本发明涉及一种增强型水泥缓凝剂及其制备方法，属于水泥缓凝剂技术领域。
背景技术：
水泥缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，方便浇注，提高施工效率，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。现有的水泥缓凝剂一般适用温度范围较窄，对温度变化较敏感，影响水泥石的强度发展，且在高温区域时存在缓凝剂失效等问题，易发生闪凝或过缓凝现象，将会影响水泥浇筑质量及水泥施工安全顺利地进行。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提出了一种增强型水泥缓凝剂及其制备方法，有良好的性能稳定性，在不同温度范围内使用仍具有良好调凝作用。
本发明的增强型水泥缓凝剂，包括以下按重量百分比计的原料组成：16~28%木质素磺酸钠，3~7%硼砂，20~35%无机磷酸盐，10~15%有机膦酸，5~8%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
进一步地，所述无机磷酸盐包括六偏磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸三纳或三聚磷酸钠。
进一步地，所述有机膦酸包括氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、羟基二胺甲叉膦酸、己二胺四亚甲基膦酸或二亚乙基三胺五亚甲基膦酸。
作为优选的实施方案，包括以下按重量百分比计的原料组成：22%木质素磺酸钠，5%硼砂，32%六偏磷酸钠，12%氨基三亚甲基磷酸，5%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
进一步地，还包括腐殖酸钠或磺化的腐殖酸钠，且腐殖酸钠/磺化的腐殖酸钠与木质素磺酸钠重量比为0.3:1~0.7:1。
作为优选的实施方案，包括以下按重量百分比计的原料组成：10%腐殖酸钠，20%木质素磺酸钠，5%硼砂，30%六偏磷酸钠，12%氨基三亚甲基磷酸，6%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
作为优选的实施方案，包括以下按重量百分比计的原料组成：8%磺化的腐殖酸钠，20%木质素磺酸钠，5%硼砂，30%六偏磷酸钠，12%氨基三亚甲基磷酸，6%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
本发明的增强型水泥缓凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：首先，在带有搅拌装置的反应釜中加入去离子水；再利用称量装置分别称取配方量的木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸；然后，通过投料器依次向反应釜中加入木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸，搅拌均匀即可。
本发明的增强型水泥缓凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：首先，在带有搅拌装置的反应釜中加入去离子水；再利用称量装置分别称取配方量的腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸；然后，通过投料器依次向反应釜中加入腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸，搅拌均匀即可。
本发明的增强型水泥缓凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：首先，在带有搅拌装置的反应釜中加入去离子水；再利用称量装置分别称取配方量的磺化的腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸；然后，通过投料器依次向反应釜中加入磺化的腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸，搅拌均匀即可。
本发明与现有技术相比较，本发明的增强型水泥缓凝剂及其制备方法，采用带有抗盐、抗钙的磺酸盐基团的木质素磺酸钠与结构稳定、耐高温、对水泥成分的微小变化不敏感的无机磷酸盐和有机膦酸复配使用，扩大了水泥缓凝剂的应用温度范围；使得本水泥缓凝剂在温差范围较大的区域使用仍具有良好调凝作用。
具体实施方式
本发明的增强型水泥缓凝剂，包括以下按重量百分比计的原料组成：16~28%木质素磺酸钠，3~7%硼砂，20~35%无机磷酸盐，10~15%有机膦酸，5~8%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
所述无机磷酸盐包括六偏磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸三纳或三聚磷酸钠。
所述有机膦酸包括氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、羟基二胺甲叉膦酸、己二胺四亚甲基膦酸或二亚乙基三胺五亚甲基膦酸。
实施例1：
本发明的增强型水泥缓凝剂，包括以下按重量百分比计的原料组成：22%木质素磺酸钠，5%硼砂，32%六偏磷酸钠，12%氨基三亚甲基磷酸，5%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
本发明的增强型水泥缓凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：首先，在带有搅拌装置的反应釜中加入去离子水；再利用称量装置分别称取配方量的木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸；然后，通过投料器依次向反应釜中加入木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸，搅拌均匀即可。
本发明的增强型水泥缓凝剂及其制备方法，采用带有抗盐、抗钙的磺酸盐基团的木质素磺酸钠与结构稳定、耐高温的无机磷酸盐和有机膦酸复配使用，扩大了水泥缓凝剂的应用温度范围（65~118℃）；使得本水泥缓凝剂在温差范围较大的区域使用仍具有良好调凝作用。
实施例2：
本发明的增强型水泥缓凝剂，包括以下按重量百分比计的原料组成：10%腐殖酸钠，20%木质素磺酸钠，5%硼砂，30%六偏磷酸钠，12%氨基三亚甲基磷酸，6%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
本发明的增强型水泥缓凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：首先，在带有搅拌装置的反应釜中加入去离子水；再利用称量装置分别称取配方量的腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸；然后，通过投料器依次向反应釜中加入腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸，搅拌均匀即可。
本发明的增强型水泥缓凝剂及其制备方法，腐植酸钠由于分子中含有羟基、羧基等活性基团，这些基团带有较多的负电荷，可以向金属离子的外层轨道提供电子；添加腐殖酸钠，通过吸附、鳌合、分散和润湿等作用，在水泥水化初期通过扩散电层分散水泥颗粒，在水泥颗粒表面与钙离子形成溶剂化膜，优先吸附c3a抑制其晶核的生长和发育，从而延缓水化速度；且与ca2+生成微溶性沉淀，降低水泥浆体系中的ca2+浓度，从而实现缓凝；将腐殖酸钠与木质素磺酸钠、硼砂、无机磷酸盐、有机膦酸和羟基羧酸复配使用，增强了缓凝效果，且使得本水泥缓凝剂具有良好的耐盐和耐高温性能，适应温度范围为57~132℃。
实施例3：
本发明的增强型水泥缓凝剂，包括以下按重量百分比计的原料组成：8%磺化的腐殖酸钠，20%木质素磺酸钠，5%硼砂，30%六偏磷酸钠，12%氨基三亚甲基磷酸，6%酒石酸，余量为去离子水，总量为100%。
本发明的强型水泥缓凝剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：首先，在带有搅拌装置的反应釜中加入去离子水；再利用称量装置分别称取配方量的磺化的腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸；然后，通过投料器依次向反应釜中加入磺化的腐殖酸钠、木质素磺酸钠、硼砂、六偏磷酸钠、氨基三亚甲基磷酸和酒石酸，搅拌均匀即可。
本发明的增强型水泥缓凝剂及其制备方法，将磺酸基团引入腐植酸分子，在一定程度上增强了腐植酸的水溶性和耐钙耐盐性，经磺化反应得到的磺化腐殖酸钠能够与木质素磺酸钠实现良性复配，使得制备得到的水泥缓凝剂性能更加稳定，适应温度范围为48~141℃；其中，磺化的腐殖酸钠由腐殖酸经磺化反应得到，腐殖酸的磺化反应采用的是现有的磺化方法，主要是利用亚疏酸钠或亚硫酸钠与甲醛同时和煤炭腐植酸反应，将磺酸基团引入腐植酸分子，在此不再详述具体地磺化方法及其反应原理。
上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。