本发明涉及混凝土助剂的
技术领域：
，尤其是涉及一种混凝土缓凝剂及其制备方法。
背景技术：
：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、方便浇筑，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。现有的缓凝剂如授权公告号为cn101456692b的中国发明专利中公开了一种白水泥缓凝剂及其制备方法，所述的缓凝剂为自由水重量百分含量为0.5-1.5％、ph值为中性的发酵法生产葡萄糖酸的副产物二水硫酸钙，其制备方法为将含自由水重量百分含量为15-25％的二水硫酸钙粉碎成粒径小于1cm的颗粒；将此颗粒放入事先已升温到90-130℃的烘干设备中，烘干至废渣中自由水含量为0.5-1.5％，即可。现有的缓凝剂可以延长混凝土的初凝时间，但是比如在咬合桩的施工过程中，一般要求混凝土的初凝时间需要60小时左右，而一般的缓凝剂的初凝时间在12-24小时左右，所以一般的混凝土并不能适应该施工工况。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种混凝土缓凝剂及其制备方法，通过在缓凝剂中添加缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒，以达到调控混凝土缓凝时间的目的。本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种混凝土缓凝剂，包括以下重量份数的组分：通过采用上述技术方案，氯化锌无机盐在水泥的水化过程中，无机盐电解质能在水泥矿物颗粒表面构成双电层并阻止粒子的相互结合。而且无机盐中的阳离子的加入会影响ca(oh)2、c-sh析出成核及c-a-s-h的形成过程，进而延迟了水泥的凝结硬化。锌粒子与水泥中的钙离子生成不溶性水化产物ca(zn(oh)3)2·2h2o而覆盖在水泥粒子表面，使得水化受到延缓。尿素会在混凝土内的水中进行溶解，并发生电离，产生氢氧根离子，从而补充与锌离子反应的氢氧根离子，以避免缓凝结束后的水化过程由于氢氧根离子不足而受到影响。缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒在缓凝剂加入混凝土中一段时间后将其中的成分进行释放，通过控制缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒两者之间的比例，以达到延长混凝土的缓凝时间或者快速终止混凝土的缓凝的效果，从而适应不同情况下的混凝土施工工况。本发明进一步设置为：所述缓凝缓释颗粒包括以下重量百分比的组分：巴西棕榈蜡50～80％；苯扎溴铵5～20％；乙烯二胺四甲基磷酸10～30％。通过采用上述技术方案，巴西棕榈蜡作为蜡质缓释骨架。苯扎溴铵为阳离子表面活性剂，作为骨架致孔剂，增加缓释骨架中的细孔，提高缓释骨架对缓释物质的吸附能力。巴西棕榈蜡、苯扎溴铵和乙烯二胺四甲基磷酸共同制得可以缓释乙烯二胺四甲基磷酸的缓释材料，而缓释出的乙烯二胺四甲基磷酸可以与混凝土中的钙离子等金属离子进行络合，从而进一步延缓钙离子参与混凝土的水化，延缓水化作用，延长缓凝时间。苯扎溴铵除了作为骨架致孔剂存在外，还具有减缓混凝土内的钢筋在氯离子作用下而腐蚀的现象。在水泥水化时，孔隙溶液中游离着ca2+、mg2+等阳离子，使得水化的水泥硅酸钙凝胶表面带有负电荷，苯扎溴铵为阳离子表面活性剂，而吸附于水泥硅酸钙凝胶表面后，可以使得水化硅酸钙凝胶表面的电荷变正，从而通过静电作用吸附游离的氯离子，以减少氯离子直接对钢筋进行侵蚀。本发明进一步设置为：所述缓凝缓释颗粒中还包括有乳糖，所述缓凝缓释颗粒包括以下重量百分比的组分：通过采用上述技术方案，乳糖的添加可以加快缓凝缓释颗粒对乙烯二胺四甲基磷酸的释放，当缓凝缓释颗粒的添加量较低时，可以通过提高乳糖的添加量，而由于避免释放速度过慢造成水泥在初步缓凝结束后已经开始水化，而使得缓凝缓释颗粒失去作用。本发明进一步设置为：所述速凝缓释颗粒包括以下重量百分比的组分：巴西棕榈蜡60～80％；苯扎溴铵5～20％；硫酸铝10～20％。通过采用上述技术方案，巴西棕榈蜡作为蜡质缓释骨架。苯扎溴铵为阳离子表面活性剂，作为骨架致孔剂，增加缓释骨架中的细孔，提高缓释骨架对缓释物质的吸附能力。巴西棕榈蜡、苯扎溴铵和硫酸铝酸共同制得可以缓释硫酸铝的缓释材料。硫酸铝中的硫酸根离子会与钙离子反应生成次生石膏，其比水泥中原有石膏的活性更大，更易于与c3a反应生成钙矾石。硫酸铝与水泥液相中的氢氧化钙可以直接反应生成钙矾石，而不需要c3a的参与，此种钙矾石形成于水泥浆体的原充水空间，不同于c3a水化生成钙矾石的位置。反应生成的氢氧化铝一般不能稳定存在，也会与氢氧化钙反应生成钙矾石。铝离子还能够加速c-s-h凝胶体离子的凝聚作用，加速c3s的水化。上述各反应消耗氢氧化钙，促进了c3s的水化。较多的钙矾石交叉联结成网络，形成水泥浆体的骨架，同时水化硅酸钙凝胶填充其间，促进了水泥浆体的凝结。本发明进一步设置为：所述速凝缓释颗粒中还包括氟化钠、硫酸镁，所述速凝缓释颗粒包括以下重量百分比的组分：通过采用上述技术方案，硫酸镁的添加可以提高水泥的早期强度，改善外加剂对水泥的适应性。氟化钠的加入能够促进水化物结构的形成，缩短水泥的终凝时间，提高混凝土的抗剪切强度，同时会还可以作为络合物的形成剂，能够与硫酸铝形成稳定的络合物提醒，增加铝离子在水溶液中的稳定性。本发明进一步设置为：所述缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒均采用以下步骤进行制取：将巴西棕榈蜡升温至90～95℃下熔融，然后将其余各组分按比例直接加入熔融的巴西棕榈蜡蜡质中，随后将混合后的熔融物料倒入旋转的转盘中，冷却固化成薄片，最后将薄片磨碎过筛形成所需颗粒。一种混凝土缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：s1：对缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒用预处理液进行处理，缓凝缓释颗粒预处理1～2次，速凝缓释颗粒处理5～10次；s2：将处理后的缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒与其他组分按比例混合均匀。通过采用上述技术方案，除了控制缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒的用量外，再通过预处理液对缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒进行不同次数的处理，以达到明显控制缓凝和速凝的界线，在缓凝过程中减少速凝的影响，在速凝过程中减少缓凝的影响。缓凝过程中中由于缓凝缓释颗粒预处理次数少，其相对应的释放时间较速凝缓释颗粒提前，而当速凝缓释颗粒开始释放时，缓凝成分基本作用完全，从而使得缓凝成分对于速凝过程中释放的硫酸铝的影响减小，使得速凝更加快速。本发明进一步设置为：所述预处理剂包括以下重量百分比的组分：淀粉糊60～80％；微晶纤维素20～40％。通过采用上述技术方案，淀粉糊和微晶纤维素按比例混合后涂覆到缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒表面，干燥后形成一层糯米纸层。当缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒随缓凝剂加入到混凝土中时，缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒不会直接与混凝土中的水相接触，水会先软化溶解糯米纸层，再与缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒接触而缓释出有效成分。且采用易溶于水的淀粉糊和不溶于水的微晶纤维素共同形成的糯米纸层在水中的软化溶解时间增长，而在混凝土拌制时发生较快的溶解，而失去阻断作用。同时微晶纤维素在糯米纸层溶解后可以提高混凝土的强度。缓凝缓释颗粒包覆糯米纸层以避免乙烯二胺四甲基磷酸在缓凝初期就释放过多，而乙烯二胺四甲基磷酸会络合锌离子，从而使得锌离子的缓凝效果减弱。速凝缓释颗粒包覆糯米纸层用以延后硫酸铝的释放，以保证在缓凝过程中混凝土中含有尽可能少的促进速凝的硫酸铝，避免缓凝的效果受到较大的影响。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过采用在缓凝剂中加入不同配比的缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒，以达到控制混凝土的缓凝时间的效果；2、通过采用对缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒进行不同次数的预处理步骤，以达到控制缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒缓释时间的效果。具体实施方式下面结合实施例，对本发明进行详细描述。本发明公开的一种混凝土缓凝剂，包括以下重量份数的组分：缓凝缓释颗粒包括以下重量百分比的组分：速凝缓释颗粒包括以下重量百分比的组分：缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒均采用以下步骤进行制取：将巴西棕榈蜡升温至90℃下熔融，然后将其余各组分按比例直接加入熔融的巴西棕榈蜡蜡质中，随后将混合后的熔融物料倒入旋转的转盘中，冷却固化成薄片，最后将薄片磨碎过筛形成所需颗粒。一种混凝土缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：s1：对缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒用预处理液进行预处理，缓凝缓释颗粒预处理1次，速凝缓释颗粒处理5次；预处理包括用预处理液喷淋和干燥。s2：将处理后的缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒与其他组分按比例混合均匀。预处理剂包括以下重量百分比的组分：淀粉糊60％；微晶纤维素40％；实施例2～5与实施例1的区别在于缓凝剂中各组分按重量份数以及缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒的预处理次数计为下表。实施例6～10与实施例1的区别在于缓凝缓释颗粒中各组分按重量百分比计为下表。实施例11～16与实施例1的区别在于速凝缓释颗粒中各组分按重量百分比计为下表。实施例17～20与实施例1的区别在于预处理剂中各组分按重量百分比计为下表。实施例17～20与实施例1的区别在于预处理剂中各组分按重量百分比计为下表。对比例对比例1与实施例1的区别在于：缓凝剂中未添加缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒；对比例2与实施例1的区别在于：缓凝剂中未添加缓凝缓释颗粒；对比例3与实施例1的区别在于：缓凝剂中未添加速凝缓释颗粒；对比例4与实施例1的区别在于：缓凝缓释颗粒未添加乳糖；对比例5与实施例1的区别在于：缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒未进行预处理；对比例6与实施例1的区别在于：预处理液为纯淀粉糊；对比例7与实施例1的区别在于：缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒中的苯扎溴铵替换为聚乙二醇；对比例8与实施例1的区别在于：速凝缓释颗粒未添加氟化钠和硫酸镁；检测方法检测过程中采用的混凝土原材料如下：水泥：淮海中联p·o42.5水泥，28d强度为52.7mpa；粉煤灰：国华ii级灰，需水量比99％；天然河砂：ii区中砂，细度模数2.6，含泥量1.2％；碎石：公称粒径5～25mm，含泥量0.4％；水：自来水；减水剂：苏博特pca，减水率18％；缓凝剂：分别采用实施例1、3、5、9、14、18、20以及对比例1～6中的缓凝剂；用量为下表(kg/m3)：水泥粉煤灰天然河砂碎石缓凝剂减水剂水190190770108836170测试方法选用gb/t50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》，结果如下表：再对实施例1、对比例7缓凝剂制作得到混凝土试样放入盐雾箱中进行中性盐雾实验，试验温度选取为35℃。ph值调在中性范围(6.5～7.2)，盐雾的沉降率在1～3ml/80cm2·h之间，沉降量在1～2ml/80cm2·h之间。盐雾试验时间为2周。然后将混凝土粉碎，取出钢筋，观察钢筋的腐蚀程度。结果如下表：结论：通过上述试验结果，由实施例1与对比例1～3进行对比可知，缓凝缓释颗粒可以提高缓凝剂的缓凝时间，速凝缓释颗粒可以加快混凝土的水化硬化时间。通过实施例1与对比例4对比可以看出，缓凝缓释颗粒中未添加乳糖使得缓凝缓释颗粒中的缓凝成分释放速度过慢，而使得缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒产生较严重的交叉影响，从而使得初凝时间缩短，缓凝效果变差。通过实施例1与对比例5对比可以看出，缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒的预处理可以使得缓凝缓释颗粒和速凝缓释颗粒之间的释放有效成分的界线变得更加明显，预处理对于提高缓凝效果具有明显的优化。由对比例6可以看出，纯淀粉糊进行预处理在颗粒表面形成的糯米衣对于颗粒的缓释阻断效果较弱，在混凝土中很快溶解，从而使得对于缓凝效果的提升并不明显。由实施例1与对比例8之间的对比可以看出，氟化钠对于混凝土从初凝到终凝的时间缩短具有明显的效果。通过实施例1与对比例7的盐雾实验结果对比可以看出，采用苯扎溴铵可以起到较好的防止氯离子对钢筋的侵蚀的效果。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12