一种增强减胶助剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及c04b，更具体地，本发明涉及一种增强减胶助剂及其制备方法。


背景技术：

2.混凝土作为建筑工程中的重要材料，但是混凝土中有部分水泥难以充分水化，无法实现水泥的有效利用，虽然减水剂的添加有利于促进水泥分散，但仍有部分水泥微粒为凝胶结构，难以通过单纯减水剂的添加实现水泥的充分利用。
3.cn111960716a提供一种混凝土增效减胶剂及其制备方法，其中增效减胶剂由保水密实组分、增强组分、络分组分、引气组分、消泡组分、辅助组分和水组成；改善混凝土的和易性和混凝土的耐久性。
4.但目前减胶剂在使用过程中，还存在干燥损失较大，泡沫难以排出等问题，影响了混凝土硬化后的使用和力学性能稳定。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种增强减胶助剂，
6.减胶助剂的制备原料按重量百分数计，包括：聚羧酸盐15～25wt％、醇胺增效剂10～15wt％、磺酸盐2～5wt％、余量的水。
7.通过使用聚羧酸盐作为减胶剂的主要部分，利用聚羧酸盐对水泥颗粒的分散作用来促进水泥和矿粉等的分散和水化，从而提高强度，本发明不对聚羧酸盐作具体限定，为本领域常规的聚羧酸盐，可购自南通润丰石油化工有限公司。
8.在聚羧酸盐堆水泥分散过程中，发明人发现，通过添加适量的多元醇胺，利用多元醇胺对矿物离子的络合以及和水化产物的结合，可进一步促进混凝土强度的提高，且发明人也发现，当使用聚羧酸盐和多元醇胺共同作用时，也有利于和易性的提高。在一种实施方式中，所述醇胺增效剂包括多元醇胺，所述多元醇胺选自三乙醇胺、三异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1，3-丙二醇中的一种或多种。
9.发明人发现，在聚羧酸盐和多元醇胺对水泥等粒子共包覆过程中，也存在部分气泡进入和合并、破裂等，影响混凝土强度和流动性，而发明人发现，通过添加磺酸盐，尤其是木质素磺酸盐，相比于十二烷基磺酸盐，其较大的木质素结构可充分提高气泡和水界面膜的稳定性，促进形成微小的气泡，减少气泡的聚集和破裂，提高强度，减少流动性损失。从而提高作为在一种实施方式中，所述磺酸盐选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、十二烷基本磺酸钠中的一种或多种。优选为木质素磺酸钠。
10.聚丙烯酰胺为含有胺基的链状丙烯酸类高分子，具有高的水溶性，当在减胶剂中添加聚丙烯酰胺时，利用阴离子型聚丙烯酰胺等和聚羧酸盐对水泥、矿粉等的竞争吸附和电荷中和，可进一步促进水化作用的同时，还进一步促进形成微小气泡并稳定，这可能是因为聚丙烯酰胺多胺基的结构对于木质素磺酸盐也有一定的结合，进一步亲水膜的表面能降低，进一步生成和稳定小气泡，从而促进强度的提高的同时，其高分子量聚丙烯酰胺的加入
也不会对流动性产生影响，在一种实施方式中，所述减胶助剂的制备原料按重量百分数计，还包括聚丙烯酰胺0.5～2wt％。所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，可购自巩义市金源化工有限公司等。
11.此外，通过磺酸盐和聚丙烯酰胺引入的小气泡的量不能太多，否则会造成硬化后混凝土的收缩，而发明人发现，当添加氨基醇和多元醇胺共同作为增效剂时，在利用其氨基、羟基对亲水膜结合，以及较长的烷基链向空气面排布的作用，有利于气泡适量排出，得到合适含气量的拌合混凝土，减少硬化后收缩的现象。在一种实施方式中，所述醇胺增效剂还包括氨基醇，所述氨基醇选自3-氨基-4-辛醇、3-氨基-1-丙醇、10-氨基-1-正癸醇、12-氨基-1-十二烷醇中的一种或多种。优选为碳原子数大于等于8的的氨基醇，更优选为碳原子数为8～12的氨基醇。
12.在一种实施方式中，所述氨基醇和多元醇胺的重量比为1：2～4。
13.通过添加磷酸盐，发明人发现，利用磷酸盐和水泥、矿粉中钙离子的同离子效应，有利于和聚丙烯酰胺一起，共同调节混凝土拌合过程中的胶凝结构和内聚力，从而促进水化粒子的细度降低，得到更均匀的骨架结构，减少硬化收缩。在一种实施方式中，所述减胶助剂的制备原料按重量百分数计，还包括磷酸盐2～5wt％。在一种实施方式中，所述磷酸盐包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠中的至少一种。
14.且当添加脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐，和焦磷酸盐等磷酸盐等得到磷酸钙结构，改善收缩和含气量的同时，发明人发现，有利于减少混凝土多次冻融后水化骨架和气泡损伤，减少抗压强度的损失。在一种实施方式中，所述磷酸盐还包括c16～c18脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐，可列举的有，海石花的moa-3pk-40、moa-9pk-40。
15.在一种实施方式中，所述焦磷酸钠、三聚磷酸钠中的至少一种，和c16～c18脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐的重量比为1～2：1～2。
16.本发明第二个方面提供了一种所述的减胶助剂的制备方法，包括：将减胶助剂的制备原料混合，得到所述减胶助剂。
17.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：通过使用聚羧酸盐和醇胺共同作用，可减少水泥用量的同时，得到短期和长期强度均更高的混凝土。且通过添加磷酸盐和醇胺共同作用，可促进和易性提高，减少渗水等问题。此外本发明提供的减胶助剂用于混凝土中，可促进气体的排出，提高混凝土的紧密度。
具体实施方式
18.实施例
19.实施例1
20.本例提供一种减胶助剂，所述减胶助剂的制备原料按重量百分数计，包括：聚羧酸盐25wt％、醇胺增效剂15wt％、磺酸盐5wt％、阴离子聚丙烯酰胺1.5wt％、磷酸盐5wt％、余量的水，所述醇胺增效剂包括多元醇胺和氨基醇，重量比为4：1，所述多元醇胺为三乙醇胺，所述氨基醇为3-氨基-4-辛醇，所述磺酸盐为木质素磺酸钠，所述磷酸盐包括焦磷酸钠和c16～c18脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐moa-9pk-40，重量比为1：1。
21.所述聚羧酸盐购自南通润丰石油化工有限公司。
22.所述木质素磺酸钠购自济南清海化工有限公司。
23.所述阴离子聚丙烯酰胺购自巩义市金源化工有限公司。
24.本例还提供如上所述的减胶助剂的制备方法，包括：将减胶助剂的制备原料混合，得到所述减胶助剂。
25.实施例2
26.本例提供一种减胶助剂，所述减胶助剂的制备原料按重量百分数计，包括：聚羧酸盐20wt％、醇胺增效剂10wt％、磺酸盐2wt％、阴离子聚丙烯酰胺1wt％、磷酸盐2wt％、余量的水，所述醇胺增效剂包括多元醇胺和氨基醇，重量比为3：1，所述多元醇胺为三异丙醇胺，所述氨基醇为3-氨基-4-辛醇，所述磺酸盐为木质素磺酸钠，所述磷酸盐包括三聚磷酸钠和c16～c18脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐moa-9pk-40，重量比为2：1。
27.所述聚羧酸盐购自南通润丰石油化工有限公司。
28.所述木质素磺酸钠购自济南清海化工有限公司。
29.所述阴离子聚丙烯酰胺购自巩义市金源化工有限公司。
30.本例还提供如上所述的减胶助剂的制备方法，包括：将减胶助剂的制备原料混合，得到所述减胶助剂。
31.实施例3
32.本例提供一种减胶助剂，所述减胶助剂的制备原料按重量百分数计，包括：聚羧酸盐25wt％、醇胺增效剂15wt％、磺酸盐5wt％、磷酸盐5wt％、余量的水，所述醇胺增效剂包括多元醇胺和氨基醇，重量比为4：1，所述多元醇胺为三乙醇胺，所述氨基醇为3-氨基-4-辛醇，所述磺酸盐为木质素磺酸钠，所述磷酸盐包括焦磷酸钠和c16～c18脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐moa-9pk-40，重量比为1：1。
33.所述聚羧酸盐购自南通润丰石油化工有限公司。
34.所述木质素磺酸钠购自济南清海化工有限公司。
35.本例还提供如上所述的减胶助剂的制备方法，包括：将减胶助剂的制备原料混合，得到所述减胶助剂。
36.实施例4
37.本例提供一种减胶助剂，所述减胶助剂的制备原料按重量百分数计，包括：聚羧酸盐25wt％、醇胺增效剂15wt％、磺酸盐5wt％、阴离子聚丙烯酰胺1.5wt％、磷酸盐5wt％、余量的水，所述醇胺增效剂包括多元醇胺，所述多元醇胺为三乙醇胺，所述磺酸盐为木质素磺酸钠，所述磷酸盐包括焦磷酸钠和c16～c18脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐moa-9pk-40，重量比为1：1。
38.所述聚羧酸盐购自南通润丰石油化工有限公司。
39.所述木质素磺酸钠购自济南清海化工有限公司。
40.所述阴离子聚丙烯酰胺购自巩义市金源化工有限公司。
41.本例还提供如上所述的减胶助剂的制备方法，包括：将减胶助剂的制备原料混合，得到所述减胶助剂。
42.实施例5
43.本例提供一种减胶助剂，所述减胶助剂的制备原料按重量百分数计，包括：聚羧酸盐25wt％、醇胺增效剂15wt％、磺酸盐5wt％、阴离子聚丙烯酰胺1.5wt％、磷酸盐5wt％、余量的水，所述醇胺增效剂包括多元醇胺和氨基醇，重量比为4：1，所述多元醇胺为三乙醇胺，
所述氨基醇为3-氨基-4-辛醇，所述磺酸盐为木质素磺酸钠，所述磷酸盐包括焦磷酸钠。
44.所述聚羧酸盐购自南通润丰石油化工有限公司。
45.所述木质素磺酸钠购自济南清海化工有限公司。
46.所述阴离子聚丙烯酰胺购自巩义市金源化工有限公司。
47.本例还提供如上所述的减胶助剂的制备方法，包括：将减胶助剂的制备原料混合，得到所述减胶助剂。
48.性能评价
49.根据jc/t 2469—2018，将实施例提供的减胶助剂加入混凝土中，添加量为2wt％，作为实验组，进行以下测试：
50.1、含气变化量：根据jc/t 2469—2018计算含气量1h经时变化量，结果见表1。
51.2、硬化收缩率：根据jc/t 2469—2018得到30d、60d的体积收缩率v1、v2，并计算长期的硬化收缩率(v2-v1)/v1*100％，结果见表1。
52.3、50次冻融循环抗压强度损失率比(慢冻法)：根据jc/t 2469—2018计算50次冻融循环抗压强度损失率，结果见表1。
53.表1
54.实施例含气变化量％硬化收缩率％冻融损失率％11.36.72021.17.22531.87.4-41.78.1-51.47.127
55.4、实施例1～2提供的减胶助剂满足jc/t 2469—2018标准，具体标准如表2。
56.表2
[0057][0058]
由测试结果可知，本发明提供的减胶助剂可用于混凝土加工过程中，当实现减胶和减水的同时可提高抗压强度，减少收缩开裂或者冻融时力学性能下降。