一种混凝土超保塑缓凝剂及其制备方法与应用与流程

本技术涉及混凝土外加剂的，具体涉及一种混凝土超保塑缓凝剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、混凝土缓凝剂是一种能够延缓水泥凝结时间的化学外加剂，其主要功能是可以促进新拌混凝土具备更长时间的工作保持性能，方便远距离运输，以及满足特殊混凝土施工工艺的要求。混凝土缓凝剂的使用，只改变混凝土在硬化前的流变性能，对混凝土的后期强度没有影响。目前，尤其是在夏季高气温条件下，混凝土缓凝剂已广泛应用于混凝土的生产。

2、对于配制具备缓凝性能要求的外加剂，国家相关标准和规范均有明确要求，传统的缓凝剂也多为无机盐类、羟基羧酸及其盐类或糖类，这类缓凝剂虽可满足标准要求，但缓凝时间较为有限，通常只可延长几个小时，难以满足有超长缓凝时间要求的特殊混凝土要求。例如在地铁工程中广泛使用的盖挖逆作法桩基，以及基坑支护工程中的转孔咬合桩等部位的混凝土施工，通常都要求具备几十个小时以上的缓凝效果，这是目前使用传统缓凝剂所难以达到的。

技术实现思路

1、为了满足有超长缓凝时间混凝土的生产需求，本技术提供一种混凝土超保塑缓凝剂及其制备方法与应用。

2、第一方面，本技术提供了一种混凝土超保塑缓凝剂，包括以下重量份的组分：主缓凝剂300-600份、辅缓凝剂20-300份、稳定剂7-15份、水350-500份；

3、其中，所述主缓凝剂为有机膦酸盐；

4、所述辅缓凝剂选自葡萄糖酸钠、酒石酸、柠檬酸钠、焦磷酸钠、蔗糖、麦芽糊精中的一种或多种

5、所述稳定剂选自生物胶、羟甲基纤维素醚、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

6、本技术选择有机膦酸盐作为主缓凝剂，可以借助磷酸根基团在水泥颗粒上的吸附行为，形成微溶性的螯合物包裹在水泥颗粒表面，从而抑制了钙矾石和ch的形成与生长，延缓水泥的水化进程中的后期进程，对缓凝效果起主导作用。同时，本技术选择葡萄糖酸钠、酒石酸、柠檬酸钠、焦磷酸钠、蔗糖、麦芽糊精中的一种或多种混合物作为辅缓凝剂，可以干预水泥水化的中前期进程，对主缓凝剂起补充作用。

7、另外，本技术加入生物胶、羟甲基纤维素醚、聚丙烯酰胺中的一种或多种作为稳定剂，可以提高超保塑缓凝剂的液体稳定性，并且使得缓凝组份可以更加均匀稳定的长时间贮存，同时保证了超保塑缓凝剂在加入混凝土体系中后可均匀释放作用。

8、使用本技术的超保塑缓凝剂可以显著延长混凝土的凝结时间，并且对混凝土的强度和耐久性没有影响。本技术的超保塑缓凝剂无毒无害，并具备一定的防腐能力，能够有效避免夏季高温气候下缓凝剂的变质发臭问题，与目前广泛使用的普通缓凝剂相比有着明显的区别和优势。

9、优选地，所述混凝土超保塑缓凝剂包括以下重量份的组分：主缓凝剂400-500份、辅缓凝剂50-150份、稳定剂9-12份、水400-480份。

10、在一个具体的实施方案中，所述主缓凝剂的添加量可以为300份、400份、450份、500份、600份。

11、在一些具体的实施方案中，所述主缓凝剂的添加量还可以为300-400份、300-450份、300-500份、400-450份、400-600份、450-500份、450-600份、500-600份。

12、在一个具体的实施方案中，所述辅缓凝剂的添加量可以为20份、50份、100份、150份、300份。

13、在一些具体的实施方案中，所述辅缓凝剂的添加量还可以为20-50份、20-100份、20-150份、50-100份、50-300份、100-150份、100-300份、150-300份。

14、在一个具体的实施方案中，所述稳定剂的添加量可以为7份、9份、11份、12份、15份。

15、在一些具体的实施方案中，所述稳定剂的添加量还可以为7-9份、7-11份、7-12份、9-11份、9-12份、9-15份、11-12份、11-15份、12-15份。

16、经过试验分析可知，本技术将主缓凝剂、辅缓凝剂和稳定剂的添加量控制为上述范围内，可以有效延缓混凝土的凝结时间，同时保证缓凝土的抗压强度不降低。

17、优选地，所述主缓凝剂选自氨基三亚甲基膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸中的一种或多种。

18、优选地，所述辅缓凝剂为柠檬酸钠和麦芽糊精。

19、进一步地，所述柠檬酸钠和所述麦芽糊精的重量比为(5-10)：(1-5)。

20、在一个具体的实施方案中，所述柠檬酸钠和所述麦芽糊精的重量比可以为5：5、7.5：2、10：1。

21、在一些具体的实施方案中，所述柠檬酸钠和所述麦芽糊精的重量比还可以为(5-7.5)：1、(5-7.5)：2、(5-7.5)：5、(7.5-10)：1、(7.5-10)：2、(7.5-10)：5、5：(1-2)、7.5：(1-2)、10：(1-2)、5：(2-5)、7.5：(2-5)、10：(2-5)。

22、经过试验分析可知，本技术选择柠檬酸钠和麦芽糊精作为辅缓凝剂，并控制两者的重量比，可以在保证混凝土的抗压强度不降低的基础上，进一步延缓混凝土的凝结时间。

23、优选地，所述生物胶选自温轮胶、黄原胶中的一种或两种。

24、优选地，所述稳定剂为温轮胶和聚丙烯酰胺。

25、进一步地，所述温轮胶和所述聚丙烯酰胺的重量比为(3-7)：(8-10)。

26、在一个具体的实施方案中，所述温轮胶和所述聚丙烯酰胺的重量比可以为3：8、3：9、3：10、5：8、5：9、5：10、7：8、7：9、7：10。

27、在一些具体的实施方案中，所述温轮胶和所述聚丙烯酰胺的重量比还可以为(3-5)：8、(3-5)：9、(3-5)：10、5：(8-9)、5：(9-10)、5：(8-10)、(5-7)：8、(5-7)：9、(5-7)：10。

28、经过试验分析可知，本技术选择温轮胶和聚丙烯酰胺作为稳定剂，并将两者的重量比控制为上述范围内，可以进一步提高混凝土的初凝时间和终凝时间。

29、第二方面，本技术提供了上述混凝土超保塑缓凝剂的制备方法，具体包括以下步骤：

30、将所述稳定剂与所述水共混，充分搅拌20-30min，充分溶解，分散均匀；

31、加入所述辅缓凝剂，溶解并搅拌均匀；

32、最后加入所述主缓凝剂，继续搅拌至所有原料全部溶解，得到成品。

33、第三方面，本技术提供了上述混凝土超保塑缓凝剂在超缓凝混凝土中的应用。

34、综上所述，本技术的技术方案具有以下效果：

35、本技术选择有机膦酸盐作为主缓凝剂，利用磷酸根基团延缓水泥的水化进程中的后期进程，对缓凝效果起主导作用；选择葡萄糖酸钠、酒石酸、柠檬酸钠、焦磷酸钠、蔗糖、麦芽糊精中的一种或多种混合物作为辅缓凝剂，可以干预水泥水化的中前期进程，对主缓凝剂起补充作用；同时，本技术加入生物胶、羟甲基纤维素醚、聚丙烯酰胺中的一种或多种作为稳定剂，可以提高超保塑缓凝剂的液体稳定性，同时保证了超保塑缓凝剂在加入混凝土体系中后可均匀释放作用。

36、本技术通过筛选有机磷酸盐与辅缓凝剂和稳定剂的添加量，通过几种物质共同发挥协同作用，从而达到优异的缓凝效果，显著延长混凝土的凝结时间，且对混凝土的强度和耐久性没有影响。

37、本技术通过对辅缓凝剂和稳定剂的种类进行筛选，在保证混凝土强度的基础上，进一步延长了混凝土的凝结时间。