一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法技術

本發明專利技術提供了一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法。所述過硫化水泥用減水劑輔料由如下重量份組分制備而成：高分子電解質：15?25份，有機膦化合物：25?40份，鈣礬石抑制劑：3?10份，石膏溶解抑制劑：12?20份，硫酸根沉淀劑：5?15份，潤滑劑：10?20份，乳化分散劑：0.5?2份，總重量100份，將上述組分在攪拌機中充分攪拌混合均勻，即獲得所述過硫化水泥用減水劑輔料。本發明專利技術中的輔料與減水劑配合使用，可減緩過硫化水泥在應用中導致的混凝土和易性差的問題，抑制硫酸根的量及鈣礬石生成量，避免前期C3A快速水化消耗過多水分導致混凝土和易性保坍性較差的問題。

A preparation method of water reducer excipient for supervulcanized cement

The invention provides a preparation method of water reducing agent excipient for over-vulcanized cement. The supervulcanized cement water reducer excipient is prepared from the following weight components: polymer electrolyte: 15 25 parts, organic phosphine compound: 25 40 parts, ettringite inhibitor: 3 10 parts, gypsum dissolution inhibitor: 12 20 parts, sulfate precipitator: 5 15 parts, lubricant: 10 20 parts, emulsifying dispersant: 0.5 2 parts, total weight 100 parts, and the above components are stirred. The super-vulcanized cement superplasticizer excipient can be obtained by fully mixing and evenly mixing in the machine. The auxiliary material in the invention can be used together with water reducing agent to alleviate the problem of poor concrete and workability caused by over-vulcanized cement in application, restrain the amount of sulfate radical and Ettringite formation, and avoid the problem of poor concrete and workability and slump retention caused by excessive water consumption in early C3A rapid hydration.

【技術實現步驟摘要】
一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法
本專利技術屬于建筑材料
，涉及到混凝土外加劑領域，具體是一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法。
技術介紹
現階段，我國土木建筑業發展迅猛，混凝土生產使用量世界第一，同時帶動著水泥工業的蓬勃發展。但是由于各地企業技術水平及原材料差異，導致水泥成品性能差異較大，一部分水泥產品存在過硫化問題。另一方面，我國幅員遼闊，生產混凝土的砂石材料差異極大，沿海省份及一部分的內陸地區的土壤中鹽鹵及硫酸鹽含量較大。過量的硫酸鹽不僅會導致混凝土內部的硫酸鹽侵蝕，而且還會生成過量鈣礬石及形成延后鈣礬石，影響混凝土強度發展，甚至存在破壞建筑結構的危險。采用過硫化水泥生產混凝土時，水泥與水拌合后，首先石膏迅速溶于水中，C3A立即發生反應，C4AF、C3S也同時發生水化，前期石膏充足時，生成三硫型水化硫鋁酸鈣，俗稱鈣礬石(AFt)；當溶液中石膏耗盡而還有多余C3A時，C3A與鈣礬石作用生成單硫型水化硫鋁酸鈣(AFm)。鈣礬石為柱狀或針狀晶體，溶解度小，有助于提高早期強度，抗拉、抗折性能好，水化初期可起骨架作用，由C3A→AFt時體積增大2.5倍；單硫型水化硫鋁酸鈣為六方板狀晶體，溶解度比鈣礬石大，體積增加小，強度不大，但接觸各種硫酸根后，會轉變為鈣礬石，引起很大的體積膨脹。在過硫化的環境中，鈣礬石不僅會在初期大量生長，也會出現延遲鈣礬石，即在混凝土硬化后鈣礬石繼續成核生長。過量的硫酸根促使C3A水化生產過量的鈣礬石，過硫化水泥中硫酸根離子過多，會導致生成的AFm向AFt轉變，大量鈣礬石成核生長，引起混凝土體積膨脹。當膨脹產生的拉應力超過混凝土硬化后材料本身的抗拉強度時，會產生危害性的結構裂縫。這不僅影響混凝土強度發展，損及建筑物的美觀性，而且降低混凝土的耐久性和建筑物的服役壽命，加速劣化過程。如今，水泥的過硫化問題已經引起相關領域學者的重視，建筑行業對抑制過硫化水泥問題的產品需求迫切，開發極具應用價值的混凝土抗過硫化劑意義重大。專利CN106673480A公開了一種用于水泥基膠凝材料的保塑穩定劑。所述的保塑穩定劑為固液/固固組合物的水溶液,固液/固固組合物總質量為100份,所述固液/固固組合物含有下述重量份組分的原料:塑性膨脹劑：5-15份；穩泡劑：10-25份；皂類引氣劑：5-10份；金屬皂類潤滑劑：35-40份；塑化度SD平衡劑：35-45份。所述保塑穩定劑在水泥基膠凝材中的摻量為占膠凝材料質量總和的0.1-0.3%。專利CN104592445A公開一種有機膦酸鹽混凝土保塑劑及其制備方法，由如下組分構成：次磷酸鈉12-20%、苯乙烯3-8%、不飽和二元羧酸12-18%、(甲基)丙烯酸羥烷基酯18-26%和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)28-45%作為合成單體，在引發劑作用下進行水溶液聚合，合成一種有機膦酸鹽共聚物。專利CN102584074A公開一種高強高保塑性混凝土保塑劑及其使用方法，該保塑劑是由由如下組分組成：硼酸1-5份、內酯7-15份、冰糖10-30份、蜂蜜7-15份、乙酸乙酯2-6份和硫酸亞鐵1-6份，最終復配而成。該保塑劑具有高強度、高保塑性，適于應用在各種商品混凝土中。區別于以上專利，本專利技術針對過硫化水泥的本身特性及其水化反應的特殊性，采用多種組分復合使用，全方位抑制過硫化情況下鈣礬石的生成，確保混凝土結構強度的發展。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法。為解決過硫化水泥在使用過程中帶來的水泥體積膨脹問題，本專利技術得設計思想為：采用多種組分復合使用以抑制過量鈣礬石的產生及生長；采用高分子電解質作為組分，其能在堿性環境條件下進行脫質子化產生負電荷，進而影響鈣礬石晶體的形成與生長；引入有機膦化合物，其膦酸基和鈣礬石陽離子的絡合減緩了晶體的成長速率，阻止了鈣礬石凝膠向晶體轉變時的成核和生長過程，同時引入鋰鹽作為鈣礬石抑制劑，阻止延后鈣礬石對建筑結構的破壞。為減緩過硫化水泥中硫酸根過量的問題，本專利技術還采用硫酸根沉淀劑對過量的硫酸根進行處理，減少鈣礬石的生成，而且沉淀物質也可以作為填充劑填充到混凝土細空隙中，增強混凝土強度；引入的潤滑劑不僅能顯著提高混凝土和易性，而且能使混凝土凝固后的表面光潔透亮；采用乳化分散劑，不僅能對組分物質進行乳化分散，而且可以在應用到混凝土中時，提高混凝土均勻性，提高混凝土強度。為實現上述目的，本專利技術的技術方案為：一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法，其特征在于：所述的減水劑輔料由如下重量份組分制備而成：高分子電解質：15-25份，有機膦化合物：25-40份，鈣礬石抑制劑：3-10份，石膏溶解抑制劑：12-20份，硫酸根沉淀劑：5-15份，潤滑劑：10-20份，乳化分散劑：0.5-2份，總重量100份，將上述組分在攪拌機中充分攪拌混合均勻，即獲得所述過硫化水泥用減水劑輔料。所述的高分子電解質為分子量5000-20000的聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸-丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨、聚甲基丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯的一種或幾種組成；優選分子量10000的高分子電解質；優選堿性環境條件下進行脫質子化產生負電荷能力較強的聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸-丙烯酰胺的一種或兩種組成；最佳選擇為質量比為1：2的聚甲基丙烯酰胺與聚丙烯酸-丙烯酰胺的組合物。所述的有機膦化合物為丁酯膦、柯里膦、雙甘膦、溴苯膦、草甘膦、膦甲酸鈉、辛基膦酸、二苯膦酸、二乙膦酸、二甲膦酸、草甘膦鈉、草甘膦銨、膦酰基乙酸、膦酸二乙酯、膦酸二丁脂的一種或幾種組成；優選水解膦酸基離子能力較強的膦甲酸鈉、草甘膦鈉、草甘膦銨、膦酰基乙酸、膦酸二乙酯、膦酸二丁脂的一種或幾種組成；優選有機膦鹽與有機膦酯的組合物；最佳選擇為質量比為2：1的膦甲酸鈉與膦酸二乙酯的組合物。所述的鈣礬石抑制劑為硼氫化鋰、鈦酸鋰、氫化鋁鋰、氨基化鋰、鎢酸鋰、甲酸鋰、乙酸鋰、草酸鋰、碘酸鋰、鋁酸鋰、鉻酸鋰、碘化鋰、礬酸鋰、硅酸鋰的一種或幾種組成；優選有機鋰酸鹽；優選甲酸鋰、乙酸鋰、草酸鋰的一種或幾種組成；最佳選擇為質量比為1：1的乙酸鋰與草酸鋰的組合物。所述的石膏溶解抑制劑為甲酸鈣、碘酸鈣、釩酸鈣、硼酸鈣、磷酸鈣、鉬酸鈣、鉛酸鈣、油酸鈣、檸檬酸、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉、氟硅酸鎂、氟硅酸鋅的一種或幾種組成；優選抑制能力有機鈣鹽與氟硅酸鹽的組合物；優選甲酸鈣、油酸鈣與氟硅酸鎂、氟硅酸鋅的組合物；最佳選擇為質量比為1：1的甲酸鈣與氟硅酸鎂的組合物。所述硫酸根沉淀劑為硝酸鋇、氯化鋇、氫氧化鋇、硫化鋇、三水合硫氰酸鋇、碘化鋇、乙酸鋇、丁酸鋇、丙酸鋇、氯化鉛、硝酸鉛、醋酸鉛、草酸鉛、甲酸鉛、乙酸鉛、溴酸鉛、次乙酸鉛的一種或幾種組成；優選鋇鹽與鉛鹽的組合物；優選無機鋇鹽的硝酸鋇、氯化鋇、氫氧化鋇、硫化鋇、三水合硫氰酸鋇、碘化鋇與有機鉛鹽的草酸鉛、甲酸鉛、乙酸鉛、次乙酸鉛的組合物；最佳選擇為質量比2：1的氫氧化鋇與次乙酸鉛的組合物。所述的潤滑劑為有機硅氧烷潤滑劑、烴類潤滑劑、脂肪酸酰胺類潤滑劑、金屬皂類潤滑劑構成，具體由聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、氯化石蠟、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、N，N-亞乙基雙硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸正丁酯、甘油三烴本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法，其特征在于：所述的減水劑輔料由如下重量份組分制備而成：高分子電解質：15?25份，有機膦化合物：25?40份，鈣礬石抑制劑：3?10份，石膏溶解抑制劑：12?20份，硫酸根沉淀劑：5?15份，潤滑劑：10?20份，乳化分散劑：0.5?2份，總重量為100份，將上述組分在攪拌機中充分攪拌混合均勻，即獲得過硫化水泥用減水劑輔料。

【技術特征摘要】
1.一種過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法，其特征在于：所述的減水劑輔料由如下重量份組分制備而成：高分子電解質：15-25份，有機膦化合物：25-40份，鈣礬石抑制劑：3-10份，石膏溶解抑制劑：12-20份，硫酸根沉淀劑：5-15份，潤滑劑：10-20份，乳化分散劑：0.5-2份，總重量為100份，將上述組分在攪拌機中充分攪拌混合均勻，即獲得過硫化水泥用減水劑輔料。2.根據權利要求1所述過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法，其特征在于：所述的高分子電解質為：分子量5000-20000的聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸-丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨、聚甲基丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯的一種或幾種組成。3.根據權利要求1所述過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法，其特征在于：所述的有機膦化合物為：丁酯膦、柯里膦、雙甘膦、溴苯膦、草甘膦、膦甲酸鈉、辛基膦酸、二苯膦酸、二乙膦酸、二甲膦酸、草甘膦鈉、草甘膦銨、膦酰基乙酸、膦酸二乙酯、膦酸二丁脂的一種或幾種組成。4.根據權利要求1所述過硫化水泥用減水劑輔料的制備方法，其特征在于：所述的鈣礬石抑制劑為：硼氫化鋰、鈦酸鋰、氫化鋁鋰、氨基化鋰、鎢酸鋰、甲酸鋰、乙酸鋰、草酸鋰、碘酸鋰、鋁酸鋰、鉻酸鋰、碘化鋰、礬酸鋰、硅酸鋰的一種或幾種組成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：柯凱，張雨婷，嚴明，陳艷林，熊焰，
申請(專利權)人：湖北工業大學，
類型：發明
國別省市：湖北,42