质量容易控制是一种较好替代掺合料的材料。很多大型的水利水电工程通常都在边远山区，交通不便，混凝土方量比较大，需要掺合料较多，从外地运过去成本过高，而且质量不易控制。如果能够利用生产人工砂所产生的多余的玄武岩石粉作掺合料，那就既能减少了运输成本也能改善混凝土的性能。

[0003] 发明人检索到以下相关专利文献：CN103641352A公开了一种保湿型减水剂由以下重量百分比的成分组成：玄武岩15％—30％、甲基丙基酸0.01％—0.1％、甲醛0.5％—1.5％、低聚糖5％—10％、氨基磺酸2％—4％、水余量。CN103641351A公开了一种高效保湿减水剂的制备工艺将玄武岩放入粉碎机中粉碎至300目，将粉碎好的玄武岩与低聚糖进行掺合；将掺合后的上述物质，放入T型混合机中混合封闭处理；取上述所得产物、甲基丙基酸、甲醛在110℃下加热45分钟；冷却；将冷却后的上述产物放入氨基磺酸溶液中浸泡16小时，将浸泡好的上述物质放入烘干机中烘干，冷却。CN105330193A公开了一种核电用超密实混凝土聚羧酸减水剂及其制备方法，该减水剂每100份包括以下组分及重量份含量：分散型醚类聚羧酸减水剂50-55份，保坍型醚类聚羧酸减水剂20-25份，缓凝剂3-5份，消泡剂0.01-
0.05份，保水剂1-3份，减缩剂1-2份，防腐剂0.1-0.3份，水为余量；制备时，将所述的组分按重量份混合均匀即可。

[0004] 以上这些技术对于如何使聚羧酸减水剂能有效改善混凝土的各项性能，从而为掺玄武岩石粉混凝土配制及施工提供必要条件，并未给出具体的指导方案。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂，它减水率高，所拌合的混凝土坍落度经时损失小，早期强度高，与玄武岩石粉适应性好；能有效改善混凝土的各项性能，从而为掺玄武岩石粉混凝土配制及施工提供必要条件。

[0006] 为此，本发明还要提供所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

[0008] 一种用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂(或者名称说是用于掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂)，其技术方案在于它是由下述组分及重量百分比的原料制成的：聚羧酸减水剂母液15％～40％，缓释型高效减水剂1％～8％，保水剂0.1～0.5％，缓凝剂2％～5％，醇胺类物质(醇胺类化合物)1％～8％,防腐剂0.01％～
0.05％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述的醇胺类物质为三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺中的一种；所述的缓凝剂为葡萄糖酸钠、一水柠檬酸、糖、HEDP(羟基乙叉二膦酸)、焦磷酸钠中的一种或几种的组合。

[0009] 上述技术方案中，所述的聚羧酸减水剂母液为丙烯酸系、甲基丙烯酸类、马来酸酐类、富马酸类聚羧酸减水剂母液中的一种或几种的组合。上述的缓释型高效减水剂最好为CN104016615B中所述的缓释型高效聚羧酸减水剂。上述的保水剂最好为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或者两种。上述的防腐剂最好为山梨酸钾、醋酸钠中的一种或者两种。

[0010] 所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂可以是由下述组分及重量百分比的原料制成的(优选方案)：聚羧酸减水剂母液20％，缓释型高效减水剂2％，保水剂0.1％，缓凝剂即糖2％，醇胺类物质即三乙醇胺1％,防腐剂0.02％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述的防腐剂为山梨酸钾。

[0011] 所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂可以是由下述组分及重量百分比的原料制成的(优选方案)：聚羧酸减水剂母液30％，缓释型高效减水剂1.5％，保水剂0.1％，缓凝剂2％，醇胺类物质即三异丙醇胺2％,防腐剂0.03％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述的缓凝剂为HEDP和葡萄糖酸钠的组合，HEDP和葡萄糖酸钠的重量之比为1:1，所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素的组合，羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的重量之比为1:2，所述的防腐剂为山梨酸钾与醋酸钠的组合，山梨酸钾与醋酸钠的重量之比为1:0.5。

[0012] 所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂还可以是由下述组分及重量百分比的原料制成的(优选方案)：聚羧酸减水剂母液35％，缓释型高效减水剂2％，保水剂0.1％，缓凝剂2％，醇胺类物质即二乙醇胺2％,防腐剂0.02％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述所述的缓凝剂为HEDP，所述的保水剂为羧甲基纤维素，所述的防腐剂为醋酸钠。

[0013] 所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂还可以是由下述组分及重量百分比的原料制成的(优选方案)：聚羧酸减水剂母液36％，缓释型高效减水剂7％，保水剂0.4％，缓凝剂4％，醇胺类物质即二乙醇单异丙醇胺6％,防腐剂0.04％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％；所述的缓凝剂为HEDP、焦磷酸钠的组合，HEDP和焦磷酸钠的重量之比为1:1.5，所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述的防腐剂为山梨酸钾。

[0014] 所述的用于在混凝土中掺玄武岩石粉的混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入适量的去离子水，去离子水的加入量为其总重量的55％～75％，然后加入缓凝剂，搅拌5～15min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15～20min，最后加入保水剂、醇胺类物质以及防腐剂、剩余的去离子水，继续搅拌5～30min，然后出料包装即得。

[0015] 本发明的混凝土专用聚羧酸减水剂其掺量(加入量)为混凝土中胶凝材料(在被替代前)总重量(总质量)的1.5％～2.0％。混凝土配合比中可以用800目的玄武岩微粉替代(重量百分比为)15％的水泥。

[0016] 本发明与现有的技术相对比，显示出以下良好的使用效果：(1)减水率高，所拌合的混凝土坍落度经时损失小，早期强度高，与玄武岩石粉适应性好。(2)有效改善了混凝土的各项性能，从而为掺玄武岩石粉混凝土配制及施工提供了必要条件。(3)它制备简单、实用、节能。

具体实施方式

[0017] 实施例1：本发明的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂是由下述组分及重量百分比的原料制成的：(固含量为40wt.％的)聚羧酸减水剂母液20％，缓释型高效减水剂2％，保水剂0.1％，缓凝剂(糖，可以是蔗糖)2％，醇胺类物质(三乙醇胺)1％,防腐剂0.02％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％。所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述的防腐剂为山梨酸钾。

[0018] 所述的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入75％的去离子水(去离子水的加入量为其总重量的75％)，然后加入(缓凝剂)糖，搅拌15min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15min，最后加入保水剂、(醇胺类物质)三乙醇胺以及防腐剂、剩余的去离子水，继续搅拌15min，然后出料包装即得。

[0019] 实施例2：本发明的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂是由下述组分及重量百分比的原料制成的：(固含量为40wt.％的)聚羧酸减水剂母液25％，缓释型高效减水剂2.5％，保水剂0.1％，缓凝剂(一水柠檬酸)2.5％，醇胺类物质(三乙醇胺)1％,防腐剂0.01％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％。所述的保水剂为甲基纤维素，所述的防腐剂为山梨酸钾。

[0020] 所述的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入69％的去离子水(去离子水的加入量为其总重量的69％)，然后加入(缓凝剂)一水柠檬酸，搅拌15min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15min，最后加入保水剂、(醇胺类物质)三乙醇胺以及防腐剂、剩余的去离子水，继续搅拌15min，然后出料包装即得。

[0021] 实施例3：本发明的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂是由下述组分及重量百分比的原料制成的：(固含量为40wt.％的)聚羧酸减水剂母液30％，缓释型高效减水剂1.5％，保水剂0.1％，缓凝剂2％，醇胺类物质(三异丙醇胺)2％,防腐剂0.03％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％。所述的缓凝剂为HEDP和葡萄糖酸钠的组合，HEDP和葡萄糖酸钠的重量之比为1:1。所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素的组合，羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素的重量之比为1:2，所述的防腐剂为山梨酸钾与醋酸钠的组合，山梨酸钾与醋酸钠的重量之比为1:0.5。

[0022] 所述的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入64.5％的去离子水(去离子水的加入量为其总重量的64.5％)，然后加入(缓凝剂)HEDP和葡萄糖酸钠，搅拌5min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15min，最后加入(保水剂)甲基纤维素、甲基纤维素、(醇胺类物质)三异丙醇胺以及(防腐剂)梨酸钾与醋酸钠、剩余的去离子水，继续搅拌15min，然后出料包装即得。

[0023] 实施例4：本发明的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂是由下述组分及重量百分比的原料制成的：(固含量为40wt.％的)聚羧酸减水剂母液25％，缓释型高效减水剂1％，保水剂0.1％，缓凝剂2％，醇胺类物质(三乙醇胺)1％,防腐剂0.01％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％。所述的缓凝剂为葡萄糖酸钠。所述的保水剂为甲基纤维素，所述的防腐剂为醋酸钠。

[0024] 所述的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入71％的去离子水(去离子水的加入量为其总重量的71％)，然后加入(缓凝剂)葡萄糖酸钠，搅拌10min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15min，最后加入保水剂、(醇胺类物质)三乙醇胺以及防腐剂、剩余的去离子水，继续搅拌15min，然后出料包装即得。

[0025] 实施例5：本发明的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂是由下述组分及重量百分比的原料制成的：(固含量为40wt.％的)聚羧酸减水剂母液35％，缓释型高效减水剂2％，保水剂0.1％，缓凝剂2％，醇胺类物质(二乙醇胺)2％,防腐剂0.02％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％。所述的缓凝剂为HEDP，所述的保水剂为羧甲基纤维素，所述的防腐剂为醋酸钠。

[0026] 所述的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入59％的去离子水(去离子水的加入量为其总重量的59％)，然后加入(缓凝剂)HEDP，搅拌5min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15min，最后加入保水剂、(醇胺类物质)二乙醇胺以及防腐剂、剩余的去离子水，继续搅拌15min，然后出料包装即得。

[0027] 实施例6：本发明的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂是由下述组分及重量百分比的原料制成的：(固含量为40wt.％的)聚羧酸减水剂母液36％，缓释型高效减水剂7％，保水剂0.4％，缓凝剂4％，醇胺类物质(二乙醇单异丙醇胺)6％,防腐剂0.04％,去离子水为余量；上述各组分的重量百分比之和为100％。所述的缓凝剂为HEDP、焦磷酸钠的组合，HEDP和焦磷酸钠的重量之比为1:1.5，所述的保水剂为羟丙基甲基纤维素，所述的防腐剂为山梨酸钾。

[0028] 所述的(用于在混凝土中掺玄武岩石粉的)混凝土专用聚羧酸减水剂的制备方法包括如下工艺步骤：先在搅拌罐中加入65％的去离子水(去离子水的加入量为其总重量的65％)，然后加入(缓凝剂)HEDP、焦磷酸钠，搅拌10min，之后再加入聚羧酸减水剂母液、缓释型高效减水剂，搅拌15min，最后加入保水剂、(醇胺类物质)二乙醇单异丙醇胺以及防腐剂、剩余的去离子水，继续搅拌15min，然后出料包装即得。

[0029] 上述各实施例中的聚羧酸减水剂母液就是聚羧酸减水剂溶液，它属于行业通俗称谓。一般来说，聚羧酸减水剂母液和成品(聚羧酸减水剂)没有非常明显的界限，直接在工厂合成出来的就是母液，而针对某一个工地的要求去配制，在聚羧酸减水剂母液中添加一定的小料(例如防冻剂)复配好的产品就是成品即聚羧酸减水剂。从百度搜索得知，许多厂家生产、公开销售聚羧酸减水剂母液。所述的聚羧酸减水剂母液可以为丙烯酸系、甲基丙烯酸类、马来酸酐类、富马酸类聚羧酸减水剂母液中的一种或几种的组合。上述各实施例中的缓释型高效减水剂为CN104016615B中所述的缓释型高效聚羧酸减水剂，可采用CN104016615B中的实施例1的技术方案，商品名称为缓释型高效聚羧酸减水剂C，由石家庄市长安育才建材有限公司生产，地址：河北省石家庄市(栾城)装备制造基地富城路11号。此商品在市场上公开销售，公众在2016年5月1日前都能买得到，知晓其化学成分。

[0030] 对实施例1～5所制得的(高性能)混凝土专用聚羧酸减水剂进行混凝土测试，混凝土配合比中用800目玄武岩微粉替代15％水泥，实验结果如表1所示。

[0031] 表1

[0032]

[0033] 本发明的以上各实施例显示出了以下良好的使用效果：(1)减水率高，所拌合的混凝土坍落度经时损失小，早期强度高，与玄武岩石粉适应性好。(2)有效改善了混凝土的各项性能，从而为掺玄武岩石粉混凝土配制及施工提供了必要条件。(3)它制备简单、实用、节能。