一种混凝土露骨剂及其制备方法与流程

1.本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种混凝土露骨剂及其制备方法。


背景技术：

2.混凝土露骨剂主要用于装配式混凝土预制构件，预制构件为了增强连接部位的牢固性，通常会将连接面采取凿毛的处理，在有露骨剂之前，一般采用人工凿毛，费时费力，且会对结构稳定性造成影响。现在在预制构件成型后在需要凿毛的部位或者模具上涂抹露骨剂，等待24h拆模后，用水枪对涂露骨剂的部位进行重新，即可将构件表面砂浆冲洗掉，露出骨料部分，避免了人工打毛的弊端。
3.现有技术存在主要问题如下：
①
缓凝组分单一，容易受到水泥品种的影响；
②
缓凝时间都在24-48小时之间，根据客户反馈，生产构件时经常会出现拆模时间在72小时之后的情况，这个时候一般的露骨剂已经失去效果，冲洗后无法达到露骨深度要求，甚至已经硬化的情况，给生产带来了不便；
③
一些露骨剂加入了难溶组分，生产过程复杂，生产时间长，对设备要求高。如专利cn110510913a加入了难溶的石膏，生产过程复杂，而且成品容易产生沉淀分层，给使用带来了很大不便。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的露骨剂适应性差、作用效果时间短和工艺复杂的上述技术问题，本发明目的在于提供一种混凝土露骨剂及其制备方法。
5.本发明所采用的技术方案为：一种混凝土露骨剂，所述露骨剂主要由以下质量份数的原料制备得到：
6.羟基羧酸或其盐5-10％，氨基羧酸或其盐5-10％，水化缓凝剂5-15％，无机盐缓凝剂5-10％，增稠剂0.5-1％，渗透剂1-2％，成膜助剂1-2％，铁绿1-2％，消泡剂0.1-0.3％，杀菌剂0.05-0.1％，余量为水。
7.上述羟基羧酸或其盐、氨基羧酸或其盐、水化缓凝剂、无机盐缓凝剂均是作为缓凝剂起作用的，各原料分别具有不同的作用机理达到相同的缓解水泥凝固的作用，各原料之间并不会相互反应。
8.该混凝土露骨剂的作用原理为：水泥浆体凝聚过程的发展取决于水泥矿物的组成和胶体粒子间的相互作用，同时也取决于水泥浆体中电解质的存在状态。如果胶体粒子之间存在相当强的斥力，水泥凝胶体系将是稳定的，否则将产生凝聚。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。当电解质过量时，双电层被压缩，粒子间的引力强，水泥凝胶体开始凝聚。绝大多数无机混凝土缓凝剂都是电解质盐类，可以在水溶液中电离出带电离子。阳离子的置换能力随其电负性的大小、离子半径以及离子浓度不同而变化。而同价数的离子的凝聚作用取决于它的离子半径和水化程度。可知，原子序数越大，凝聚作用越强。难溶电解质的溶度积也会对水泥浆体系稳定状态产生影响。水泥的水化过程本质上就是一种低溶解度的固体与水生成更低溶解度的固体产物的反应过程。也就是说，
这是一个随水泥浆体系中液相量不断消耗，而与之相接触的固相量不断增加的过程。因此，无机电解质的加入会影响ca(oh)2、c-s-h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。
9.作为优选地，所述羟基羧酸或其盐包括柠檬酸、酒石酸、丙烯酸、柠檬酸钠、酒石酸钠和丙烯酸钠中的一种或多种；
10.所述氨基羧酸或其盐包括三乙醇胺，二乙醇胺和乙醇胺中的一种或多种。
11.作为优选地，所述水化缓凝剂包括糖类和多元醇类以及衍生物；
12.优选地，所述糖类包括糖、葡萄糖、麦芽糊精、葡萄糖酸钠和糖蜜中的一种或多种；
13.优选地，所述多元醇类以及衍生物包括山梨糖醇和/或丙三醇。
14.作为优选地，
15.所述无机盐缓凝剂为磷酸盐和/或硼酸盐；
16.优选地，所述磷酸盐包括三聚磷酸钠和/或六偏磷酸钠；
17.所述硼酸盐为硼砂。
18.作为优选地，所述增稠剂包括果胶、黄原胶、卡拉胶、明胶、聚丙烯酰胺和纤维素醚中的一种或多种；
19.所述渗透剂包括尿素。
20.作为优选地，所述成膜助剂包括苯丙乳液、akd乳液和阴离子表面活性剂中的一种或多种；
21.所述消泡剂包括聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂和高碳醇类消泡剂中的一种或多种；
22.所述杀菌剂为异噻唑啉酮。
23.其中，羟基羧酸或其盐、氨基羧酸或其盐是对硅酸盐水泥的缓凝作用主要在于它们的分子结构中含―oh等络合物形成基。羟基在水泥水化产物的碱性介质中与游离的ca
2+
生成不稳定的络合物，在水化初期控制了液相中的ca
2+
的浓度，产生缓凝作用。随着水化过程的进行，这种不稳定的络合物将自行分解，水化将继续正常进行，并不影响水泥后期水化。其次，羟基、氨基、羧基均易与水分子通过氢键缔合，再加上水分子之间的氢键缔合，使水泥颗粒表面形成了一层稳定的溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒键的直接接触，阻碍水化的进行。
24.水化缓凝剂，即糖类和多元醇类以及衍生物，此类混凝土缓凝剂对水泥的水化反应具有程度不同的缓凝作用，其缓凝作用在于羟基吸附在水泥颗粒表面与水化产物表面上的o
2-形成氢键，同时，其他羟基又与水分子通过氢键缔合，同样使水泥颗粒表面形成了一层稳定的溶剂化水膜，从而抑制水泥的水化进程。在醇类的同系物中，随其羟基数目的增加，缓凝作用逐渐增强。单糖、低聚糖，如葡萄糖、蔗糖等，均具有较强的缓凝作用，它们的缓凝机理同醇类。其中，糖蜜类还可以作为减水剂，其中的主要成分是己糖酸钙，具有较强的固―液表面活性，因此能吸附在水泥矿物颗粒表面形成溶剂化吸附层，阻碍颗粒的接触和凝聚，从而破坏了水泥的絮凝结构，使水泥的初期水化糖钙含有多个羟基，对水泥的初期水化有较强的抑制作用，可以使游离水增多，提高了水泥浆的流动性。糖蜜属于非引气型缓凝剂，原因在于它的气―液界面活性较低，不利于降低水的表面张力，因而引气量不大。
25.无机盐类缓凝剂：磷酸盐可以与水泥水化产生的naoh反应，生成不容的磷酸钙，阻
碍水化进行，从而延长水泥的凝结时间。
26.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
27.在水中，分别依次加入羟基羧酸或其盐、氨基羧酸或其盐、水化缓凝剂、无机盐缓凝剂、增稠剂、渗透剂、成膜助剂、铁绿、消泡剂和杀菌剂，混匀搅拌。
28.作为优选地，在所述原料的加入过程中，采用每种原料加入后搅拌5-8min后，再加入下一种原料，以此方式进行原料的分别加入。作为优选地，所述混匀搅拌时长为30-35min。
29.本发明的有益效果为：
30.本发明提供了一种混凝土露骨剂，该产品采用羟基羧酸或其盐、氨基羧酸或其盐、水化缓凝剂、无机盐缓凝剂等多元缓凝组分，缓凝效果更优秀，且能将有效时间提升到72小时，同时能适应各种水泥品种，满足生产要求。
31.该产品无毒无害，对钢筋没有腐蚀，附着能力强，能均匀的附着于模板上，不滴挂，渗透能力强，能根据要求渗透混凝土3-5mm，满足设计要求。对构件后期强度无影响。
32.该露骨剂能够高效的解决混凝土露骨剂适应性问题、长时间作用效果的问题和工艺复杂的问题。
33.该产品生产工艺简单，对设备要求低，安全快速。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。所用试剂均为可以通过市售购买获得的常规产品。
35.实施例1：
36.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
37.在搅拌罐内加入60份水，开启搅拌，分别依次加入柠檬酸10份、三乙醇胺5份、葡萄糖15份、三聚磷酸钠5份、尿素1份、铁绿1份、苯丙乳液1份、黄原胶1份、聚醚类消泡剂0.1份、异噻唑啉酮0.1份，每加一种后搅拌5分钟后加后面一种原料。全部加完后搅拌30min，即可得到成品。
38.实施例2：
39.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
40.在搅拌罐内加入60份水，开启搅拌，分别依次加入酒石酸10份、二乙醇胺5份、白糖15份、六偏磷酸钠5份、尿素1份、铁绿1份、akd乳液1份、卡拉胶1份、有机硅类消泡剂0.1份、异噻唑啉酮0.1份，每加一种后搅拌5分钟后加后面一种原料。全部加完后搅拌30min，即可得到成品。
41.实施例3：
42.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
43.在搅拌罐内加入60份水，开启搅拌，分别依次加入丙烯酸10份、二乙醇胺5份、麦芽糊精15份、硼砂5份、尿素1份、铁绿1份、阴离子表面活性剂1份、果胶1份、高碳醇类消泡剂0.1份、异噻唑啉酮0.1份，每加一种后搅拌5分钟后加后面一种原料。全部加完后搅拌30min，即可得到成品。
44.实施例4：
45.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
46.在搅拌罐内加入60份水，开启搅拌，分别依次加入柠檬酸钠10份、乙醇胺5份、葡萄糖酸钠15份、硼砂5份、尿素1份、铁绿1份、阴离子表面活性剂1份、明胶1份、高碳醇类消泡剂0.1份、异噻唑啉酮0.1份，每加一种后搅拌5分钟后加后面一种原料。全部加完后搅拌30min，即可得到成品。
47.实施例5：
48.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
49.在搅拌罐内加入60份水，开启搅拌，分别依次加入酒石酸钠10份、二乙醇胺5份、糖蜜15份、硼砂5份、尿素1份、铁绿1份、阴离子表面活性剂1份、聚丙烯酰胺1份、高碳醇类消泡剂0.1份、异噻唑啉酮0.1份，每加一种后搅拌5分钟后加后面一种原料。全部加完后搅拌30min，即可得到成品。
50.实施例6：
51.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
52.在搅拌罐内加入60份水，开启搅拌，分别依次加入丙烯酸钠10份、三乙醇胺5份、山梨糖醇15份、硼砂5份、尿素1份、铁绿1份、阴离子表面活性剂1份、纤维素醚1份、高碳醇类消泡剂0.1份、异噻唑啉酮0.1份，每加一种后搅拌5分钟后加后面一种原料。全部加完后搅拌30min，即可得到成品。
53.实施例7：
54.一种混凝土露骨剂的制备方法，所述方法包括：
55.在搅拌罐内加入60份水，开启搅拌，分别依次加入柠檬酸钠5份、二乙醇胺10份、丙三醇15份、硼砂10份、尿素2份、铁绿2份、阴离子表面活性剂2份、果胶0.5份、高碳醇类消泡剂0.3份、异噻唑啉酮0.05份，每加一种后搅拌5分钟后加后面一种原料。全部加完后搅拌30min，即可得到成品。
56.对比例：以实施例1为基准进行设计。
57.对照组：市售露骨剂，上海可慧生产
58.59.[0060][0061]
上述实验例，对照组和对比例的结果：
[0062]
[0063][0064]
上述结果显示：实施组1-6的72h脱模后的露骨料效果良好，对比组72h脱模后露骨料效果较差甚至已经凝固，市售组72小时脱模后已经无法露骨料。本发明的多组分缓凝露骨剂在72h仍有很好的露骨料效果。
[0065]
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，均属于本发明的保护范围。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本领域的普通技术人员应当理解，在不背离本发明的范围下，可对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，与此同时这些修改或者替换，并不会使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。