本发明涉及建筑材料制造技术领域，尤其涉及一种抗冻融型混凝土泵送剂及其制备方法。
背景技术：
混凝土是建筑业中重要的建材，一般的混凝土施工现场均采用泵送的工艺进行浇注，需要混凝土具有良好的流动性及可泵性，由此，通过添加泵送剂来改善混凝土拌合物泵送性能，使混凝土拌合物具有能顺利通过输送管道、不阻塞、不离析、粘塑性良好的性能，现有的泵送剂通常由减水剂、缓凝剂、引气剂和润滑剂等复合而成。
目前，现有的混凝土泵送剂粘塑性不够好，容易发生离析、泌水，且由于现有的混凝土泵送剂存在着适应性差，通常只能适应少数水泥品种，流动性不好，冬季低温条件下析出晶体、沉淀，造成管道堵塞，无法正常使用，同时，质量极不稳定，坍落度损失快等问题。另外，随着土建施工技术发展，对混凝土的要求越来越高，现有的泵送剂已经不能很好的满足混凝土施工需求。
技术实现要素：
因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种且可有效的锁水，提高混凝土的抗离析、抗泌水性，减水效率高，且具有多元减水剂的抗冻融型混凝土泵送剂；另外，本发明还提供一种抗冻融型混凝土泵送剂的制备方法。
本发明解决上述技术问题技术的技术方案如下：一种抗冻融型混凝土泵送剂，按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：萘系减水剂25％-50％、氨基减水剂5％-15％、脂肪族减水剂5％-10％、缓凝剂1％-6％、引气剂0.2％-0.7％、离析泌水抑制剂2％-8％、柠檬酸钠1％-5％、葡庚糖酸钠0.3％-4％和水26.3％-36.5％。
本发明的有益效果是：泵送剂中含有萘系减水剂、脂肪族减水剂和氨基减水剂，提高了混凝土后期强度，不会使混凝土中形成较大的气泡，改善了混凝土的泵送性和在较长时间保持流动性和可泵性；泵送剂中含有引气剂，在混凝土内引入一定量的均匀分布、密闭、独立的微小气泡，一方面抑制或削弱新拌混凝土在浇筑过程中发生的泌水，另一方面既为冻结的冰晶提供了一定的膨胀空间，又为过冷水的渗透压力提供了一个缓冲空间，从而提高混凝土的抗冻能力。再者，泵送剂中还含有离析泌水抑制剂，可有效的锁水，提高混凝土的抗离析、抗泌水性，在混凝土中起到保水、增粘双重效果，用于改善混凝土和易性。
另外，在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进，还可以具有如下附加技术特征。
进一步，本实施例的抗冻融型混凝土泵送剂，按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：萘系减水剂36％、氨基减水剂10％、脂肪族减水剂10％、缓凝剂3％、引气剂0.4％、离析泌水抑制剂5％、柠檬酸钠3％、葡庚糖酸钠2％和水30.6％。
进一步，所述缓凝剂为糖钙、糖粉、三聚磷酸钠、麦芽糊精、六偏磷酸钠、蔗糖或葡萄糖酸钠中的任意一种。
进一步，所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠或皂角苷粉中的任意一种。
另外，本发明还提供一种抗冻融型混凝土泵送剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按原料总重量的百分含量计，称取如下原料：萘系减水剂25％-50％、氨基减水剂5％-15％、脂肪族减水剂5％-10％、缓凝剂1％-6％、引气剂0.2％-0.7％、离析泌水抑制剂2％-8％、柠檬酸钠1％-5％、葡庚糖酸钠0.3％-4％和水26.3％-36.5％；
(2)然后先将萘系减水剂、氨基减水剂和脂肪族减水剂用泵抽入搅拌罐中搅拌25-30min，再加入缓凝剂搅拌5-10min，继续在搅拌状态下加入离析泌水抑制剂搅拌10-20min，之后加入柠檬酸钠、葡庚糖酸钠和水搅拌50-60min；
(3)待所加入的组分充分溶解后，加入引气剂，搅拌15-20min后，静置40-60min，最后用泵抽出，即可得抗冻融型混凝土泵送剂。
进一步，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠。
进一步，所述引气剂为皂角苷粉。
进一步，所述离析泌水抑制剂按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：丙烯酸17％-24％、丙烯酰胺4％-6％、引发剂0.05％、氧化剂1.3％-1.5％、还原剂1.1％-1.3％、链转移剂0.005％-0.008％、碱5％-10％、余量为水。具体的，本实施例的引发剂选用亚硫酸氢钠或过硫酸铵，氧化剂选用高锰酸钾或双氧水，还原剂优选维生素c，链转移剂优选巯基丙酸，碱优选氢氧化钠。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1：
本实施例的抗冻融型混凝土泵送剂，按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：萘系减水剂50％、氨基减水剂5％、脂肪族减水剂5％、葡萄糖酸钠1％、皂角苷粉0.2％、离析泌水抑制剂1％、柠檬酸钠1％、葡庚糖酸钠0.3％和水36.5％。
本实施例中的葡萄糖酸钠可以采用糖钙、糖粉、三聚磷酸钠、麦芽糊精、六偏磷酸钠、蔗糖中的一种进行替换；本实施例中的皂角苷粉可以采用十二烷基苯磺酸钠进行替换，本实施例的水为地下水。
另外，本实施例的抗冻融型混凝土泵送剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按原料总重量的百分含量计，称取如下原料：萘系减水剂50％、氨基减水剂5％、脂肪族减水剂5％、葡萄糖酸钠1％、皂角苷粉0.2％、离析泌水抑制剂1％、柠檬酸钠1％、葡庚糖酸钠0.3％和水36.5％；
(2)然后先将萘系减水剂、氨基减水剂和脂肪族减水剂用泵抽入搅拌罐中搅拌30min，再加入葡萄糖酸钠搅拌5min，继续在搅拌状态下加入离析泌水抑制剂搅拌20min，之后加入柠檬酸钠、葡庚糖酸钠和水搅拌50min；
(3)待所加入的组分充分溶解后，加入皂角苷粉，搅拌20min后，静置60min，最后用泵抽出，即可得抗冻融型混凝土泵送剂。
另外，本实施例的所述离析泌水抑制剂为由有机高分子和配合剂组成，其中所述有机高分子材料为丙烯酸、丙烯酰胺，所述配合剂的组分为引发剂、氧化剂、还原剂、链转移剂、碱；所述有机高分子按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：丙烯酸17％-24％、丙烯酰胺4％-6％；所述配合剂按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：引发剂0.05％、氧化剂1.3％-1.5％、还原剂1.1％-1.3％、链转移剂0.005％-0.008％、碱5％-10％；余量为水。本实施例的引发剂选用亚硫酸氢钠或过硫酸铵，氧化剂选用高锰酸钾或双氧水，还原剂优选维生素c，链转移剂优选巯基丙酸，碱优选氢氧化钠。
具体的，本实施例的离析泌水抑制剂的制备方法，步骤是：
(1)以总重量的百分含量计，分别称取过硫酸铵或亚硫酸氢钠0.05％，氢氧化钠5％，丙烯酸17％-20％，水40％，一起加入到配有温度计、搅拌器和滴加装置的四口烧瓶中，搅拌均匀；
(2)以总重量的百分含量计，分别称取浓度为5％双氧水或高锰酸钾1.3％-1.5％作为氧化剂，还原剂维生素c1.1％-1.3％及巯基丙酸0.005％-0.008％，一并滴加到步骤(1)制得的溶液中，控制反应1-1.5小时，得到生成有大分子量的聚丙烯酸钠的溶液；
(3)以总重量的百分含量计，分别称取丙烯酸5％，丙烯酰胺4％-6％，水23％，再一并加到步骤(2)制得的溶液中，继续反应4-6小时，静置1小时；
(4)向步骤(3)制得的溶液中加入氢氧化钠，调节溶液的ph值为6-8，即得到离析泌水抑制剂产品。
具体的，实施例的离析泌水抑制剂可按如下步骤制备：(1)以总重量的百分含量计，分别称取亚硫酸氢钠0.05％，氢氧化钠5％，丙烯酸20％，水40％，一起加入到配有温度计、搅拌器和滴加装置的四口烧瓶中，搅拌均匀；
(2)以总重量的百分含量计，分别称取高锰酸钾1.6％，维生素c1.2％及巯基丙酸0.008％，一并滴加到步骤(1)制得的溶液中，控制反应1.5小时，得到生成有大分子量的聚丙烯酸钠的溶液；
(3)以总重量的百分含量计，分别称取丙烯酸5％，丙烯酰胺5％，水22.142％，再一并加到步骤(2)制得的溶液中，继续反应4.5小时，静置1小时；
(4)向步骤(3)制得的溶液中加入氢氧化钠，调节溶液的ph值为7.3，即得到离析泌水抑制剂产品。
实施例2：
本实施例的抗冻融型混凝土泵送剂，按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：萘系减水剂36％、氨基减水剂10％、脂肪族减水剂10％、葡萄糖酸钠3％、皂角苷粉0.4％、离析泌水抑制剂5％、柠檬酸钠3％、葡庚糖酸钠2％和水30.6％。
本实施例将上组分按照比例取料，本实施例的制备方法同实施例1；本实施例采用的离析泌水抑制剂可同实施例1，本实施例的葡萄糖酸钠可以采用糖钙、糖粉、三聚磷酸钠、麦芽糊精、六偏磷酸钠、蔗糖中的一种进行替换；本实施例中的皂角苷粉可以采用十二烷基苯磺酸钠进行替换。
实施例3：
本实施例的抗冻融型混凝土泵送剂，按原料总重量的百分含量计，由如下各原料组成：萘系减水剂25％、氨基减水剂15％、脂肪族减水剂10％、葡萄糖酸钠6％、皂角苷粉0.7％、离析泌水抑制剂8％、柠檬酸钠5％、葡庚糖酸钠4％和水26.3％。
本实施例将上组分按照比例取料，本实施例的制备方法同实施例1；本实施例采用的离析泌水抑制剂可同实施例1，本实施例的葡萄糖酸钠可以采用糖钙、糖粉、三聚磷酸钠、麦芽糊精、六偏磷酸钠、蔗糖中的一种进行替换；本实施例中的皂角苷粉可以采用十二烷基苯磺酸钠进行替换。
本实施例1-3所得抗冻融型混凝土泵送剂的性能指标，如表1所示
表1实施例1-3所得抗冻融型混凝土泵送剂的性能指标
经过多次实验验证，本发明的抗冻融型混凝土泵送剂中含有萘系减水剂、脂肪族减水剂和氨基减水剂，提高了混凝土后期强度，不会使混凝土中形成较大的气泡，改善了混凝土的泵送性和在较长时间保持流动性和可泵性；泵送剂中含有缓凝剂，可增加混凝土的可塑性和强度，适合制作高强型或者流态型的混凝土；泵送剂中含有引气剂，在混凝土内引入一定量的均匀分布、密闭、独立的微小气泡，一方面抑制或削弱新拌混凝土在浇筑过程中发生的泌水，另一方面既为冻结的冰晶提供了一定的膨胀空间，又为过冷水的渗透压力提供了一个缓冲空间，从而提高混凝土的抗冻能力。再者，泵送剂中还含有离析泌水抑制剂，可有效的锁水，提高混凝土的抗离析、抗泌水性，在混凝土中起到保水、增粘双重效果，用于改善混凝土和易性；且本发明的泵送剂的各种技术指标均超过gb8076-2008中“泵送剂”的标准，适用于配制在负温条件下施工的高强混凝土、大流动性混凝土、商品混凝土、泵送混凝土的冬季施工。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。