一种复合型混凝土引气剂、其制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种复合型混凝土引气剂、其制备方法及其应用，其特征在于：所述复合型混凝土引气剂由磺酸盐型双子表面活性剂，甜菜碱型两性表面活性剂、烷醇酰胺型非离子表面活性剂和水组成；所述复合型混凝土引气剂的固含量为20±1%。本发明所述复合型混凝土引气剂在混凝土中的引气效果优异，引入足量的20~150μm的稳定微笑气泡，改善混凝土（砂浆）的和易性，减小泌水率和沉降，且在提高含气量的同时，不降低混凝土后期强度。
【专利说明】一种复合型混凝土引气剂、其制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料【技术领域】，具体涉及一种能够显著提高混凝土耐久性能的复 合型混凝土引气剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 混凝土建筑物和各种构筑物、道路、海工工程的冻融破坏和盐冻破坏一直是人们 十分关注的焦点问题。研究表明，在混凝土配制过程中添加适量引气剂，在混凝土中引入和 保留适量尺寸微小、结构合理的气泡，是大幅度改善混凝土抗冻融循环性能和提高耐久性 指标的最重要的措施。
[0003] 作为混凝土领域常用的化学引气剂主要包括改性松香磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基 聚氧乙烯醚磺酸盐等。虽然目前的化学引气剂种类丰富，但是单一物质的引气剂在使用性 能方面有较大的局限性和不足，不能够全面提高混凝土的性能。有些单一物质的引气剂引 气效果较好，但引入的气泡不是细腻、均匀和稳定的微小气泡，这样的引气剂会显著降低混 凝土的强度等性能；有些单一物质的引气剂引入的气泡质量较好，但它的引气效果一般，不 能够引入足够多的微小气泡，这样的引气剂并不能够显著地提高混凝土的耐久性能。
[0004] 综上，传统引气剂分子均为单链结构，一端为疏水基，另一端为离子型亲水基，在 气泡形成的气-液界面聚集时，分子间离子基团静电排斥作用力大，导致分子排列疏松，气 泡液膜弹性小，从而使得形成的气泡直径大、稳定性差、气泡结构不合理，并且这种单链结 构难以适应现代混凝土高掺合料、低水胶比的特殊环境，无法满足现代高耐久混凝土的性 能要求。
【发明内容】
[0005] 针对混凝土内部高盐、高碱的特殊环境，而现有引气剂的引气效果一般，微小气泡 的气泡量不足，因此加入引气剂进而会影响混凝土强度的问题，本发明提供一种复合型混 凝土引气剂及其制备方法。
[0006] 本发明所述的复合型混凝土引气剂，由磺酸盐型双子表面活性剂，甜菜碱型两性 表面活性剂、烷醇酰胺型非离子表面活性剂和水组成。所述复合型混凝土引气剂的固含量 20 ± 1 %，上述三种表面活性剂之间的重量份数比为：
[0007] 磺酸盐型双子表面活性剂 100
[0008] 甜菜碱型两性表面活性剂 33?100
[0009] 烷醇酰胺型非离子表面活性剂10?20。
[0010] 本发明中所述的磺酸盐型双子表面活性剂分子式如式（1)所示：
[0011]
【权利要求】
1. 一种复合型混凝土引气剂，其特征在于：所述复合型混凝土引气剂由磺酸盐型双子 表面活性剂，甜菜碱型两性表面活性剂、烷醇酰胺型非离子表面活性剂和水组成；所述复合 型混凝土引气剂的固含量为20±1%，上述三种表面活性剂之间的重量份数比为： 磺酸盐型双子表面活性剂 100， 甜菜碱型两性表面活性剂 33?100， 烷醇酰胺型非离子表面活性剂10?20。
2. 根据权利要求1所述的复合型混凝土引气剂，其特征在于：所述磺酸盐型双子表面 活性剂分子式如式（1)所示：
3. 根据权利要求1所述的复合型混凝土引气剂，其特征在于：所述的甜菜碱型两性表 面活性剂为磺基甜菜碱或羧基甜菜碱或两者的混合物。
4. 根据权利要求3所述的复合型混凝土引气剂，其特征在于：所述磺基甜菜碱为烷基 酰胺丙基羟丙基磺基甜菜碱（分子式如式2)，烷基乙氧基磺基甜菜碱（分子式如式3)，烷 基丙基磺基甜菜碱（分子式如式4)或羟基磺丙基甜菜碱（分子式如式5)中的一种或多种 的混合物；
式⑶中R4为碳原子数12?18的烷基，p，q分别为4?10的整数；
式（5)中R6为碳原子数12?18的烷基。
5.根据权利要求3所述的复合型混凝土引气剂，其特征在于：所述羧基甜菜碱可为 a -烧基甜菜碱（分子式如式6)，N-烧基甜菜碱（分子式如式7)，N-长链酰基亚烧基甜 菜碱（分子式如式8)，N-长链硫代羧酸型甜菜碱（分子式如式9)或N-长链烷氧基羧酸 型甜菜碱（分子式如式10)中的一种或多种的混合物。
式（10)中R11为碳原子数12?18的烷基。
6. 根据权利要求1所述的复合型混凝土引气剂，其特征在于：所述烷醇酰胺型非离子 表面活性剂为椰油一乙醇酰胺、椰油二乙醇酰胺、椰油一异丙醇酰胺、十二烷基一乙醇酰 胺、十二烷基二乙醇酰胺、十二烷基一异丙醇酰胺、十四烷基一乙醇酰胺、十四烷基二乙醇 酰胺、十四烷基一异丙醇酰胺、十八烷基一乙醇酰胺、十八烷基二乙醇酰胺、十八烷基一异 丙醇酰胺、油酸一乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、油酸一异丙醇酰胺中的任意一种。
7. 根据权利要求1至6中的任意一项所述的复合型混凝土引气剂，其特征在于：所述 三种表面活性剂之间的重量份数比为： 磺酸盐型双子表面活性剂 1〇〇， 甜菜碱型两性表面活性剂 50?80， 烷醇酰胺型非离子表面活性剂13?17。
8. 权利要求1至7中的任意一项所述的复合型混凝土引气剂的制备方法，其特征在于： 按前述重量比例称量各组分，将三种不同类型的表面活性剂通过物理机械混合搅拌，并用 水调至固含量为20 ±1 %的溶液。
9. 权利要求1至7中的任意一项所述的复合型混凝土引气剂的应用方法，其特征在于： 所述引气剂在混凝土中的适宜掺量为胶凝材料用量的〇. 004%?0. 01%，所述引气剂在使 用时，与其他外加剂一起直接加入混凝土或溶解于水中后加入混凝土中搅拌即可。
【文档编号】C04B24/16GK104496525SQ201410746517
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】冉千平, 高南箫, 乔敏, 刘加平 申请人:江苏苏博特新材料股份有限公司, 南京博特新材料有限公司