一种复合缓凝剂及其制备方法
【专利说明】
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技术领域
[0002] 本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种复合缓凝剂及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 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。缓凝剂能够延缓水泥的凝结硬化，可以使混凝土拌合物在较长时间保持塑 性，以利于混凝土的运输、浇筑和振捣；可以推迟水化温峰出现的时间，降低水化温峰值，防 止大体积混凝土出现温度裂缝；可以调整高效减水剂与水泥的适应性，减少混凝土拌合物 坍落度损失。因此，缓凝剂在夏季施工混凝土、栗送混凝土、大体积混凝土等工程中广泛使 用。
[0005] 缓凝剂的种类按其化学成可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类。大多数无机缓 凝剂是电解质盐类，在水溶液中电离出带电离子，产生置换和凝聚作用，在水泥的凝结硬化 过程中产生难溶的膜层，阻止水泥的水化，产生缓凝效果。而多数有机缓凝剂有表面活性， 它们在固-液界面上产生吸附，改变固体粒子表面性质；或是通过分子中亲水基团吸附 大量水分子形成较厚的水膜层，使晶体从相互接触到屏蔽，改变了结构形成过程；或是通 过其分子中的某些官能团与游离的Ca生成难溶性的钙盐吸附于矿物颗粒表面，从而抑制 水泥的水化进程，起到缓凝效果。大多数无机缓凝剂能与水泥生成复盐（如钙矾石），沉 淀于水泥矿物颗粒表面，抑制水泥水化。
[0006] 复合类缓凝剂由几种缓凝剂产品复配而成，其目的是为了获得仅使用单一产品时 不能得到的性能。由于生产工艺简单、成本较低、性能优良，现场实际使用的缓凝剂多是复 合物。复合缓凝剂主要有三方面的功用：延长稠化时间，使之随加量、温度变化可调；扩大 缓凝剂适用温度范围；使缓凝剂具有其他性能，如分散性、悬浮性等。
[0007]
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种复合缓凝剂及其制备方法，通过对缓凝剂的选择，将有 机缓凝剂、无机缓凝剂和高效减水剂按比例复合，具有较强的缓凝效果，且可以通过掺量来 调节混凝土的凝结时间，凝结时间从5h~150h可调，应用范围广。
[0009] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 一种复合缓凝剂，组分及各组分的质量份数如下：磷酸钠10~20份，氢氧化铝5~10 份，亚硝酸钠4~8份，钛酸钙1~3份，马来酸酐2~6份，膦丁烷三羧酸1~3份，蔗糖 1. 5~2. 8份，己糖酸钙2~5份，交联抑制剂0. 2~0. 8份，水4~10份。
[0010] 所述复合缓凝剂的制备方法，包括如下步骤： 1) 磷酸钠、氢氧化铝、亚硝酸钠和钛酸妈按比例加入反应爸中，搅拌30min~60min; 2) 将鹿糖、己糖酸I丐加入水中，升温至60°C~80°C搅拌20min~30min，加入马来酸 酐和膦丁烷三羧酸，在80°C~90°C温度下搅拌反应1~2h; 3) 将步骤1)和步骤2)的产物与交联抑制剂一并加入到反应釜中，低速搅拌5~lOmin， 得复合缓凝剂。
[0011] 所述的交联抑制剂为甲酸或者苯甲酸。
[0012] 所述的复合缓凝剂，组分及各组分的质量份数优选如下：磷酸钠10~20份，氢氧 化铝5~10份，亚硝酸钠4~8份，钛酸钙1~3份，马来酸酐2~6份，膦丁烷三羧酸 1~3份，鹿糖1. 5~2. 8份，己糖酸|丐2~5份，丙稀酸0. 5~3. 4份，聚氧化乙稀3~ 6份，交联抑制剂0. 2~0. 8份，水4~10份。
[0013] 所述的复合缓凝剂，组分及各组分的质量份数优选如下：磷酸钠12~18份，氢氧 化铝6~8份，亚硝酸钠5~7份，钛酸钙1. 5~2. 5份，马来酸酐3. 3~4. 6份，膦丁烷 三羧酸1. 4~2. 6份，蔗糖1. 9~2. 1份，己糖酸钙2. 7~4. 5份，丙烯酸1. 3~2. 6份， 聚氧化乙稀4~5份，交联抑制剂0. 4~0. 6份，水6~8份。
[0014] 所述的复合缓凝剂，组分及各组分的质量份数优选如下：磷酸钠14份，氢氧化铝 6. 6份，亚硝酸钠5. 8份，钛酸钙2. 2份，马来酸酐3. 8份，膦丁烷三羧酸1.8份，蔗糖2份， 己糖酸钙3. 3份，丙烯酸1.8份，聚氧化乙烯4. 3份，交联抑制剂0.5份，水7份。
[0015] 所述的复合缓凝剂的制备方法，包括如下步骤： 1) 磷酸钠、氢氧化铝、亚硝酸钠和钛酸妈按比例加入反应爸中，搅拌30min~60min; 2) 将鹿糖、己糖酸I丐加入水中，升温至60°C~80°C搅拌20min~30min，加入马来酸 酐和膦丁烷三羧酸，在80°C~90°C温度下搅拌反应1~2h; 3) 将丙烯酸和聚氧化乙烯加入反应釜中，搅拌升温，在100°C~120°C下反应40min~ 70min； 3)将步骤1)、步骤2)和步骤3)的产物与交联抑制剂一并加入到反应釜中，低速搅拌 5min~lOmin，得复合缓凝剂。
[0016] 有益效果： 本发明通过对缓凝剂的选择，将有机缓凝剂、无机缓凝剂和高效减水剂按比例复合，具 有较强的缓凝效果，且可以通过掺量来调节混凝土的凝结时间，凝结时间从5h~150h可 调，应用范围广。优选方案中加入了丙烯酸和聚氧化乙烯，即可作为有机混凝剂也可作为高 效减水剂，制得的复合缓凝剂可与不同类型减水剂相适应，在应用中不影响混凝土的早期 强度发展，同时大大降低混凝土坍落度损失，与不同品种的水泥的适应性较好。
[0017]
【具体实施方式】
[0018] 以下实施例中实验所用水泥为浙江虎山集团生产的虎山.024. 5水泥。
[0019]实施例1 一种复合缓凝剂，组分及各组分的质量份数如下：磷酸钠10份，氢氧化铝5份，亚硝酸 钠4份，钛酸钙1份，马来酸酐2份，膦丁烷三羧酸1份，蔗糖1.5份，己糖酸钙2份，甲酸 0.2份，水4份。
[0020] 制备方法，包括如下步骤： 1) 磷酸钠、氢氧化铝、亚硝酸钠和钛酸1丐按比例加入反应爸中，搅拌45min; 2) 将蔗糖、己糖酸钙加入水中，升温至70°C搅拌25min，加入马来酸酐和膦丁烷三羧 酸，在85°C温度下搅拌反应1. 5h; 3) 将步骤1)和步骤2)的产物与交联抑制剂一并加入到反应釜中，低速搅拌8min，搅 拌转速为l〇〇rpm，得复合缓凝剂。
[0021] 实施例2 一种复合缓凝剂，组分及各组分的质量份数如下：磷酸钠20份，氢氧化铝10份，亚硝 酸钠8份，钛酸钙3份，马来酸酐6份，膦丁烷三羧酸3份，蔗糖2. 8份，己糖酸钙5份，甲酸 0.8份，水10份。
[0022] 制备方法，包括如下步骤： 1) 磷酸钠、氢氧化铝、亚硝酸钠和钛酸1丐按比例加入反应爸中，搅拌45min; 2) 将蔗糖、己糖酸钙加入水中，升温至70°C搅拌25min，加入马来酸酐和膦丁烷三羧 酸，在85°C温度下搅拌反应1. 5h; 3) 将步骤1)和步骤2)的产物与交联抑制剂一并加入到反应釜中，低速搅拌8min，搅 拌转速为l〇〇rpm，得复合缓凝剂。
[0023] 实施例3 一种复合缓凝剂，组分及各组分的质量份数如下：磷酸钠12份，氢氧化铝6份，亚硝 酸钠5份，钛酸钙1.5份，马来酸酐3. 3份，膦丁烷三羧酸1.4份，蔗糖1.9份，己糖酸钙 2. 7份，丙烯酸1.3份，聚氧化乙烯4份，苯甲酸0.4份，水6份。
[0024] 制备方法，包括如下步骤： 1) 磷酸钠、氢氧化铝、亚硝酸钠和钛酸1丐按比