一种石灰石粉混凝土专用外加剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种石灰石粉混凝土专用外加剂。
【背景技术】
[0002] 混凝土是目前土木工程建设中用量最大宗建材，胶凝材料是混凝土的重要组成部 分，在混凝土结构中起到交联骨料和填充微观空隙的作用。当前胶凝材料主要包括水泥和 矿物掺合料，矿物掺合料的应用大大减少了水泥的消耗，也明显改善了混凝土的施工性能 以及耐久性，是混凝土技术上的一次巨大进步。
[0003] 近年来，石灰石粉作为矿物掺合料在混凝土中已得到了广泛应用，研究和应用表 明石灰石粉具有一定的活性，能够替代混凝土中的部分水泥和粉煤灰，还可改善混凝土和 易性和流变性。另外，石灰石粉是天然石灰石岩经过破碎、粉磨之后的产品，其来源广泛、价 格低廉，因此具有很好的应用前景。
[0004] 但在实际应用过程中，石灰石粉的MB值必须控制在1.4以下，石灰石粉的MB值过高 不利于聚羧酸减水剂的有效吸附，将其应用于混凝土存在外加剂掺量和用水量急增，混凝 土工作性变差的问题。即便控制了石灰石粉的MB值，掺入石灰石粉(MB值< 1.4)的混凝土依 然存在一些问题，比如混凝土易出现泌水，保水性不佳，又或者是混凝土粘聚性不够，目前 使用的外加剂并未对以上问题作出相应改善，致使石灰石粉混凝土的推广受到了限制。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种石灰石粉混凝土专用外加剂。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种石灰石粉混凝土专用外加剂，各组分配比按质量百分比计为：抑泥剂6~ 12 %，聚羧酸减水剂5~12 %，保坍剂3~6 %，缓凝剂2~4 %，消泡剂0.01~0.5 %，引气剂 0.01 ~0.1 %，增稠剂0.01 ~0.5%，水60~85%。
[0008] 上述方案中，所述抑泥剂由含磷或含氮有机阳离子聚合物溶液以及无机盐组成， 所述含磷或含氮有机阳离子聚合物的分子结构式为：
[0009]
[0010] 其中，Y为N或P; Z为C1或B; R为Η或者CH3; Ri，R2，R3分别为H、甲基、乙基、丙基、丁基、 叔丁基，苯基中的一种，且办，1?2，1?3中最多一个取代基为H;所述含磷或含氮有机阳离子聚合 物的数均分子量为1000~10000;所述无机盐为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、碳酸钠、碳酸钾、 硅酸钠、柠檬酸钠、氯化钾中的一种或几种，所述抗泥剂中含磷或含氮有机阳离子聚合物与 无机盐的质量比为4~6:1。
[0011] 上述方案中，所述聚羧酸减水剂由带有侧链的不饱和羧酸酯或醚单体和不饱和羧 酸单体通过自由基共聚反应制备得到。
[0012] 上述方案中，所述带有侧链的不饱和羧酸酯或醚单体为异戊烯基聚氧乙烯醚、甲 氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇马来酸酯中的一 种或多种；所述不饱和羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和马来酸酐中的一种或多 种。
[0013] 上述方案中，所述保坍剂为酯类聚羧酸、交联丙烯酸聚合物和长链聚醚基超塑化 剂中的一种或几种。
[0014] 上述方案中，所述酯类聚羧酸、交联丙烯酸聚合物和长链聚醚基超塑化剂的分子 结构中均采用酯基封端保护。
[0015] 上述方案中，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、蔗糖和柠檬酸钠中的一种或多种。
[0016] 上述方案中，所述引气剂为松香类引气剂和/或烷基苯磺酸盐类引气剂。
[0017] 上述方案中，所述消泡剂为聚醚或聚醚改性硅类消泡剂。
[0018] 上述方案中，所述增稠剂为纤维素、纤维素醚、聚丙烯酰胺和聚乙二醇中的一种或 多种。
[0019] 本发明所述石灰石粉混凝土专用外加剂适用于石灰石粉MB值小于1.4的石灰石粉 混凝土，也可用于石灰石粉MB值大于1.4的石灰石粉混凝土，所述专用外加剂中的抑泥剂组 分可以削弱高MB值石灰石粉对水分子和聚羧酸减水剂分子的吸附能力；聚羧酸减水剂、保 坍剂和缓凝剂复配可以保证新拌混凝土具备优异的流动性和损失控制能力；引气剂和消泡 剂共同作用，可以在混凝土中引入微小、均匀的气泡，以期调整浆体粘度，改善混凝土的粘 聚性；引入增稠组分，在不影响混凝土屈服应力的同时增强塑性粘度，以保证石灰石粉混凝 土具备较好的工作性。
[0020] 本发明的有益效果：（1)本发明所述石灰石粉混凝土专用外加剂既适用于石灰石 粉MB值小于1.4的石灰石粉混凝土，也适用于石灰石粉MB值为1.4~2.25的石灰石粉混凝 土，所述专用外加剂兼具改善石灰石粉混凝土流变性和粘聚性等多重功能，能显著提高石 灰石粉混凝土的初始流动性和保坍能力，以及大幅度减少泌水、避免离析和分层。（2)本发 明就石灰石粉在混凝土实际应用中突出问题进行研究，促进了石灰石粉(特别是高MB值的 石灰石粉)进一步的推广应用，拓宽了混凝土胶凝体系品种，技术经济效益明显。
【具体实施方式】
[0021] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0022] 以下实施例中，所述抑泥剂由含磷或含氮有机阳离子聚合物溶液以及无机盐组 成，所述含磷或含氮有机阳离子聚合物的分子结构式为：
[0023]
[0024] 其中，Y为N或P; Z为Cl或B; R为Η或者CH3; h，R2，R3分别为H、甲基、乙基、丙基、丁基、 叔丁基，苯基中的一种，且中最多一个取代基为Η;所述含磷或含氮有机阳离子聚合 物的数均分子量为1000~10000;无机盐为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、碳酸钠、碳酸钾、硅酸 钠、柠檬酸钠、氯化钾中的一种或几种，所述抑泥剂中含磷或含氮有机阳离子聚合物与无机 盐的质量比为4~6:1。
[0025] 所述聚羧酸减水剂由带有侧链的不饱和羧酸酯或醚单体和不饱和羧酸单体在引 发剂和分子量调节剂作用下，在5~100°C的水溶液中，通过自由基共聚反应2~5h，然后加 碱中和至pH在7~8而制得。所述带有侧链的不饱和羧酸酯或醚单体为异戊烯基聚氧乙烯 醚、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇马来酸酯中 的一种或多种;所述不饱和羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和马来酸酐中的一种或 多种。
[0026] 所述保坍剂为酯类聚羧酸、交联丙烯酸聚合物和长链聚醚基超塑化剂中的一种或 几种。所述酯类聚羧酸、交联丙烯酸聚合物和长链聚醚基超塑化剂的分子结构中均采用酯 基封端保护。
[0027] 所述缓凝剂为葡萄糖酸钠、蔗糖和柠檬酸钠中的一种或多种。所述引气剂为松香 类引气剂和/或烷基苯磺酸盐类引气剂。所述消泡剂为聚醚或聚醚改性硅类消泡剂。所述增 稠剂为纤维素、纤维素醚、聚丙烯酰胺和聚乙二醇中的一种或多种。
[0028] 实施例1
[0029] 一种石灰石粉混凝土专用外加剂，各组分配方见表1。按各组分配方称取各组分， 搅拌均匀后，即得石灰石粉混凝土专用外加剂。
[0030] 表1石灰石粉专用外加剂配方
[0031]
[0032] 所述抑泥剂由含氮有机阳离子聚合物溶液和无机盐(六偏磷酸钠)按照质量比4:1 的比例组成，所述含氮有机阳离子聚合物的分子结构式为：
[0033]
[0034] 其中，Y为N; Z为Cl; R为Η; h，R2，R3分别为H、甲基、乙基;所述含磷或含氮有机阳离 子聚合物的数均分子量为8569Da;
[0035] 所述聚羧酸减水剂由异戊烯基聚氧乙烯醚和丙烯酸在引发剂和分子量调节剂作 用下，在60°C的水溶液中，通过自由基共聚反应3h，然后加碱中和至pH在7~8而制得。
[0036] 所述保坍剂为酯类聚羧酸保坍剂，其分子结构中采用酯基封端保护。
[0037] 所述缓凝剂为葡萄糖酸钠。所述引气剂为松香类引气剂。所述消泡剂为聚醚硅类 消泡剂。所述增稠剂为纤维素。
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