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与多种混凝土减水剂相适应的超缓凝剂及其制备方法

阅读：1037发布：2021-02-25

IPRDB可以提供与多种混凝土减水剂相适应的超缓凝剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种能与多种类型的混凝土减水剂相适应的混凝土超缓凝剂领域。本发明所述超缓凝剂组分的重量百分比如下：乙烯多胺烷基膦酸或其盐6－35％、膦丁烷三羧酸5－15％、水50－90％。本发明所述超缓凝剂可与不同类型减水剂相适应，并可大大降低混凝土拌合物坍落度损失，与不同品种的水泥适应性也很好。本发明所述超缓凝剂具有超常的缓凝效果，凝结时间可以调整，一般可达到3小时－150小时，根据实际工程应用需要，可通过调节产品配方或产品的应用掺量，来调整混凝土的凝结时间。，下面是与多种混凝土减水剂相适应的超缓凝剂及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1、一种超缓凝剂，其组分的重量百分比如下：乙烯多胺烷基膦酸及其盐5-35％、膦丁烷三羧酸5-15％、水50-90％，其中乙烯多胺烷基膦酸及其盐的分子结构通式如下：

式中m、n为零或整数，A、B为氢离子或钠离子。

2、如权利要求1所述的超缓凝剂，其特征在于其组分的重量百分比如下：乙烯多胺烷基膦酸及其盐10-30％、膦丁烷三羧酸5-15％、水60-85％。

3、如权利要求1或2所述的超缓凝剂，其特征在于所述的乙烯多胺烷基膦酸及其盐为乙烯二胺-四甲基膦酸或氨基三甲基膦酸。

4、权利要求1～3所述的任一超缓凝剂的制备方法，该方法是：按上述重量百分比称量各组分，然后一起放在搅拌釜中慢速搅拌3-10分钟即可。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种能与多种类型的混凝土减水剂相适应的混凝土超缓凝剂领域。

背景技术

混凝土超缓凝剂技术是当今混凝土技术的一个新的发展方向，广泛应用于地下、水坝等大体积混凝土工程施工。和普通混凝土缓凝剂比较，它是一种能够在长期时间内任意调节混凝土的凝结时间而不致破坏混凝土性能、不影响混凝土的后期强度的外加剂。目前，国内外应用的混凝土缓凝剂分为两大类，无机类和有机类。无机类主要包括硼砂、氧化锌、磷酸盐和偏磷酸盐等，有机类主要包括木质素磺酸盐、羟基羧酸(盐)、糖类及碳水化合物、多元醇及其衍生物等。但目前这些缓凝剂均存在一些缺点，一是只是普通缓凝剂，当掺量超过一定值后，混凝土会出现不凝、强度下降等问题；二是缓凝剂与目前广泛应用的各类减水剂适应性较差，有时与减水剂复合使用时，甚至会产生促凝作用；三是对国内多水泥品种适应性不强等问题。
随着混凝土减水剂技术的不断发展，目前，混凝土减水剂市场主要有改性木质素磺酸盐系、萘磺酸盐系、磺化三聚氰胺系、氨基磺酸盐系、聚羧酸系等不同类型的混凝土减水剂。在工程应用中，混凝土缓凝剂往往与混凝土减水剂一同使用，因此，研究开发新型的、能与多种不同类型混凝土减水剂相适应的混凝土超缓凝剂对实际工程应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的之一就是为了克服普通缓凝剂的上述缺陷，提供一种具有超缓凝、能与多种不同系列减水剂相适应的超缓凝剂。
本发明的另一个目的是提供上述超缓凝剂的制备方法。
本发明的技术路线是：针对目前普通超缓凝剂特性与存在的主要问题，以及与不同类型混凝土减水剂复合使用时存在的不相适应等问题，利用无机缓凝剂中磷酸盐优异的鳌合、缓凝作用，有机缓凝剂高效缓凝作用，优化有机无机组合，选择乙烯胺烷基膦酸盐或乙烯胺烷基膦酸等作为超缓凝组分，复合而成能与不同品种减水剂相适应的超缓凝剂。
本发明所述超缓凝剂组分的重量百分比如下：
乙烯多胺烷基膦酸或其盐                                5-35％
膦丁烷三羧酸                                    5-15％
水                                              50-90％
其中，所述的乙烯多胺烷基膦酸或其盐的分子结构通式如式1：

式中m，n为零或整数，A、B为氢离子或钠离子。
本发明所述超缓凝剂的组分最佳重量百分比为：
乙烯多胺烷基膦酸或其盐                          10-30％
膦丁烷三羧酸                                    5-15％
水                                              60-85％
所述的乙烯多胺烷基膦酸或其盐优选乙烯二胺—四甲基膦酸或氨基三甲基膦酸。
在实际应用中，按此优化范围配制出的超缓凝剂应用范围大，可用于温度不低于-5℃的环境下。
本发明所述超缓凝剂的制备方法是：按上述重量百分比称量各组分，然后一起放在搅拌釜中慢速搅拌3-10分钟即可。
本发明的有益效果：本发明所述超缓凝剂选择了合适的缓凝组分，可与改性木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸钠减水剂、磺化三聚氰胺减水剂、氨基磺酸盐减水剂或聚羧酸减水剂等不同类型减水剂相适应，在应用中不会产生副作用，不影响混凝土的早期强度发展。与减水剂复合使用时，可大大降低混凝土拌合物坍落度损失，并且与不同品种的水泥适应性也很好。本发明所述超缓凝剂具有超常的缓凝效果，凝结时间可以调整，一般可达到3小时-150小时，根据实际工程应用需要，可通过调节产品配方或产品的应用掺量，来调整混凝土的凝结时间。本发明所述超缓凝剂掺量小，在要求混凝土15-20小时的凝结时间时，掺量仅需0.6％左右，远低于其它产品。

具体实施方式

本发明所述的超缓凝剂由乙烯多胺烷基膦酸或乙烯多胺烷基膦酸盐、膦丁烷三羧酸、和水制备而成。具体实施过程中，应根据所选用的减水剂的类型与应用的环境条件，调整各重量组分获得所需要的缓凝性能。
实施例1
按表1所示称量所需的各组分，然后一起放在搅拌釜中慢速搅拌3-10分钟，静停20分钟左右，即可制备而成超缓凝剂。
实施例2～5
制备方法同实施例1，各组分重量配比见表一。
                                    表一各实施例组分重量配比   实施例   乙烯二胺—四甲基膦酸   氨基三甲基膦酸   膦丁烷三羧酸   水   1   0   220   60   720   2   200   0   50   750   3   350   0   50   600   4   100   0   50   850   5   50   0   150   800
对表一中所列的乙烯二胺—四甲基膦酸、氨基三甲基膦酸的重量均指其固含量，单位：g。
主要的应用实例分别见表2、3、4。
对C40强度等级的混凝土配合比来说，在超缓凝剂掺量为水泥用量的0.4％，与聚羧酸系混凝土减水剂复合使用时，混凝土的凝结时间与混凝土坍落度及坍落度损失见表2。试验结果表明，缓凝剂不仅具有良好的缓凝效果，而且可大大减小坍落度损失。
                             表2与聚羧酸减水剂复合应用时的混凝土凝结时间与坍落度   实施   例         减水剂         缓凝时间(h)      坍落度(mm)   类型   掺量(％)   初凝时间   终凝时间   0小时   2小时   1   聚羧酸减   水剂   0.6   22   29   180   177   2   32   38   185   185   3   35   41   185   189   4   42   49   190   195   5   16   22   200   220
对C40强度等级的混凝土配合比来说，实施例2所制备的超缓凝剂掺量为水泥用量的 0.4％，与不同类型的混凝土减水剂复合使用时，混凝土的凝结时间见表3。试验结果表明，缓凝剂不仅具有良好的缓凝效果，而且与不同品种对减水剂具有较高的适应性，可大大减小坍落度损失。
                        表3与不同类型的减水剂复合应用时的混凝土凝结时间与坍落度               减水剂     坍落度(mm)       缓凝时间(h)   类型   掺量(％)   0小时   2小时   初凝时间   终凝时间   改性木质素磺酸盐   0.4   140   130   32   38   萘磺酸钠   0.8   165   165   29   34   三聚氰胺   1.0   160   165   28   33   氨基磺酸盐   0.8   190   205   30   36   聚羧酸减水剂   0.6   200   210   32   36
对C40强度等级的混凝土配合比与实施例1所制备的超缓凝剂、聚羧酸系混凝土减水剂复合使用时，不同掺量的超缓凝剂对混凝土的凝结时间与坍落度见表4。
                       表4不同掺量的超缓凝剂对混凝土凝结时间与坍落度的影响   超缓凝剂   超缓凝剂掺   量(％)   普通缓凝剂   (％)      坍落度(mm)        凝结时间(小时)   0小时   2小时   初凝时间   终凝时间   实施例1   0.05   0   195   190   7   9   实施例2   0.2   0   200   215   17   20   实施例3   0.4   0   200   210   32   36   实施例4   1.0   0   220   245   101   121   实施例5   0.5   0   200   215   40   48   对比例   0   0.5   195   160   15   20

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