一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂、抗泥泵送剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土用外加剂技术领域，尤其涉及一种基于聚羧酸系泵送剂的组合 抗泥剂、抗泥泵送剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚羧酸减水剂作为新一代高性能能减水剂具有掺量低，减水率高，收缩小，大幅度 提高混凝土的早期、后期强度等优点。但其对含泥量敏感，使聚羧酸减水剂应用普及受到阻 碍。而且随着大量砂石材料的开采，造成了严重的环境问题，因此政府出台专项法律限制砂 石料的开采，进而导致砂石品质变差，含泥量问题越来越严重。如何解决聚羧酸减水剂对 砂、石的含泥量敏感的问题，将成为外加剂行业亟待解决的一个热点。
[0003] 目前，外加剂厂解决高含泥量问题的方法主要还是增加外加剂用量，这就直接提 高了外加剂厂的成本。针对中国的国情，越来越多的学者进行了聚羧酸系减水剂抗泥性能 的研宄，虽然有抗泥作用，但成本较高。因此，能开发一种成本较低，能快速应用到现场的聚 羧酸系抗泥泵送剂具有重大意义。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种基于聚羧酸系泵送剂 的组合抗泥剂、抗泥泵送剂及其制备方法。抗泥泵送剂的抗泥性好，减少砂、石含泥量对混 凝土的影响，减小经时损失，同时不影响混凝土的强度等性能；而且成本低，能快速应用到 现场。解决了现有泵送剂的抗泥性差，导致砂、石含泥量对混凝土的强度等性能影响大的技 术问题。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0006] 本发明的一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂，以所述聚羧酸系泵送剂的总质 量为基准，所述组合抗泥剂为包括〇. 1 %~〇. 6%的硝酸钙、0. 05 %~0. 3%的聚乙二醇、 0.03%~0.1%的β糊精和0.2%~0.6%的二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。
[0007] 进一步地，以所述聚羧酸系泵送剂的总质量为基准，所述组合抗泥剂为包括 0· 2%~0· 4%的硝酸钙、0· 05 %~0· 1 %的聚乙二醇、0· 03 %~0· 05%的β糊精和 0. 2%~0. 5%的二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。
[0008] 优选地，所述组合抗泥剂为包括0.4%的硝酸钙、0. 1 %的聚乙二醇、0.05%的β 糊精和0. 5%的二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。
[0009] 进一步地，以所述聚羧酸系泵送剂的总质量为基准，所述组合抗泥剂为包括 0.4%~0.6%的硝酸钙、0.2%~0.3%的聚乙二醇、0.05%~0· 1%的β糊精和0.4%~ 0. 6%的二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。
[0010] 优选地，所述组合抗泥剂为包括〇. 6%的硝酸钙、0. 2%的聚乙二醇、0. 1 %的β糊 精和0. 4%的二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。
[0011] 进一步地，所述聚乙二醇采用分子量为1000~4000的聚乙二醇。
[0012] 优选地，所述聚乙二醇采用分子量为1000~2000的聚乙二醇。
[0013] 最佳地，所述聚乙二醇采用分子量为2000的聚乙二醇。
[0014] 本发明的一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂将各原料混合均匀即得。
[0015] 本发明的组合抗泥剂可以直接单独加入混凝土中，也可以加入现有的泵送剂中配 制得到抗泥泵送剂后再加入。使用时，首先加入适量的水分散后，再加入混凝土或者现有泵 送剂中。
[0016] 本发明的抗泥泵送剂，包括聚羧酸减水剂、引气剂、缓凝剂和水，其中，还包括上述 的组合抗泥剂；其中，以所述抗泥泵送剂总质量为基准，所述组合抗泥剂的质量百分数为 0· 38%~1. 6%〇
[0017] 本发明中，所述聚羧酸减水剂、引气剂和缓凝剂的用量采用现有的配比用量即可。 关键在于组合抗泥剂的组分及用量。但进一步地，作为优选的各物料的用量配比，所述抗 泥泵送剂，按质量百分数，包括15%~30 %的聚羧酸减水剂、0.01 %~0.03 %的引气剂、 0. 2%~1. 5%的缓凝剂、0. 38%~1. 6%的组合抗泥剂和余量的水。
[0018] 具体地，所述聚羧酸减水剂采用固含量为40%的聚羧酸减水剂。
[0019] 具体地，所述引气剂采用十二烷基硫酸钠（K12)、三萜皂甙、十二烷基苯磺酸钠等现 有常规采用的合成阴离子表面活性剂类引气剂即可。
[0020] 具体地，所述缓凝剂采用葡萄糖酸钠、白糖或者柠檬酸等现有常规采用的缓凝剂 即可。
[0021] 本发明的抗泥泵送剂的制备方法，包括以下步骤：
[0022] 步骤一、按上述抗泥泵送剂的组分及含量，称取硝酸钙、聚乙二醇、β糊精和二甲 基二烯丙基氯化铵，以及聚羧酸减水剂、引气剂、缓凝剂和水；
[0023] 步骤二、配制组合抗泥剂溶液：将硝酸钙、聚乙二醇、β糊精和二甲基二烯丙基氯 化铵加入反应器中，然后加入部分水搅拌，得组合抗泥剂溶液；
[0024] 步骤三、将聚羧酸减水剂、引气剂、缓凝剂和剩余的水混合，搅拌得混合物；再向混 合物中加入步骤二配制的组合抗泥剂溶液，搅拌，得到基于聚羧酸减水剂的抗泥泵送剂，完 成制备。
[0025] 本发明的制备方法的步骤二中，将组合抗泥剂先利用部分水分散得到组合抗泥剂 溶液，能够使组合抗泥剂在后续与其他组份混合过程中更好地分散，均匀混合。步骤二中采 用的部分水的用量不限制，只要以保证步骤三中有足够剩余的水量将聚羧酸减水剂、引气 剂和缓凝剂混合即可。
[0026] 具体地，步骤二中，配制的组合抗泥剂溶液的总质量浓度可以为10%~40%。
[0027] 优选地，步骤二中，配制的组合抗泥剂溶液的总质量浓度可以为21%~26%。
[0028] 分析可知，粘土影响混凝土和易性的主要原因是粘土吸附聚羧酸减水剂分子，使 得产生分散作用的有效聚羧酸减水剂含量降低。同时由于粘土吸附水后体积膨胀，导致混 凝土中固相体积增大，液相体积减小，最终引起混凝土拌和物工作性能劣化。本发明是从上 述机理出发，研制出的一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂，起到提高本发明聚羧酸系 泵送剂的抗泥性。
[0029] 本发明的组合抗泥剂中硝酸钙能降低硫酸根对聚羧酸减水剂分子的抑制作用，充 分发挥聚羧酸减水剂的减水性能。聚乙二醇（分子量1000~4000)可以代替聚羧酸减水 剂被粘土吸附，而保证混凝土中有效聚羧酸减水剂的浓度。β糊精可以与粘土中的金属离 子产生络合作用，减少粘土对聚羧酸减水剂的吸附，同时还有一定的保坍作用。二甲基二烯 丙基氯化铵，能有效抑制粘土的膨胀，减少粘土对聚羧酸减水剂吸附，同时减少粘土对水的 吸附。组合抗泥剂中的各组分协同配合，起到提高聚羧酸系泵送剂的抗泥性的作用。
[0030] 综上，与现有泵送剂相比，本发明的优势：
[0031] 1、本发明的抗泥泵送剂，生产设备简单，操作简洁，原材料均为市场成品，可以直 接购买使用，方便大规模推广使用。
[0032] 2、本发明的抗泥泵送剂成本较低，在达到相同混凝土流动性要求时，能明显降低 成本，经济效益显著。
【具体实施方式】
[0033] 下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本发明保护的范围。
[0034] 实施例1基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂
[0035] 本发明实施例1的一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂，以所述聚羧酸系泵送 剂的总质量为基准，所述组合抗泥剂为包括〇. 1 %~〇. 6 %的硝酸钙、0. 05 %~0. 3 %的聚 乙二醇、0.03%~0.1%的β糊精和0.2%~0.6%的二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。
[0036] 其中，硝酸钙能降低硫酸根对聚羧酸减水剂分子的抑制作用，充分发挥聚羧酸减 水剂的减水性能。
[0037] 聚乙二醇可以代替聚羧酸减水剂被粘土吸附，而保证混凝土中有效聚羧酸减水剂 的浓度。采用分子量为1000~4000的聚乙二醇能更好地发挥其作用，优选的是分子量为 1000~2000的聚乙二醇。最优选的是分子量为1000~2000的聚乙二醇。
[0038] β糊精可以与粘土中的金属离子产生络合作用，减少粘土对聚羧酸减水剂的吸 附，同时还有一定的保坍作用。二甲基二烯丙基氯化铵，能有效抑制粘土的膨胀，减少粘土 对聚羧酸减水剂吸附，同时减少粘土对水的吸附。
[0039] 本实施例1中提供了如下表1的配比的组合抗泥剂，其中各组份的用量是以聚羧 酸系泵送剂的总质量为基础的。
[0042] 本实施例1中的组合抗泥剂中的各组分协同配合，起到提高聚羧酸系泵送剂的抗 泥性的作用。
[0043] 本发明实施例1的一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂将各原料混合均匀即 得。
[0044] 本发明实施例1的组合抗泥剂可以直接单独加入混凝土中，也可以加入现有的泵 送剂中配制得到抗泥泵送剂后再加入。使用时，首先加入适量的水分散后，再加入混凝土或 者现有泵送剂中。
[0045] 实施例2抗泥泵送剂
[0046] 本发明实施例2的抗泥泵送剂，包括聚羧酸减水剂、引气剂、缓凝剂和水，其中，还 包括实施例1记载的组合抗泥剂；其中，以所述抗泥泵送剂总质量为基准，所述组合抗泥剂 的质量百分数为0.38%~1.6%。
[0047] 其中，所述聚羧酸减水剂采用常规固含量为40%的聚羧酸减水剂即可。所述引气 剂采用十二烷基硫酸钠（K 12)、三萜皂甙、十二烷基苯磺酸钠等现有常规采用的合成阴离子 表面活性剂类引气剂即可。所述缓凝剂采用葡萄糖酸钠、白糖或者柠檬酸等现有常规采用 的缓凝剂即可。
[0048] 所述聚羧酸减水剂、引气剂和缓凝剂的用量采用现有的配比用量即可，即采用现 有聚羧酸系泵送剂的组分及含量即可。关键在于组合抗泥剂的组分及用量，以及其在泵送 剂中用量。但进一步地，作为优选的各物料的用量配比，本实施例2中提供了一种具体的 抗泥泵送剂，按质量百分数，包括15%~30%的聚羧酸减水剂、0. 01 %~0. 03%的引气剂、 0. 2%~1. 5%的缓凝剂、0. 38%~1. 6%的组合抗泥剂和余量的水。
[0049] 实施例3
[0050] 本发明实施例3的一种抗泥泵送剂，按质量百分数，包