专利名称：混凝土减水、防水、降温剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土外加剂，特别是一种集减水、抗渗、缓凝和大幅度长时间降低水化热的混凝土外加剂。
现有混凝土外加剂有许多种类，如有机物减水剂、氯化物防水剂、硫酸盐防水剂等，这些外加剂加入混凝土后能与水泥水化物发生化学反应，产生体积微膨胀，达到挤密水泥与砂石之间的空隙，因而增加混凝土的密实性与抗渗性。但有一些外加剂腐蚀钢筋，尤其氯化物防水剂和硫酸盐防水剂，加入混凝土后会对钢铁造成电化学腐蚀，所以目前建筑行业已经不再使用这一类混凝土外加剂。但是目前在建筑工程中还有一个难以解决的问题，这就是混凝土浇注初期的水化热问题，因为水泥中的硅酸钙化合物加水后，很快发生水化反应，这种水化反应放出大量的热，具体反应如下
据有关资料报道，每克水泥在水化过程中放出的热量为500焦耳左右，因为混凝土的热传导性较低，相当于绝热体，所以在20℃气温条件下混凝土凝结过程中内部温度可高达50-60℃，而当混凝土的内外温度差超过25℃时，就会引起凝固时应力不均匀，造成混凝土内部产生裂缝，严重时还导致贯穿性裂缝，影响了建筑物的质量。为了减轻水化热造成的裂缝，建筑施工部门只能将浇筑速度放慢，即一次浇筑体积较小，待凝固到一定程度再接着浇筑，重点工程还采用冷冻法浇筑，或将冰块加入混凝土中，这样就使工程的施工速度变慢，冷冻法或加冰入混凝土又增加了建筑成本，操作过程复杂化，所以寻找降低水化热的混凝土施工方法或使用既能降低水化热又具有多种功能的混凝土外加剂，至今仍是建筑科研施工部门的研究课题。
本发明的目的是提供一种集减水、防水、抗裂、抗渗、缓凝以及大幅度长时间降低水化热的混凝土外加剂，这种外加剂使用方便、安全、成本低，适合碾压、水工、高强等大体积混凝土工程使用。
本发明外加剂的主要成份是β-萘磺酸甲醛缩聚物、碱化废糖蜜、磷酸盐、烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐、填充料等，其中β-萘磺酸甲醛缩聚物为建筑中的常用减水剂，碱化废糖蜜为5份制糖工业废糖蜜加入1份石灰粉反应得到的产物，也可用4份酒精废液加1份石灰粉反应得到。烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐为碱金属或碱土金属盐，如烷基磺酸钠、烷基磺酸钙、烷基苯磺酸钠，烷基苯磺酸钙，这类物质主要是引气、润滑，以使能用泵输送混凝土。填充料为炼钢厂、炼铁厂、冶炼厂的硅灰、粉煤灰或煤渣，其中硅灰占1-10％，其余为煤灰、煤渣。磷酸盐分为A、B两种，其中磷酸盐A为将碳酸钠与磷酸按化学反应计量比在80-100℃时进行中和反应2小时左右，得到透明液体，蒸发浓缩、冷却、得到结晶，然后在烘炉中加热至110-230℃脱水，再放到高温炉中加热至600-650℃ 0.5-1小时，卸出骤冷至60-80℃，粉碎得到磷酸盐A。磷酸盐B为将磷酸加入不锈钢容器中，一边升温一边搅拌加入碳酸钠(其中碳酸钠和磷酸的比例按化学反应计量比)，待加入的碳酸钠溶解完全，再将溶液用喷雾干燥法干燥，经冷却，得到粉状物，该粉状物称磷酸盐B。
以下是本发明外加剂的成份和含量(重量％)β-萘磺酸甲醛缩聚物 10-30碱化废糖蜜5-15磷酸盐A 5-15磷酸盐B 2-15烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐 1-3其余为填料本发明外加剂的生产方法是将上述各组分按量分别粉碎过80目筛，在常温下混合均匀即可，如果原料水份含量较大时应事先用烘炉烘干或用热气流干燥。其使用方法是按水泥用量的1.5-5.0％加到混凝土中，与混凝土一起搅拌均匀，也可以先单独与水泥混合，再加入砂、石料、水搅拌，混凝土浇注按常规方法，无特殊要求。
本发明外加剂能降低水化热，又能减水、抗渗、缓凝的机理为水泥中的硅酸钙化合物在水合反应时会产生水化热，其自由焓降低，而本发明外加剂由于加入了β-萘磺酸甲醛缩聚物、碱化糖蜜、磷酸盐A、磷酸盐B及冶炼厂的硅灰的混合物后能使硅酸钙化合物反应的焓差基本保持不变，这就使其反应中的水化热值大为降低，而且β-萘磺酸甲醛缩聚物、碱化糖蜜本身就是一种良好的减水、抗渗剂。磷酸盐A、磷酸盐B还能使混凝土强度增加，烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐能使混凝土流动性好，排气性增加，使混凝土内部致密性好，这样就大大提高了混凝土抗水化热，抗渗、减水，增加强度的效果。
本发明与已有混凝土外加剂相比，其突出的实质性特点和显著的进步是一、在混凝土中掺入本发明外加剂后，混凝土从初始反应期到终止硬化期，其水化热比不掺用者降低60％以上，第一天高峰期热量降低80％以上。
二、按掺量使用，七天，二十八天混凝土强度分别提高10-20％，长期强度亦有相应提高，使用于地下室，还可防止渗水，漏水。
三、可减水8-12％，节约水泥用量10％左右，当混凝土C30时，抗渗达S8以上。
四、有良好的和易性，触变性和对水泥颗粒的分散性，与不掺加本发明外加剂的空白对比，其抗拉、抗折、耐磨性大提高，特别适用于机场跑道、公路路面、水库大坝、水工建筑等工程，而且可用泵集料送不离析、不塞管。
五、原料来源广，成本不高，适用于各种型号的水泥，不腐蚀钢筋，无任何副作用，产品的各项技术性能指标均达到GB8075-87混凝土外加剂的标准。
以下是本发明的实施例实施例一取β-萘磺酸甲醛缩聚物12公斤，碱化度糖蜜4公斤，磷酸盐A 5公斤，磷酸盐B 2公斤，烷基磺酸钠1公斤，填料76公斤，混合后粉碎，过80目筛，包装得到产品，该产品按水泥用量5％加入混凝土中。
实施例二取β-萘磺酸甲醛缩聚物28公斤，碱化废糖蜜13公斤，磷酸盐A 12公斤，磷酸盐B 5公斤，烷基苯磺酸钠3公斤，填料39公斤，分别粉碎过80目筛，混合均匀，包装得到产品，该产品按水泥用量1.5％加入到混凝土中。
实施例三取β-萘磺酸甲醛缩聚物20公斤，碱化废糖蜜10公斤，或碱化酒精废液10公斤，磷酸盐A 10公斤，磷酸盐B 3公斤，烷基磺酸钠2公斤，填料55公斤，混合后粉碎过80目筛，包装得到产品，该产品按水泥用易2-3％加入到混凝土中。
本产品测试实例一、本产品1996年经国家级的武汉工业大学材料研究与测试中心检测水化热，并与空白对比，结果如下热量单位(焦耳/克)
试验条件525#普通硅酸盐水泥，环境温度30℃，湿度70％仪器，法国C30微量热仪二、本产品经检测混凝土降温情况 试验条件 水泥 河沙水 外加剂空白 500g 200g 160g0本发明外加剂 485g 200g 142g 15g三、本产品由国家建筑工程质量建筑检验测试中心检验，其减水率14.5％，泌水率45.8％，含气量1.9％，7天抗压强度比空白提高160％，28天抗压强度提高135％，90天抗压强度提高120％，收缩率95％，缓凝、抗渗，防水等技术指标均达到国家一级品要求。
权利要求
1.一种混凝土减水、防水、降温剂，其特征在于其主要成份为β-萘磺酸甲醛缩聚物，碱化糖蜜、磷酸盐A、磷酸盐B、烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐、填充料。
2.根据权利要求1所述的混凝土减水、防水、降温剂、其特征在于碱化废糖蜜为5份制糖工业废糖蜜加入1份石灰粉反应的物质或4分酒精废液加1份石灰粉反应得到的物质。
3.根据权利要求1所述的混凝土减水、防水降温剂，其特征在于磷酸盐A的制造方法为将碳酸钠与磷酸按化学反应计量比在80-100℃时进行中和反应2小时左右，得到透明液体，蒸发浓缩，冷却，得到结晶，然后在烘炉中加热至110-230℃脱水，再放到高温炉中加热至600-650℃，保持0.5-1小时，卸出骤冷至60-80℃，粉碎得到。
4.根据权利要求1所述的混凝土减水、防水、降温剂，其特征在于磷酸盐B的制造方法为将磷酸加到不锈钢容器中，一边升温、搅拌中加放入化学计量比的碳酸钠，溶解完全后用喷雾干燥得到。
5.根据权利要求1所述的混凝土减水、防水、降温剂、其特征在于烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐为碱金属盐或碱土金属盐。
6.根据权利要求1所述的混凝土减水、防水、降温剂，其特征在于其成份的重量百分含量为β-萘磺酸甲醛缩聚物10-30碱化废糖蜜 5-15磷酸盐A5-15磷酸盐B2-15烷基磺酸盐或烷基苯磺酸盐1-3
7.一种如权利要求1所述的混凝土减水、防水、降温剂的生产方法，其特征在于将各原料干燥粉碎，过80目筛，混合均匀，即得到产品。
全文摘要
本发明公开了一种混凝土外加剂，其主要成分为β-萘磺酸甲醛缩聚物、碱化废糖蜜、磷酸盐等，它能同时起到减水、防水、缓凝和大幅度长时间降低水化热，并且具有成本低、使用方便等特点，适合机场跑道、水库电站大坝、水工建筑等大体积高强度混凝土工程使用。
文档编号C04B40/00GK1143056SQ9610782
公开日1997年2月19日 申请日期1996年5月30日 优先权日1996年5月30日
发明者姜新汉, 姜中东, 姜伟东 申请人:姜新汉