本发明涉及混凝土外加剂技术
技术领域：
，具体是一种混凝土施工用复合型固化剂及制备方法。
背景技术：
：混凝土是指由胶结料、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料，具有经济、耐久、耐火、高抗压性能等优点，是当代最主要的土木工程材料之一。混凝土外加剂是现代混凝土不可缺少的组分之一，被称为混凝土的第五组分。是混凝土改性的一种重要方法和技术。掺少量外加剂可以改善新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的物理力学性能和耐久性。同时，外加剂的研究和应用促进了混凝土的生产和施工工艺及新型混凝土品种的发展。混凝土外加剂种类繁多，目前约有300多种，我国已生产的有100多种，常用的主要由速凝剂、膨胀剂、固化剂、减水剂、调凝剂、引气剂、阻锈剂等。由于混凝土硬化过程中，其表层和内部结构含有大量相互贯穿的毛细孔，导致混凝土在服役过程中，时常因为表面质量不良或密实度不够而降低了其抗渗透能力，同时还难以抵挡环境中腐蚀物质的侵蚀，造成混凝土结构性能的加速劣化，降低混凝土结构物的耐久性和服役寿命。针对混凝土存在的缺陷，现有技术普遍采用混凝土密封固化剂来对混凝土结构物进行处理。但现有的混凝土密封固化剂对混凝土抗渗透性能的改善并不理想。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种混凝土施工用复合型固化剂及制备方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝25-32份、聚醚二元醇17-23份、二羟甲基丁酸11-14份、氢氧化钠22-27份、过磷酸钙5-7份、消泡剂7-11份、抗渗剂4-6份、稳定剂1-5份、促进剂4-8份。作为本发明进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝27-30份、聚醚二元醇18-21份、二羟甲基丁酸12-14份、氢氧化钠24-26份、过磷酸钙6-7份、消泡剂8-10份、抗渗剂4-6份、稳定剂2-4份、促进剂5-7份。作为本发明再进一步的方案：包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝29份、聚醚二元醇19份、二羟甲基丁酸13份、氢氧化钠25份、过磷酸钙6份、消泡剂9份、抗渗剂5份、稳定剂3份、促进剂6份。作为本发明再进一步的方案：所述聚合硫酸铝分子式为〔al2(oh)n(so4)3-n/2〕m，且al2o3含量大于20％，其中m≤11，1≤n≤7。作为本发明再进一步的方案：消泡剂为有机硅消泡剂和硅醚消泡剂中的一种。作为本发明再进一步的方案：抗渗剂为甲基硅酸钾或甲基硅酸钠中的一种。作为本发明再进一步的方案：稳定剂为氨中和剂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯吡咯烷酮、聚丙烯醇或氢氧化钠中的一种或多种。作为本发明再进一步的方案：促进剂为油酸三乙醇胺酯、肉豆蔻酸三乙醇胺酯、月桂酸三乙醇胺酯、三乙醇胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、碳酸氢钠、氟硅酸钠和偏铝酸钠中的一种或多种。基于所述混凝土施工用复合型固化剂的制备方法，步骤如下：1)按重量份数计算，将称取的将抗菌剂、降解促进剂、填充剂、交联剂和分散剂均匀加入装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，并加入30-40份水，于50-60℃搅拌30-40min制得混合液a，2)将按所述重量份称取的聚合硫酸铝、聚醚二元醇、二羟甲基丁酸和氢氧化钠按比例同时投入到装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，在加热条件下搅拌混合均匀，并保温一段时间，制得混合溶液b；3)按所述重量份称取氢氧化钠，并将其加入到步骤2)的混合溶液b中，完全溶解后，继续保温一段时间，再自然冷却至室温，制得混合溶液c；4)向步骤3)的混合溶液c中加入按所述重量份称取的过磷酸钙，搅拌一段时间，即可制得混凝土施工用复合型固化剂。作为本发明再进一步的方案：步骤2)中，所述搅拌速度为300-500r/min，加热温度90-110℃，保温时间25-35min。作为本发明再进一步的方案：步骤3)中，所述保温时间为50-70min。作为本发明再进一步的方案：步骤4)中，所述搅拌速度为100-120r/min，搅拌时间为25-35min。所述的复合型固化剂在混凝土施工中的用途。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出以聚合硫酸铝和氢氧化钠为原料制备混凝土施工用复合型固化剂的方法，并且加入聚醚二元醇和二羟甲基丁酸使得添加改固化剂的混凝土具有优异的性、耐检测性、抗压强度强，有效提高混凝土后期强度；加入的促进剂在水泥水化过程中起到促进作用，能加快水化反应，在水化反应早期生成较多的水化产物，分散剂降粘速度快，效果佳，可使各物质均匀分散在一起，利于各物质发挥作用，分散剂结合稳定剂，可提高固化剂液相的均匀性，防止沉淀，有利于产品性能的稳定及长期保存的需要，使得该固化剂可广泛用于混凝土施工。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝25份、聚醚二元醇17份、二羟甲基丁酸11份、氢氧化钠22份、过磷酸钙5份、消泡剂7份、抗渗剂4份、稳定剂1份、促进剂4份。作为本发明再进一步的方案：消泡剂为硅醚消泡剂。作为本发明再进一步的方案：抗渗剂为甲基硅酸钾。作为本发明再进一步的方案：稳定剂为聚丙烯酰胺。作为本发明再进一步的方案：促进剂为月桂酸三乙醇胺酯。基于所述混凝土施工用复合型固化剂的制备方法，步骤如下：1)按重量份数计算，将称取的将抗菌剂、降解促进剂、填充剂、交联剂和分散剂均匀加入装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，并加入30份水，于50℃搅拌30min制得混合液a，2)将按所述重量份称取的聚合硫酸铝、聚醚二元醇、二羟甲基丁酸和氢氧化钠按比例同时投入到装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，在加热温度为90℃条件下搅拌混合均匀，搅拌速度为300r/min，并保温25min，制得混合溶液b；3)按所述重量份称取氢氧化钠，并将其加入到步骤2)的混合溶液b中，完全溶解后，继续保温50min，再自然冷却至室温，制得混合溶液c；4)向步骤3)的混合溶液c中加入按所述重量份称取的过磷酸钙，搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为25min，即可制得混凝土施工用复合型固化剂。实施例2一种混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝32份、聚醚二元醇23份、二羟甲基丁酸14份、氢氧化钠27份、过磷酸钙7份、消泡剂11份、抗渗剂6份、稳定剂5份、促进剂8份。作为本发明再进一步的方案：消泡剂为有机硅消泡剂。作为本发明再进一步的方案：抗渗剂为甲基硅酸钾。作为本发明再进一步的方案：稳定剂为氨中和剂。作为本发明再进一步的方案：促进剂为油酸三乙醇胺酯。基于所述混凝土施工用复合型固化剂的制备方法，步骤如下：1)按重量份数计算，将称取的将抗菌剂、降解促进剂、填充剂、交联剂和分散剂均匀加入装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，并加入40份水，于60℃搅拌40min制得混合液a，2)将按所述重量份称取的聚合硫酸铝、聚醚二元醇、二羟甲基丁酸和氢氧化钠按比例同时投入到装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，在加热温度为110℃条件下搅拌混合均匀，搅拌速度为500r/min，并保温35min，制得混合溶液b；3)按所述重量份称取氢氧化钠，并将其加入到步骤2)的混合溶液b中，完全溶解后，继续保温70min，再自然冷却至室温，制得混合溶液c；4)向步骤3)的混合溶液c中加入按所述重量份称取的过磷酸钙，搅拌，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为35min，即可制得混凝土施工用复合型固化剂。实施例3一种混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝29份、聚醚二元醇19份、二羟甲基丁酸13份、氢氧化钠25份、过磷酸钙6份、消泡剂9份、抗渗剂5份、稳定剂3份、促进剂6份。作为本发明再进一步的方案：消泡剂为硅醚消泡剂。作为本发明再进一步的方案：抗渗剂为甲基硅酸钾。作为本发明再进一步的方案：稳定剂为聚丙烯吡咯烷酮。作为本发明再进一步的方案：促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。基于所述混凝土施工用复合型固化剂的制备方法，步骤如下：1)按重量份数计算，将称取的将抗菌剂、降解促进剂、填充剂、交联剂和分散剂均匀加入装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，并加入35份水，于55℃搅拌35min制得混合液a，2)将按所述重量份称取的聚合硫酸铝、聚醚二元醇、二羟甲基丁酸和氢氧化钠按比例同时投入到装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，在加热温度为100℃条件下搅拌混合均匀，搅拌速度为400r/min，并保温30min，制得混合溶液b；3)按所述重量份称取氢氧化钠，并将其加入到步骤2)的混合溶液b中，完全溶解后，继续保温60min，再自然冷却至室温，制得混合溶液c；4)向步骤3)的混合溶液c中加入按所述重量份称取的过磷酸钙，搅拌，搅拌速度为110r/min，搅拌时间为30min，即可制得混凝土施工用复合型固化剂。实施例4一种混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝27份、聚醚二元醇18份、二羟甲基丁酸12份、氢氧化钠24份、过磷酸钙6份、消泡剂8份、抗渗剂4份、稳定剂2份、促进剂5份。作为本发明再进一步的方案：消泡剂为有机硅消泡剂。作为本发明再进一步的方案：抗渗剂为甲基硅酸钠。作为本发明再进一步的方案：稳定剂为聚丙烯吡咯烷酮。作为本发明再进一步的方案：促进剂为氟硅酸钠。基于所述混凝土施工用复合型固化剂的制备方法，步骤如下：1)按重量份数计算，将称取的将抗菌剂、降解促进剂、填充剂、交联剂和分散剂均匀加入装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，并加入34份水，于56℃搅拌35min制得混合液a，2)将按所述重量份称取的聚合硫酸铝、聚醚二元醇、二羟甲基丁酸和氢氧化钠按比例同时投入到装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，在加热温度为100℃条件下搅拌混合均匀，搅拌速度为400r/min，并保温30in，制得混合溶液b；3)按所述重量份称取氢氧化钠，并将其加入到步骤2)的混合溶液b中，完全溶解后，继续保温60min，再自然冷却至室温，制得混合溶液c；4)向步骤3)的混合溶液c中加入按所述重量份称取的过磷酸钙，搅拌，搅拌速度为110r/min，搅拌时间为30min，即可制得混凝土施工用复合型固化剂。实施例5一种混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝30份、聚醚二元醇21份、二羟甲基丁酸14份、氢氧化钠26份、过磷酸钙7份、消泡剂10份、抗渗剂6份、稳定剂4份、促进剂7份。作为本发明再进一步的方案：消泡剂为硅醚消泡剂。作为本发明再进一步的方案：抗渗剂为甲基硅酸钠。作为本发明再进一步的方案：稳定剂为聚丙烯酰胺。作为本发明再进一步的方案：促进剂为偏铝酸钠。基于所述混凝土施工用复合型固化剂的制备方法，步骤如下：1)按重量份数计算，将称取的将抗菌剂、降解促进剂、填充剂、交联剂和分散剂均匀加入装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，并加入35份水，于55℃搅拌35min制得混合液a，2)将按所述重量份称取的聚合硫酸铝、聚醚二元醇、二羟甲基丁酸和氢氧化钠按比例同时投入到装有温度计、搅拌器、冷凝管的反应釜中，在加热温度为95℃条件下搅拌混合均匀，搅拌速度为400r/min，并保温35min，制得混合溶液b；3)按所述重量份称取氢氧化钠，并将其加入到步骤2)的混合溶液b中，完全溶解后，继续保温65min，再自然冷却至室温，制得混合溶液c；4)向步骤3)的混合溶液c中加入按所述重量份称取的过磷酸钙，搅拌，搅拌速度为115r/min，搅拌时间为30min，即可制得混凝土施工用复合型固化剂。对比例1按照与实施例3相同的方法制备混凝土施工用复合型固化剂，与实施例3相比，区别仅在于不使用聚醚二元醇，其他与实施例3相同。即该对比例中，所述混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝29份、二羟甲基丁酸13份、氢氧化钠25份、过磷酸钙6份、消泡剂9份、抗渗剂5份、稳定剂3份、促进剂6份。对比例2按照与实施例3相同的方法制备混凝土施工用复合型固化剂，与实施例3相比，区别仅在于不使用二羟甲基丁酸，其他与实施例3相同。即该对比例中，所述混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝29份、聚醚二元醇19份、氢氧化钠25份、过磷酸钙6份、消泡剂9份、抗渗剂5份、稳定剂3份、促进剂6份。对比例3按照与实施例3相同的方法制备混凝土施工用复合型固化剂，与实施例3相比，区别仅在于不使用聚醚二元醇和二羟甲基丁酸，其他与实施例3相同。即该对比例中，所述混凝土施工用复合型固化剂，包括以下按照重量份的原料：聚合硫酸铝29份、氢氧化钠25份、过磷酸钙6份、消泡剂9份、抗渗剂5份、稳定剂3份、促进剂6份。性能测试：将实施例3和对比例1～3制备的混凝土施工用复合型固化剂掺入混凝土在25℃条件下进行养护30d，并测定其固化时间以及抗压强度，试验过程根据jc474-2008进行检测，对于检测前后的产品进行如下测试：分别采用实施例3及对比例对混凝土施工用复合型固化剂进行性能测试，对测试结果进行检测，检测结果如下。表1检测结果表组别固化时间(初凝固)固化时间(终凝固)抗压强度(mpa)实施例32h17min5h35min44.6对比例13h25min8h24min36.5对比例23h54min10h13min28.3对比例34h36min13h22min23.9从以上结果中可以看出，表1的数据表明本发明实施例3采用聚醚二元醇和二羟甲基丁酸，具有良好的固化性能，2h17min后试块初凝，5h35min后试块终凝，抗压强度达到44.6mpa；同时对比例未采用聚醚二元醇和二羟甲基丁酸使固化性能下降。本发明提出以聚合硫酸铝和氢氧化钠为原料制备混凝土施工用复合型固化剂的方法，并且加入聚醚二元醇和二羟甲基丁酸使得添加改固化剂的混凝土具有优异的性、耐检测性、抗压强度强，有效提高混凝土后期强度；加入的促进剂在水泥水化过程中起到促进作用，能加快水化反应，在水化反应早期生成较多的水化产物，分散剂降粘速度快，效果佳，可使各物质均匀分散在一起，利于各物质发挥作用，分散剂结合稳定剂，可提高固化剂液相的均匀性，防止沉淀，有利于产品性能的稳定及长期保存的需要，使得该固化剂可广泛用于混凝土施工。上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。当前第1页12