一种混凝土抗离析剂及其制备方法与流程

【】本发明属于建材行业混凝土添加剂的制备及其应用领域，尤其涉及一种混凝土抗离析剂及其制备方法。

背景技术

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背景技术：

1、混凝土减水剂，是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。其作用机理是减水剂里面的主要成分——表面活性剂，能够起吸附分散、润湿润滑作用。其中减水剂中带有负电荷的离子吸附在带正电荷的水泥颗粒表面，亲水基团在水中，把被水泥包围的游离水释放出，这样就可以降低用水量。第一代减水剂以木质素磺酸盐为代表的普通减水剂。第二代减水剂以萘磺酸甲醛缩合物为代表的高效减水剂。第三代以聚羧酸为代表的高性能减水剂，相对于第二代高效减水剂具有许多非常明显的优点：低掺量，高减水率，保坍性好，绿色环保，因此聚羧酸减水剂现已成为混凝土减水剂中用量最大的减水剂产品。

2、混凝土集料中的泥对聚羧酸减水剂非常敏感。混凝土集料含泥量的波动，需要通过调整聚羧酸减水剂的用量来保证流动性，一旦减水剂用量过多就会导致混凝土出现离析、泌水、抓底、和易性差等情况。这种现象在混凝土出厂时并不一定会很明显，等搅拌车到了工地就会出现砂石分离，堵管，这样严重影响工地施工，以及混凝土质量。以往出现这种情况，都是搅拌站要求搅拌车退回混凝土，重新加胶材搅拌。这样就会降低效率，增加搅拌站的成本。当然除了减水剂过掺会导致离析，用水量过多也会导致这个问题。用水量过多，一般是指砂的含水量没有准确扣除或搅拌车中有残留的水。

3、专利cn 111039588 a制备了一种锁水型的抗离析剂，该专利只从锁水方面解决，而没有解决减水剂过掺的问题。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、在目前预拌混凝土中，聚羧酸减水剂的用量一旦过掺或用水量偏大，容易造成混凝土出现离析、泌水、抓底、和易性差，砂石分离，堵管等情况。针对这些特殊情况，适量加入混凝土抗离析剂可以改善其状态达到混凝土使用的各项指标，从而降低混凝土损耗，提高施工效率。

2、为达到以上技术要求，本发明提供制备方法如下：

3、一种混凝土抗离析剂的制备方法，用水合硅酸镁、萘磺酸甲醛缩合物、羟丙基甲基纤维素在搅拌机中复配得到。所述原料按以下质量分数：水合硅酸镁30％-50％,萘磺酸甲醛缩合,20％-40％,羟丙基甲基纤维素20％-40％；

4、优选的，所述水合硅酸镁制备方法如下：

5、(1)将一定浓度的na2o·3sio2溶液和mg(no3)2溶液，边搅拌边滴加混合。

6、(2)混合后即产生白色沉淀，将反应体系置静置1小时后，快速剪切，得到粘胶状物质。

7、(3)将粘胶态水合硅酸镁放入已配好的质量浓度为15％的硫酸溶液，在100℃左右煮12小时。

8、(4)将酸化处理的沉淀，通过离心机离心后用去离子水洗多遍，干燥后得到水合硅酸镁，分子式如下：(mgo)x–sio2–(h2o)y。

9、优选的，所述萘磺酸甲醛缩合物其结构式如下：

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11、优选的，所述羟丙基甲基纤维素其粘度为20万mpa·s。

12、优选的，所述水合硅酸镁的制备中na2o·3sio2、mg(no3)2的si/mg摩尔比为2∶1。

13、优选的，所述水合硅酸镁的制备中na2o·3sio2、mg(no3)2的溶液质量浓度为2％-4％。

14、其中水合硅酸镁是在聚羧酸减水剂过掺时下起到吸附剂的角色，主要是依靠其层状结构，把多余的减水剂分子吸附。水泥颗粒之间的静电斥力作用很弱，聚羧酸减水剂对于水泥颗粒的分散作用完全依赖于聚羧酸分子结构中较长的聚醚侧链。当聚羧酸减水剂吸附于水泥颗粒上时，其聚醚(peo)长侧链能形成立体交叉，阻碍水泥颗粒的相互接近，形成空间阻隔，从而达到减水、分散的功能。当混凝土体系中含有大量层状结构的水合硅酸镁时，使具有梳状支化结构的聚羧酸分子进入水合硅酸镁的层间结构中，导致聚羧酸无法形成空间阻隔，无法阻止水泥颗粒相互接近，表现出来的表观现象就是水泥分散效果急剧下降，需要较大幅度地提高聚羧酸减水剂掺量才能获得相同的流动度。

15、萘磺酸甲醛缩合物是在聚羧酸减水剂过掺时的一种抑制剂，通过萘系减水剂分子吸附在聚羧酸减水剂分子中，抑制聚羧酸减水剂分子的分散作用，降低减水率。在水泥浆体中，聚羧酸减水剂分子和萘系减水剂分子所处的电势大小相同，减水剂分子在水泥浆体中的运动加速度与其单位质量所带电荷及其质量的平方成反比，故聚羧酸减水剂达到吸附平衡的时间更长。水泥浆体中，早期水化的水泥颗粒呈正电性，少量的电负性强的萘系减水剂更倾向于吸附在水泥颗粒而不是聚羧酸减水剂侧链的氢原子上，因此在使用聚羧酸减水剂的混凝土中加入萘系减水剂，会有一部分萘系减水剂吸附到聚羧酸减水剂侧链上，从而影响其分散作用。

16、羟丙基甲基纤维素作为聚羧酸减水剂过掺起到保水增稠剂的作用，混凝土中过量的自由水，通过用羟丙基甲基纤维素能够很好地锁住水分，其粘度越大，可以锁住的水就越多，因此本发明选用20万粘度作为保水增稠剂。

17、本发明与现有的技术相比有如下优点：

18、1.本发明提供的一种凝土抗离析剂，创造性地使用了对聚羧酸具有吸附作用的水合硅酸镁、具有抑制作用的萘磺酸甲醛缩合物，以及具有保水作用的羟丙基甲基纤维素，三者共同作用，可以解决多种不同情况的混凝土离析。

19、2.本产品具有掺量低，一般只需要0.02％-0.05％，性能稳定，适应性广，可以处理多种不同情况的过掺离析。

20、3.本发明的混凝土抗离析剂是针对添加聚羧酸减水剂的混凝土过掺，出现离析、泌水、抓底、和易性差，砂石分离，堵管等情况，加入适量抗离析剂，对聚羧酸减水剂分子进行吸附和抑制，对过多的自由水进行吸附增稠，从而使得混凝土减水剂重新达到一个合适的量，混凝土状态得到改善。本发明的混凝土抗离析剂制备方法简单，掺量只需要胶材的0.02％-0.05％，就可以改善其状态达到混凝土使用的各项指标，从而降低混凝土损耗，提高施工效率。

技术特征：

1.一种混凝土抗离析剂的制备方法，其特征在于，用水合硅酸镁、萘磺酸甲醛缩合物、羟丙基甲基纤维素在干粉搅拌机中复配。

2.根据权利要求1所述的混凝土抗离析剂的制备方法，其特征在于，原料的质量分数如下：水合硅酸镁30％-50％，萘磺酸甲醛缩合物20％-40％，羟丙基甲基纤维素20％-40％。

3.根据权利要求1所述的混凝土抗离析剂的制备方法，其特征在于：所述萘磺酸甲醛缩合物其结构式如下：

4.根据权利要求1所述的混凝土抗离析剂的制备方法，其特征在于：所述羟丙基甲基纤维素其粘度为20万mpa·s。

5.根据权利要求1所述的混凝土抗离析剂的制备方法，其特征在于，所述水合硅酸镁由如下方法制成：

6.根据权利要求5所述的混凝土抗离析剂的制备方法，其特征在于：水合硅酸镁的制备中na2o·3sio2、mg(no3)2的si/mg摩尔比为2∶1。

7.根据权利要求5所述的混凝土抗离析剂的制备方法，其特征在于：水合硅酸镁的制备中na2o·3sio2、mg(no3)2的溶液质量浓度为2％-4％。

8.一种混凝土抗离析剂，其特征在于：采用权利要求1至权利要求7中任一方法制备得到。

技术总结
本发明属于建材行业混凝土添加剂的制备及其应用领域，具体涉及一种混凝土抗离析剂及其制备方法：用水合硅酸镁、萘磺酸甲醛缩合物、羟丙基甲基纤维素复合而成。本发明的混凝土抗离析剂是针对添加聚羧酸减水剂的混凝土过掺，出现离析、泌水、抓底、和易性差，砂石分离，堵管等情况，加入适量抗离析剂，对聚羧酸减水剂分子进行吸附和抑制，对过多的自由水进行吸附增稠，从而使得混凝土减水剂重新达到一个合适的量，混凝土状态得到改善。本发明的混凝土抗离析剂制备方法简单，掺量只需要胶材的0.02％‑0.05％，就可以改善其状态达到混凝土使用的各项指标，从而降低混凝土损耗，提高施工效率。

技术研发人员：王文锦,练卫华
受保护的技术使用者：信丰华轩建材有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15