專利名稱：摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑及其制備方法和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土添加劑領(lǐng)域，具體涉及一種摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑及其制備方法和使用方法。
背景技術(shù)：
由水泥、石子、砂子和水組成的混凝土是世界上用量最大的建筑材料，由于原材料便宜易得、在應(yīng)用上的多樣性和適應(yīng)性及經(jīng)濟性高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各類建筑之中，已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)。隨著混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展，使用聚羧酸系減水劑配制的高性能混凝土已成為混凝土的發(fā)展趨勢。聚羧酸系減水劑屬于第三代混凝土減水劑，是繼木質(zhì)素普通減水劑和以萘系為代表的高效減水劑之后發(fā)展起來的高性能減水劑，具有摻量小、減水率高、保坍性能優(yōu)異、收縮率低、適應(yīng)性廣泛和耐久性能好等優(yōu)點而被廣泛的應(yīng)用于高速鐵路、水利水電、核電、高速公路、港灣碼頭和各類工民建工程中。雖然聚羧酸系減水劑具有諸多優(yōu)點，但其受混凝土中砂子含泥量的影響較大。由于砂中泥土具有層間結(jié)構(gòu)和包含的如鋁離子、鎂離子等高價金屬離子，能夠大量吸附聚羧酸系減水劑，從而使減水劑失去活性。近年來，隨著國內(nèi)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，天然砂資源的緊缺，質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良、顆粒級配良好、泥含量小的砂越來越少。大量砂石沒有經(jīng)過水洗被直接用于混凝土中，一些含泥量高的低品質(zhì)“特細面砂”和人工砂混合后大量用于混凝土結(jié)構(gòu)中；一些含有大量黏土或黏土質(zhì)石粉的人工砂也流入市場，在混凝土中以種種不同的形式起作用，對摻聚羧酸系減水劑混凝土的和易性、強度和耐久性等性能均造成不利的影響。目前還沒有一種有效的方法來解決此問題，只能通過提高聚羧酸系減水劑的摻量來解決。但在增大聚羧酸系減水劑摻量同時也提高了每方混凝土的成本，也增加了其他生產(chǎn)工藝的麻煩。例如通過超摻使混凝土初始嚴重離析來保證O. 5h乃至Ih后的施工狀態(tài)，所導(dǎo)致的混凝土含氣量高也嚴重的影響著混凝土制品外觀和后期強度，也可能造成混凝土凝結(jié)時間過長等問題。因此，研制一種摻聚羧酸混凝土用含泥量抑制劑，在砂含泥量較高時，在混凝土中加入抑制劑，能有效的抑制混凝土砂泥含量對聚羧酸減水劑的影響，降低聚羧酸減水劑的摻量，從而提高聚羧酸減水劑的性價比，對于混凝土行業(yè)的發(fā)展均具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，可增大混凝土的流動性和保坍性，降低混凝土的粘度，同時可降低高價金屬離子對聚羧酸系減水劑的吸附量。本發(fā)明還提供了上述摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑的制備方法和使、用方法。本發(fā)明所述的摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，由如下重量份數(shù)的原料制成泥土分散組分20 30%、泥土吸附組分O. 5 5%和離子絡(luò)合交換組分O. 5 5%，余量為水。其中所述泥土分散組分為六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉或焦磷酸鈉中的一種。所述泥土吸附組分為聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化銨或N，N-甲基-I-十六烷基銨中的一種。所述離子絡(luò)合交換組分為乙二胺四乙酸二鈉或檸檬酸鈉中的一種。制備方法包括以下步驟
I)先向反應(yīng)釜中加入計量好的水和泥土分散組分，攪拌5 10min ；2)再按比例加入泥土吸附組分和離子絡(luò)合交換組分，攪拌2(T30min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。本發(fā)明中，所述摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑含固量為25 35%。使用方法為含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的2 5wt%。本發(fā)明的機理泥土是含有多種高價金屬離子的層間結(jié)構(gòu)，可大量的吸附聚羧酸系減水劑，導(dǎo)致?lián)骄埕人嵯禍p水劑混凝土出現(xiàn)初始流動度較小、坍落度經(jīng)時損失大、狀態(tài)差和強度低等問題。在摻聚羧酸系減水劑混凝土中應(yīng)用含泥量抑制劑，其中的泥土分散和吸附組分會被砂中的泥土優(yōu)先吸附，從而實現(xiàn)對泥土的分散作用，增大了混凝土的流動性和保坍性，降低了混凝土的粘度，改善了其工作狀態(tài)；離子絡(luò)合交換組分對泥土中的高價金屬離子進行絡(luò)合和離子交換，減少了高價離子對聚羧酸系減水劑的吸附量，保證了摻聚羧酸系減水劑混凝土的性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果I)泥土分散組分、泥土吸附組分和離子絡(luò)合交換組分的協(xié)同作用對砂中的泥起到了分散、吸附和離子絡(luò)合交換作用，抑制泥土對摻聚羧酸系減水劑混凝土工作性和強度的影響具有明顯的效果。2)所采用的生產(chǎn)設(shè)備簡單，工藝合理，操作簡潔，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。3)原材料廣泛易得，生產(chǎn)成本低。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例I本發(fā)明摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，按質(zhì)量計，由20%六偏磷酸鈉、5%十六烷基溴化銨、O. 5%乙二胺四乙酸二鈉和74. 5%水制成。制備方法包括如下步驟I)先向反應(yīng)釜中加入計量好的水和六偏磷酸鈉，攪拌IOmin ；2)再按比例加入十六烷基溴化銨和乙二胺四乙酸二鈉，攪拌20min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。制備出的含泥量抑制劑的含固量為25. 5%。使用方法為含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的5wt%。
實施例2本發(fā)明摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，按質(zhì)量計，由25%三聚磷酸鈉、2%聚乙烯醇、O. 5%檸檬酸鈉和72. 5%水制成。制備方法包括如下步驟I)先向反應(yīng)爸中加入計量好的水和三聚磷酸鈉,攪拌5min ；2)再按比例加入聚乙烯醇和檸檬酸鈉，攪拌25min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。制備出的含泥量抑制劑的含固量為27. 5%。
使用時含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的3wt%。實施例3本發(fā)明摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，按質(zhì)量計，由30%焦磷酸鈉、
O.5%N, N- 二甲基-I-十六烷基銨、1%乙二胺四乙酸二鈉和68. 5份水制成。制備方法包括如下步驟I)先向反應(yīng)釜中加入計量好的水和焦磷酸鈉，攪拌7min ；2)再按比例加入N，N-二甲基-I-十六烷基銨和乙二胺四乙酸二鈉，攪拌27min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。制備出的含泥量抑制劑的含固量為31. 5%。使用方法為含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的2wt%。實施例4本發(fā)明摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，按質(zhì)量計，由26%六偏磷酸鈉、
O.5%聚乙烯醇、2%檸檬酸鈉和71. 5%水制成。制備方法包括如下步驟I)先向反應(yīng)釜中加入計量好的水和六偏磷酸鈉，攪拌8min ；2)再按比例加入聚乙烯醇和檸檬酸鈉，攪拌22min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。制備出的含泥量抑制劑的含固量為28. 5%。使用方法為含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的4wt%。實施例5本發(fā)明摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，按質(zhì)量計，由24%三聚磷酸鈉、2%十六烷基溴化銨、3%乙二胺四乙酸二鈉和71%水制成。制備方法包括如下步驟I)先向反應(yīng)爸中加入計量好的水和三聚磷酸鈉,攪拌6min ；2)再按比例加入十六烷基溴化銨和乙二胺四乙酸二鈉，攪拌30min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。制備出的含泥量抑制劑的含固量為29%。使用方法為含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的3wt%。實施例6本發(fā)明摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，按質(zhì)量計，由26%焦磷酸鈉、3%N, N- 二甲基-I-十六烷基銨、5%檸檬酸鈉和66%水制成。
制備方法包括如下步驟I)先向反應(yīng)釜中加入計量好的水和焦磷酸鈉，攪拌9min ；2)再按比例加入N，N-二甲基-I-十六烷基銨和檸檬酸鈉，攪拌26min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。制備出的含泥量抑制劑的含固量為34%。使用方法為含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的4wt%。下面具體說明上述6個實施例的使用效果制備樣品選用山鋁牌P. O 42. 5水泥；砂子為細度模數(shù)為2.8，II區(qū)中砂，含泥量為7% ;石子粒徑為公稱5mnT20mm的碎石或卵石,采用二級配,滿足連續(xù)級配要求；采用GB8076-2008的試驗方法，聚羧酸系減水劑折固摻量為O. 26%，將不同用量的含泥量抑制劑與聚羧酸系減水劑一起加入到混凝土中；用水量應(yīng)使砼坍落度達到(210±10)mm的最小用水量。單方混凝土配合比水泥砂子石子=360 :783 :957。樣品測試對樣品的坍落度、混凝土初始狀態(tài)和28d抗壓強度進行測試。6個實施例得到的樣品依順序編號為Y-I、Y-2、Y-3、Y-4、Y-5、Y-5、Y-6，不添加含泥量抑制劑的樣品編號為Y-0。試驗結(jié)果見表I。表I樣品性能檢測試驗
權(quán)利要求
1.一種摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，其特征在于，由如下重量份數(shù)的原料制成泥土分散組分20 30%、泥土吸附組分O. 5 5%和離子絡(luò)合交換組分O. 5 5%，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，其特征在于，所述泥土分散組分為六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉或焦磷酸鈉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，其特征在于，所述泥土吸附組分為聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化銨或N，N-二甲基-I-十六烷基銨中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑，其特征在于，所述離子絡(luò)合交換組分為乙二胺四乙酸二鈉或檸檬酸鈉中的一種。
5.一種權(quán)利要求I所述的摻聚羧酸減水劑混凝土用含泥量抑制劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 1)先向反應(yīng)釜中加入計量好的水和泥土分散組分，攪拌5 10min； 2)再按比例加入泥土吸附組分和離子絡(luò)合交換組分，攪拌2(T30min，即制備出摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摻聚羧酸減水劑混凝土含泥量抑制劑的制備方法，其特征在于，所述含泥量抑制劑含固量為25 35%。
7.—種權(quán)利要求I所述的摻聚羧酸系混凝土用含泥量抑制劑的使用方法，其特征在于，所述含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的疒5wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及混凝土添加劑領(lǐng)域，具體涉及一種摻聚羧酸系減水劑混凝土用含泥量抑制劑及其制備方法和使用方法。該含泥量抑制劑由如下重量份數(shù)的原料制成泥土分散組分20~30%、泥土吸附組分0.5~5%和離子絡(luò)合交換組分0.5~5%，余量為水；制備方法為先將水和泥土分散組分攪拌均勻，再加入泥土吸附組分和離子絡(luò)合交換組分攪拌均勻；使用方法為含泥量抑制劑的用量為聚羧酸系減水劑混凝土用量的2~5wt%。使用本發(fā)明產(chǎn)品可增大混凝土的流動性和保坍性，降低混凝土的粘度，改善其工作狀態(tài)，同時可降低高價金屬離子對聚羧酸系減水劑的吸附量，保證了摻聚羧酸系減水劑混凝土的性能。
文檔編號C04B24/12GK102718430SQ20121021954
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者張明, 賈吉堂 申請人:山東華偉銀凱建材科技股份有限公司