一种混凝土性能改善剂及其制备方法

摘要

本发明涉及的一种混凝土性能改善剂，其特征在于，以1000份计，包括如下重量配比的组分：体积浓度为80％～90％的混合醇溶液70～90份、三乙醇胺5～10份、二乙醇单异丙醇胺5～10份、亚硫酸钠5～10份、纤维素1～5份、改性木钙0.5～1份、去离子水880～930份，使该混凝土性能改善剂原料成本更低。本发明还涉及一种前述混凝土性能改善剂的制备方法。

权利要求

1.一种混凝土性能改善剂，其特征在于，以1000份计，由如下重量配比的组分组成：体积浓度为80％～90％的混合醇溶液70～90份、三乙醇胺5～10份、二乙醇单异丙醇胺5～10份、亚硫酸钠5～10份、纤维素1～5份、改性木钙0.5～1份、消泡剂0.1～0.2份、防腐剂0.3～

0.6份、去离子水880～930份；所述混合醇溶液的组分为：50％～58％的丙三醇、13％～18％的二聚甘油、4％～8％的三乙酰甘油、3％～5％的三聚甘油和10％～20％的水，其余为不可避免的杂质。

2.一种如权利要求1所述的混凝土性能改善剂的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：步骤一、按照重量配比称取各组分；

步骤二、取去离子水总量的55％～65％置于容器中；

步骤三、向容器加入纤维素和亚硫酸钠，搅拌至完全溶解；

步骤四、加入混合醇溶液、二乙单醇异丙醇胺、三乙醇胺、改性木钙，搅拌至完全溶解；

步骤五、向容器中加入消泡剂和防腐剂，搅拌均匀；

步骤六、向容器中加入剩余的离子水，即制得所述混凝土性能改善剂。

说明书

一种混凝土性能改善剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土助剂，尤其是涉及一种混凝土性能改善剂，还涉及前述混凝土性能改善剂的制备方法。

背景技术

[0002] 混凝土外加剂是在混凝土拌合过程中掺入的，并能按要求改善混凝土性能的材料。混凝土外加剂具有掺量小、作用大的特点。作为一种典型的混凝土外加剂，减水剂能在混凝土和易性及水泥用量不变条件下减少拌合用水量、提高混凝土强度，或在和易性及强度不变条件下节约水泥用量。现有的减水剂基本上以聚羧酸高性能减水剂为主，部分使用萘系和脂肪族减水剂。萘系和脂肪族减水剂由于其减水率比较小，在配制高强混凝土时难度非常高；聚羧酸高性能减水剂虽然减水率较高，但其在掺量较高时，混凝土宜导致离析，从而会增加泵送的困难及成型后混凝土蜂窝的出现，而且，这些减水剂都不能有效地分散水泥颗粒。

[0003] 申请号为CN202010145443.5(公开号为CN111423151A)的中国发明专利申请公开了一种混凝土胶凝材料调节剂，调节剂以1000kg计，包括以下重量份的组分：混合醇胺接枝物475‑520kg、硫氰酸钠80‑120kg、零水偏硅酸钠40‑60kg、叔丁基酚40‑70kg以及交联聚维酮3‑6kg，余量为水；所述接枝物为羟丙基甲基纤维素。

[0004] 上述混凝土胶凝材料调节剂通过混合醇胺阳离子小单体吸附于显负电性的水泥凝胶材料颗粒表面带来的静电斥力、及羟丙基甲基纤维素产生的空间位阻效应来分散混凝土絮凝结构，但是，由于该混凝土胶凝材料调节剂的原料价格高昂，且含固物高达63％～78％，导致该混凝土胶凝材料调节剂的原料成本较高。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种原料成本更低的混凝土性能改善剂。

[0006] 本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种上述混凝土性能改善剂的制备方法。

[0007] 本发明解决上述的第一个技术问题所采用的技术方案为：一种混凝土性能改善剂，其特征在于，以1000份计，包括如下重量配比的组分：体积浓度为80％～90％的混合醇溶液70～90份、三乙醇胺5～10份、二乙醇单异丙醇胺5～10份、亚硫酸钠5～10份、纤维素1～5份、改性木钙0.5～1份、去离子水880～930份。

[0008] 为了进一步提高混合醇中羟基的含量，所述混合醇溶液中的混合醇为丙三醇、二聚甘油、三聚甘油、三乙酰甘油中的至少两种。

[0009] 进一步设计，所述混合醇溶液的组分为：50％～58％的丙三醇、13％～18％的二聚甘油、4％～8％的三乙酰甘油、3％～5％的三聚甘油和10％～20％的水，其余为不可避免的杂质。

[0010] 进一步设计，所述组分还包括0.1～0.2份的消泡剂。

[0011] 进一步设计，所述组分还包括0.3～0.6份的防腐剂。

[0012] 本发明解决上述的第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如前所述的混凝土性能改善剂的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

[0013] 步骤一、按照重量配比称取各组分；

[0014] 步骤二、取去离子水总量的55％～65％置于容器中；

[0015] 步骤三、向容器加入纤维素和亚硫酸钠，搅拌至完全溶解；

[0016] 步骤四、加入混合醇溶液、二乙单醇异丙醇胺、三乙醇胺、改性木钙，搅拌至完全溶解；

[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0018] 1、混合醇和纤维素中具有大量的羟基，由于羟基为亲水性极性基团，使混合醇能够极大低降低混凝土拌和用水的表面张力，从而提高对水泥颗粒的分散效果；通过改性木钙和亚硫酸钠增加混凝土的流动性和凝聚性，确保混凝土的和易性，能够降低聚羧酸高性能减水剂在掺量高时宜离析的敏感性，减少混凝土特别是大体积混凝土的裂缝出现的概率；三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺能够利用阳离子小单体吸附于显负电性的混凝土凝胶材料颗粒表面带来的静电斥力达到分散混凝土絮凝结构的效果。

[0019] 2、混凝土性能改善剂中的含固量降低至7.35％～12.2％，且采用混合醇溶液作为主要原料，该混合醇溶液为工业副产品，成本低廉，不仅能够大幅降低原料成本，还为上游企业解决了工业副产品的处理问题，减少了上游企业工业副产品在处理时对环境的污染，使该混凝土性能改善剂的制备更加节能环保。

[0020] 3、混凝土性能改善剂的制备方法具有操作简便的特点。

具体实施方式

[0021] 以下对本发明实施例作进一步详细描述。

[0022] 本实施例中的混凝土性能改善剂，以1000份计，包括如下重量配比的组分：体积浓度为80％～90％的混合醇溶液70～90份、三乙醇胺5～10份、二乙醇单异丙醇胺5～10份、亚硫酸钠5～10份、纤维素1～5份、改性木钙0.5～1份、消泡剂0.1～0.2份、防腐剂0.3～0.6份和去离子水880～930份。其中，混合醇溶液的组分为：50％～58％的丙三醇、13％～18％的二聚甘油、4％～8％的三乙酰甘油、3％～5％的三聚甘油和10％～20％的水，其余为不可避免的杂质。

[0023] 本实施例中的混凝土性能改善剂，由于混合醇和纤维素中具有大量的羟基，该羟基为亲水性极性基团，使混合醇能够极大低降低混凝土拌和用水的表面张力，从而提高对水泥颗粒的分散效果；通过改性木钙和亚硫酸钠增加混凝土的流动性和凝聚性，确保混凝土的和易性，能够降低聚羧酸高性能减水剂在掺量高时宜离析的敏感性，减少混凝土特别是大体积混凝土的裂缝出现的概率；三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺能够利用阳离子小单体吸附于显负电性的混凝土凝胶材料颗粒表面带来的静电斥力达到分散水泥颗粒的效果。该混凝土性能改善剂中的含固量降低至7.29％～11.78％，且采用混合醇溶液作为主要原料，该混合醇为工业副产品，成本低廉，不仅能够大幅降低原料成本为现有技术的60％～70％，还为上游企业解决了工业副产品的处理问题，减少了上游企业工业副产品在处理时对环境的污染，更加节能环保。

[0024] 本实施例中的混凝土性能改善剂的制备方法，依次包括如下步骤：

[0025] 步骤一、按照重量配比称取各组分；

[0026] 步骤二、取去离子水总量的55％～65％置于容器中；

[0027] 步骤三、向容器加入纤维素和亚硫酸钠，搅拌至完全溶解；

[0028] 步骤四、加入混合醇溶液、二乙单醇异丙醇胺、三乙醇胺、改性木钙，搅拌至完全溶解；

[0029] 步骤五、向容器中加入消泡剂和防腐剂，搅拌均匀；

[0030] 步骤六、向容器中加入剩余的离子水，即制得所述混凝土性能改善剂。

[0031] 实施例1

[0032] 本实施例中的混凝土性能改善剂，以1000份计，包括如下重量配比的组分：体积浓度为80％的混合醇溶液80份、三乙醇胺10份、二乙醇单异丙醇胺10份、亚硫酸钠10份、纤维素1份、改性木钙1份、消泡剂0.1份、防腐剂0.5份和去离子水887.4份。其中，混合醇溶液的组分为：52％的丙三醇、16％的二聚甘油、4％的三乙酰甘油、5％的三聚甘油和20％的水，其余为不可避免的杂质。

[0033] 样品制备

[0034] 根据下表1制备各混凝土样品。其中，外加剂的具体组分为：保坍型聚羧酸：减水型聚羧酸：葡萄糖聚羧酸钠＝42：50：8，改善剂的具体组分参见实施例1。各组分的单位均为kg。

[0035] 表1各样品组分

[0036]组分 水泥 矿粉 粉煤灰 砂 石 外加剂 改善剂
样品1 250 60 55 773 1020 7.0 ‑
样品2 230 60 55 783 1030 6.7 2.19
样品3 216 65 85 767 1017 6.75 ‑
样品4 196 65 85 783 1030 6.40 2.08

[0037] 性能测试

[0038] 各实施例和对比例性能测试结果如下表2：

[0039] 表2各样品性能测试结果

[0040]

[0041] 从表2可知，样品2和样品4中加入性能改善剂后，与样品1、样品3相比，在水泥用量减少的情况下，混凝土的初始坍落度、1h后坍落度、扩展度、7d强度、28d强度、60d强度和180d强度仍有小幅度提升，且和易性有明显改善。

[0042] 实施例2

[0043] 本实施例中的混凝土性能改善剂，以1000份计，包括如下重量配比的组分：体积浓度为85％的混合醇溶液70份、三乙醇胺5份、二乙醇单异丙醇胺5份、亚硫酸钠5份、纤维素5份、改性木钙0.5份、消泡剂0.2份、防腐剂0.3份和去离子水909份。其中，混合醇溶液的组分为：58％的丙三醇、13％的二聚甘油、6％的三乙酰甘油、3％的三聚甘油和15％的水，其余为不可避免的杂质。本实施例中的混凝土性能改善剂，在水泥用量减少的情况下，混凝土的坍落度、扩展度、强度和和易性均有明显改善。

[0044] 实施例3

[0045] 本实施例中的混凝土性能改善剂，以1000份计，包括如下重量配比的组分：体积浓度为90％的混合醇溶液90份、三乙醇胺8份、二乙醇单异丙醇胺7份、亚硫酸钠8份、纤维素3份、改性木钙0.8份、消泡剂0.15份、防腐剂0.6份和去离子水882.45份。其中，混合醇溶液的组分为：50％的丙三醇、18％的二聚甘油、8％的三乙酰甘油、4％的三聚甘油和10％的水，其余为不可避免的杂质。本实施例中的混凝土性能改善剂，在水泥用量减少的情况下，混凝土的坍落度、扩展度、强度和和易性均有明显改善。