一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂及砂浆制备方法与流程

1.本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂及砂浆制备方法。


背景技术：

2.在混凝土制备技术中，需要进行砂浆制备，由于砂浆与混凝土的制备工艺不同，砂浆需要分批次制备，不能同时一次性制备及使用完毕。这就需要将砂浆进行现场临时存放，因此，对砂浆的性能保持时间有较高要求。目前，在不添加外加剂的情况下，砂浆拌好后静置时间超过一小时就会产生稠度损失，砂浆沉淀甚至凝固，会部分或全部丧失使用性能，如果二次加水则大幅降低砂浆的力学性能。
3.为了延长砂浆的开放时间，常会采用添加外加剂的形式，目前常用外加剂成分为砼伴聚丙烯纤维、有机膦酸或磷酸盐、丙烯酸羟乙酯、磷酸或磷酸酯、聚乙烯亚胺或葡萄糖酸钠、白糖或葡萄糖等。在添加普通剂量的外加剂后一般保持在6～12小时的开放时间，但该砂浆开放时长还不能够满足长时间的施工要求。如果需要进一步延长开放时间，则需要提高外加剂用量，但是提高外加剂用量后又会产生影响砂浆后续使用强度的问题，尤其会降低砂浆和混凝土的28天强度。


技术实现要素：

4.针对现有技术外加剂存在的加大添加剂量延长砂浆开放时间12小时以后，会存在降低砂浆使用力学性能的问题。本发明提供一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂及砂浆制备方法，添加少量添加剂即能够延长砂浆开放时间在24～48小时，同时不影响砂浆的28天强度，即延长了砂浆开放时间又不降低砂浆使用力学性能。其具体技术方案如下：
5.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，植物提取物2～13份、氨基三甲叉磷酸钠10～20份、柠檬酸15～30份、hedp10～20份、十二烷基硫酸钠1～2份、十二烷基磺酸钠1～2份、三萜皂甙0.5～1份、edta-2na0.5～1份和苯甲酸钠2～3份。
6.上述技术方案中，植物提取物为大豆蛋白提取物。
7.上述技术方案中，植物提取物为大豆蛋白纤维。
8.上述技术方案中，植物提取物为大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维的混合物，混合比例为大豆蛋白提取物:大豆蛋白纤维＝(2～8):(8～2)。
9.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
10.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取植物提取物2～13份、氨基三甲叉磷酸钠10～20份、柠檬酸15～30份、hedp10～20份、十二烷基硫酸钠1～2份、十二烷基磺酸钠1～2份、三萜皂甙0.5～1份、edta-2na0.5～1份和苯甲酸钠2～3份；
11.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，得到混合物a；
12.步骤3：将混合物a与植物提取物进行混合，制得添加剂。
13.上述步骤2中，总混合的温度为50～80℃，总混合的时间为不低于1h。
14.上述步骤3中，混合的温度为常温，混合时间为30min～40min。
15.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，用于制备砂浆的方法，包括如下两种方式，任选其一：
16.方式a：
17.直接将制备好的添加剂加入至砂浆中进行混合，每吨砂浆中添加42～92公斤的添加剂；
18.方式b：
19.向砂浆中添加氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸与hedp的混合物，进行混合；然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行混合；最后加入植物提取物进行混合；每吨砂浆中添加42～92公斤的添加剂。
20.上述砂浆制备方法的方式b中，混合温度为常温。
21.上述砂浆制备方法中，添加剂延长砂浆开放时间为24～48小时，添加剂不降低砂浆的28天强度。
22.本发明的一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂及砂浆制备方法，与现有技术相比，有益效果为：
23.一、本发明添加剂采用大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维作为保水组分，保水效果优于砼伴聚丙烯纤维及其它纤维。大豆蛋白属于天然杂链高聚物，大分子由酰胺键相互连接，链段长度较小，属于柔性链，保水效果好。由于大豆蛋白大分子具有体积较大的支链，因此大分子的构象呈a-螺旋形。蛋白质在张力、湿热等诸多条件下易变性，变性后的大豆蛋白分子链被舒展，呈直线形的，达到保水性。另外，大豆蛋白纤维还能够辅助增强稳定性，在混入砂浆后辅助提高强度。
24.二、本发明添加剂采用氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp作为缓凝组分，相比于现有同剂量的白糖、葡萄糖、聚乙烯亚胺或葡萄糖酸钠等材料的缓凝效果更好；氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp的成分合理配比能够适应不同粒度及成分的砂浆缓凝，适应性更广泛。
25.三、本发明添加剂采用十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和三萜皂甙作为引气组分，为了适配缓凝组分的材料性质，同时提高砂浆的流动性、可塑性和耐候性等。
26.四、本发明添加剂采用edta-2na和苯甲酸钠作为稳定组分，其中edta-2na提高络合稳定性，苯甲酸钠用于防腐。
27.五、大豆蛋白纤维其截面呈哑铃或腰圆形，皮芯结构明显，纵截面形态呈不规则的沟壑和海岛状凹凸，且皮层相当厚具有一定抗变性能，配合edta-2na使用，能够增加材料强度。
28.六、氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp作为缓凝组分，配合十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和三萜皂甙作为引气组分，经过合理配比后，每吨砂浆添加42～92公斤的添加剂后也不会影响砂浆的使用力学性能，不会降低砂浆28天强度。
29.七、本发明添加剂的制备方法中，设计总混合的温度为50～80℃，总混合的时间为不低于1h。能够提高edta-2na络合稳定性，以及各组分之间的融合性。
30.八、本发明添加剂的制备方法中，最后添加植物提取物，最大限度的不大幅破坏植物提取物的结构，为了延长植物提取物的性能，提高保水效果和延长保水时间。
31.综上，添加少量添加剂即能够延长砂浆开放时间在24～48小时，同时不影响砂浆的28天强度，即延长了砂浆开放时间又不降低砂浆使用力学性能，具有良好的实用性。
具体实施方式
32.下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
33.实施例1
34.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物8份、氨基三甲叉磷酸钠15份、柠檬酸20份、hedp15份、十二烷基硫酸钠1.5份、十二烷基磺酸钠1.5份、三萜皂甙0.8份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2份。
35.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
36.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白提取物8kg、氨基三甲叉磷酸钠15kg、柠檬酸20kg、hedp15kg、十二烷基硫酸钠1.5kg、十二烷基磺酸钠1.5kg、三萜皂甙0.8kg、edta-2na0.5kg和苯甲酸钠2kg；
37.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为65℃，总混合的时间为1.5h，得到混合物a；
38.步骤3：将混合物a与大豆蛋白提取物进行混合，混合的温度为常温，混合时间为30min，制得添加剂。
39.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的64.3kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
40.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在36小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
41.实施例2
42.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白纤维10份、氨基三甲叉磷酸钠10份、柠檬酸15份、hedp20份、十二烷基硫酸钠2份、十二烷基磺酸钠1份、三萜皂甙1份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2.5份。
43.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
44.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白纤维10kg、氨基三甲叉磷酸钠10kg、柠檬酸15kg、hedp20kg、十二烷基硫酸钠2kg、十二烷基磺酸钠1kg、三萜皂甙1kg、edta-2na0.5kg和苯甲酸钠2.5kg；
45.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为70℃，总混合的时间为1.5h，得到混合物a；
46.步骤3：将混合物a与大豆蛋白纤维进行混合，混合的温度为常温，混合时间为40min，制得添加剂。
47.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的61kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
48.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在32小时；本实施例制备的
砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
49.实施例3
50.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维的混合物5份、氨基三甲叉磷酸钠10份、柠檬酸20份、hedp12份、十二烷基硫酸钠1份、十二烷基磺酸钠2份、三萜皂甙1份、edta-2na1份和苯甲酸钠3份。
51.其中：大豆蛋白提取物:大豆蛋白纤维＝4:6。
52.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
53.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白提取物2kg、大豆蛋白纤维3kg、氨基三甲叉磷酸钠10kg、柠檬酸20kg、hedp12kg、十二烷基硫酸钠1kg、十二烷基磺酸钠2kg、三萜皂甙1kg、edta-2na1kg和苯甲酸钠3kg；
54.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为75℃，总混合的时间为2h，得到混合物a；
55.步骤3：将大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维进行预混合，制成预混物；然后将混合物a与预混物进行混合，混合的温度为常温，混合时间为40min，制得添加剂。
56.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的55kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
57.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在29小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
58.实施例4
59.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物13份、氨基三甲叉磷酸钠20份、柠檬酸30份、hedp20份、十二烷基硫酸钠2份、十二烷基磺酸钠2份、三萜皂甙1份、edta-2na1份和苯甲酸钠3份。
60.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
61.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白提取物13kg、氨基三甲叉磷酸钠20kg、柠檬酸30kg、hedp20kg、十二烷基硫酸钠2kg、十二烷基磺酸钠2kg、三萜皂甙1kg、edta-2na1kg和苯甲酸钠3kg；
62.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为80℃，总混合的时间为2h，得到混合物a；
63.步骤3：将混合物a与大豆蛋白提取物进行混合，混合的温度为常温，混合时间为40min，制得添加剂。
64.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的92kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
65.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在48小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
66.实施例5
67.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白纤维2份、氨基三甲叉磷酸钠10份、柠檬酸15份、hedp10份、十二烷基硫酸钠1份、十二烷基磺酸钠1
份、三萜皂甙0.5份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2份。
68.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
69.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白纤维2kg、氨基三甲叉磷酸钠10kg、柠檬酸15kg、hedp10kg、十二烷基硫酸钠1kg、十二烷基磺酸钠1kg、三萜皂甙0.5kg、edta-2na0.5kg和苯甲酸钠2kg；
70.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为60℃，总混合的时间为1h，得到混合物a；
71.步骤3：将混合物a与大豆蛋白纤维进行混合，混合的温度为常温，混合时间为30min，制得添加剂。
72.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的42kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
73.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在24.5小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
74.实施例6
75.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维的混合物10份、氨基三甲叉磷酸钠15份、柠檬酸15份、hedp12份、十二烷基硫酸钠1份、十二烷基磺酸钠1份、三萜皂甙1份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2份。
76.其中：大豆蛋白提取物:大豆蛋白纤维＝2:8。
77.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
78.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白提取物2kg、大豆蛋白纤维8kg、氨基三甲叉磷酸钠15kg、柠檬酸15kg、hedp12kg、十二烷基硫酸钠1kg、十二烷基磺酸钠1kg、三萜皂甙1kg、edta-2na0.5kg和苯甲酸钠2kg；
79.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为80℃，总混合的时间为1.5h，得到混合物a；
80.步骤3：将大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维进行预混合，制成预混物；然后将混合物a与预混物进行混合，混合的温度为常温，混合时间为30min，制得添加剂。
81.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的57.5kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
82.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在29小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
83.实施例7
84.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维的混合物8份、氨基三甲叉磷酸钠10份、柠檬酸20份、hedp10份、十二烷基硫酸钠2份、十二烷基磺酸钠2份、三萜皂甙1份、edta-2na1份和苯甲酸钠2份。
85.其中：大豆蛋白提取物:大豆蛋白纤维＝5:5。
86.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
87.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白提取物4kg、大豆蛋白纤维
4kg、氨基三甲叉磷酸钠10kg、柠檬酸20kg、hedp10kg、十二烷基硫酸钠2kg、十二烷基磺酸钠2kg、三萜皂甙1kg、edta-2na1kg和苯甲酸钠2kg；
88.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为75℃，总混合的时间为2h，得到混合物a；
89.步骤3：将大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维进行预混合，制成预混物；然后将混合物a与预混物进行混合，混合的温度为常温，混合时间为40min，制得添加剂。
90.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的56kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
91.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在27小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
92.实施例8
93.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维的混合物10份、氨基三甲叉磷酸钠15份、柠檬酸22份、hedp15份、十二烷基硫酸钠1份、十二烷基磺酸钠1份、三萜皂甙1份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2份。
94.其中：大豆蛋白提取物:大豆蛋白纤维＝8:2。
95.上述一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂的制备方法，包括如下步骤：
96.步骤1：按照添加剂的组成质量份数分别称取大豆蛋白提取物8kg、大豆蛋白纤维2kg、氨基三甲叉磷酸钠15kg、柠檬酸22kg、hedp15kg、十二烷基硫酸钠1kg、十二烷基磺酸钠1kg、三萜皂甙1kg、edta-2na0.5kg和苯甲酸钠2kg；
97.步骤2：先将氨基三甲叉磷酸钠、柠檬酸和hedp进行均匀混合，然后依次加入十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、三萜皂甙、edta-2na和苯甲酸钠进行总混合，总混合的温度为80℃，总混合的时间为1.5h，得到混合物a；
98.步骤3：将大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维进行预混合，制成预混物；然后将混合物a与预混物进行混合，混合的温度为常温，混合时间为30min，制得添加剂。
99.本实施例采用上述方法制备出的添加剂，进行制备砂浆：直接将制备好的67.5kg添加剂加入至1吨砂浆中进行混合，得到延长开放时间的砂浆。
100.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在38小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
101.实施例9
102.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物6份、氨基三甲叉磷酸钠18份、柠檬酸25份、hedp14份、十二烷基硫酸钠1份、十二烷基磺酸钠2份、三萜皂甙0.5份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2份。
103.本实施例采用上述添加剂原料，进行制备砂浆：
104.将18kg氨基三甲叉磷酸钠、25kg柠檬酸与14kghedp进行混合，得到混合物；
105.向1吨砂浆中添加混合物，进行混合；然后依次加入1kg十二烷基硫酸钠、2kg十二烷基磺酸钠、0.5kg三萜皂甙、0.5kgedta-2na和2kg苯甲酸钠进行混合；最后加入6kg大豆蛋白提取物进行混合；每吨砂浆中添加69kg的添加剂。
106.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在41小时；本实施例制备的
砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
107.实施例10
108.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白纤维4份、氨基三甲叉磷酸钠12份、柠檬酸15份、hedp14份、十二烷基硫酸钠2份、十二烷基磺酸钠1份、三萜皂甙0.5份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2份。
109.本实施例采用上述添加剂原料，进行制备砂浆：
110.将12kg氨基三甲叉磷酸钠、15kg柠檬酸与14kghedp进行混合，得到混合物；
111.向1吨砂浆中添加混合物，进行混合；然后依次加入2kg十二烷基硫酸钠、1kg十二烷基磺酸钠、0.5kg三萜皂甙、0.5kgedta-2na和2kg苯甲酸钠进行混合；最后加入4kg大豆蛋白纤维进行混合；每吨砂浆中添加52kg的添加剂。
112.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在28小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
113.实施例11
114.一种延长预拌砂浆开放时间的添加剂，添加剂的组成质量份数为，大豆蛋白提取物和大豆蛋白纤维的混合物8份、氨基三甲叉磷酸钠14份、柠檬酸16份、hedp10份、十二烷基硫酸钠1.5份、十二烷基磺酸钠1.5份、三萜皂甙0.5份、edta-2na0.5份和苯甲酸钠2份。
115.其中：大豆蛋白提取物:大豆蛋白纤维＝7:3。
116.本实施例采用上述添加剂原料，进行制备砂浆：
117.将5.6kg大豆蛋白提取物和2.4kg大豆蛋白纤维进行混合，得到8kg预混物。
118.将14kg氨基三甲叉磷酸钠、16kg柠檬酸与10kghedp进行混合，得到混合物；
119.向1吨砂浆中添加混合物，进行混合；然后依次加入1.5kg十二烷基硫酸钠、1.5kg十二烷基磺酸钠、0.5kg三萜皂甙、0.5kgedta-2na和2kg苯甲酸钠进行混合；最后加入8kg预混物进行混合；每吨砂浆中添加54kg的添加剂。
120.本实施例制备的砂浆，经实验能够延长砂浆开放时间在27小时；本实施例制备的砂浆28天强度不低于对照空白实验砂浆。
121.上述实施例1-11中，对照空白实验砂浆为不添加本发明添加剂的砂浆。上述实施例中的大豆蛋白提取物为天然杂链高聚物。上述实施例中的大豆蛋白纤维是由聚乙烯醇和大豆蛋白双组分构成，生产工艺为现有技术。