Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN112321191B - 一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液 - Google Patents

一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液 Download PDF

Info

Publication number
CN112321191B
CN112321191B CN202011107115.2A CN202011107115A CN112321191B CN 112321191 B CN112321191 B CN 112321191B CN 202011107115 A CN202011107115 A CN 202011107115A CN 112321191 B CN112321191 B CN 112321191B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
polyarylether
water reducer
water
mother liquor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011107115.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112321191A (zh
Inventor
逄建军
钟明云
李文科
钟国才
徐美清
闵书孟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Fudian Architectural Industrialization Product Co ltd
Original Assignee
Chongqing Fupu New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Fupu New Material Co ltd filed Critical Chongqing Fupu New Material Co ltd
Priority to CN202011107115.2A priority Critical patent/CN112321191B/zh
Publication of CN112321191A publication Critical patent/CN112321191A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112321191B publication Critical patent/CN112321191B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/32—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302—Water reducers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，按照总重量份数为100份计算包括以下各个组分：聚芳醚减水剂80‑85份；硅基组分2‑3份；晶核稳定剂0.5‑2份；环氧氯丙烷副产物2‑3份；钙基组分水溶液3‑4份；助分散组分1‑3份；去离子水余量；本发明与现有技术相比，具有良好的稳定性，无缓凝效果，减水率高。

Description

一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复 配液
技术领域
本发明涉及混凝土添加剂技术领域，具体涉及一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液。
背景技术
国家从大流态现浇混凝土工程质量稳定性、能源与人力消耗和环境保护等几个因素进行综合考虑，目前正在大力推行“装配式建筑”一体化项目；与之配套的项目有海绵城市建设、城市地下综合管廊的建设；这就要求叠合板、墙板、管片、梁和管桩等不同混凝土构件在保证正常施工性能的前提下，通常要求具有较高的早期强度和较短的凝结时间，以便节省能耗成本和提高构件模板的周期运转率和产率。
目前要实现两班倒，75％设计强度的吊装指标，还是需要经过蒸养和增加水泥用量的方式来解决，但是能耗和材料成本还是居高不下；同时蒸养这种快速增加强度的方式对耐久性和施工方面的负面效果也在逐渐体现。
现在一般采用向混凝土中添加减水剂来解决上述问题，但是现有的减水剂的早强效果主要集中在16h-72h，但对于8-16h的早强激发性能几乎是空白，导致水泥在水化过程的早强效果差。
在中国专利CN107056120B、CN109485291A中依然采用醚类聚羧酸系梳状减水剂作为体系分散组分，形成的纳米晶核依然是水化硅酸钙类物质来提供晶种，体系会一直反应形成薄片状物质，且根据用量基本确定体系减水率很低，成本增加，该专利碱含量较高导致对混凝土耐久性不利。
在中国专利CN109293267A中采用了硅酸三钙与聚羧酸减水剂液体混合粉磨，减水剂本身的匀质性会受影响，同时硅酸三钙在该细度下是会与水反应并影响减水率，从而影响水泥在水化过程的早强效果和混凝土的耐久性能。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，以解决现有技术中，水泥在水化过程的早强效果差和混凝土的耐久性能不高的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，按照总重量份数为100份计算包括以下各个组分：
聚芳醚减水剂 80-85份；
硅基组分 2-3份；
晶核稳定剂 0.5-2份；
环氧氯丙烷副产物 2-3份；
钙基组分水溶液 3-4份；
助分散组分 1-3份；
去离子水 余量。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液以聚芳醚减水剂作为主体，与硅基组分、晶核稳定剂、环氧氯丙烷副产物、钙基组分水溶液、助分散组分和去离子水的配合来进行络合反应，使其形成的纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液具有良好的稳定性，无缓凝效果，减水率高；
2、本发明制备的纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液早强性能好，无缓凝效果，有效缩短水泥水化诱导期，可使预制构件制备过程中不仅具有较好的混凝土施工性能，还能有效提高混凝土8-16h的超早期强度，使预制构件制备过程中实现免蒸养、早拆模，可有效减少能耗和支出；
3、通过聚芳醚减水剂与其他组分配合来进行缩聚反应，使得制备的纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液中几乎无侧链残留，从而使其基本上无引气效果，有效降低消泡剂用量，不仅降低成本还能使构件表观状态变好；
4、本纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液不仅消耗了固体废弃物环氧氯丙烷副产物，还达到提质增效的效果，其成本进一步降低，同时为有机废弃物综合利用提供可能。
优化的，所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为15000-20000，质量浓度为40％；其结构通式为：
Figure BDA0002727310810000021
式中a:b:c为4-8:1-2:1；
式中M为-SO3Na或-COONa，N为-COONa或H，R为H、-CH3或-CH2-CH(CH3)OH，n＝50-100。
其中，聚羧酸减水剂的吸附是通过钙离子与羧酸根进行络合反应形成的吸附，从而具有减水分散效果，而羧酸根与钙离子吸附并形成的络合物，其络合能力比聚芳醚型减水剂与钙离子的吸附能力要强很多，受羧酸根和聚芳醚型减水剂与钙离子络合时的络合位点上的位阻有关，因此其聚羧酸减水剂中的羧酸根影响水化能力要比聚芳醚减水剂的能力强，所以聚芳醚型减水剂几乎无缓凝作用，这一特点特别适合用于追求早强的构件施工中。减水率主要靠静电斥力和空间位阻，聚芳醚减水剂依然有侧链，具有较强的空间位阻和静电斥力，且聚芳醚减水剂的电荷效应要比羧酸根强，所以减水率依然较高；同时聚芳醚减水剂与硅基组分、晶核稳定剂、环氧氯丙烷副产物、钙基组分水溶液、助分散组分和去离子水的配合来进行络合反应后形成的母液来获得更高的减水率。
优化的，所述硅基组分为硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠和纳米二氧化硅中的一种。
优化的，所述晶核稳定剂为硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫酸钠和硫酸钾中的一种。
优化的，所述环氧氯丙烷副产物为NH(CH2CHOHCH2OH)2和CH2OHCHOHCH2NHCH(CH2OH)2的混合物。
优化的，所述钙基组分水溶液的质量浓度为15％-25％，且其中的溶质为甲酸钙和硫代硫酸钙中的一种。
优化的，所述助分散组分的粘均分子量为30000-45000，质量浓度为50％，其结构通式
为：
Figure BDA0002727310810000031
式中d:e:f为6-8:1-3:1；
式中R1为-OCH2CH2O-或-OCH2CH2CH2CH2O-，R2为H或-CH3，g＝130-180。
本发明还采用了如下的技术方案：一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，称量，按照比例称量好各个组分；
步骤二，预处理，将聚芳醚减水剂、硅基组分、晶核稳定剂、环氧氯丙烷副产物和去离子水放入反应器中剪切搅拌均匀，其剪切搅拌速度为3500r/min-5000r/min；
步骤三，终处理，在10-20min中时间内将钙基组分水溶液滴入反应器中，再将助分散组分在5-10min滴入反应器中，后继续剪切搅拌5-10min，其剪切搅拌速度提升至6000r/min-7000r/min。
本发明还采用了如下的技术方案：一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的复配液，其特征在于，按照总重量份数为100份计算包括以下各个组分：
纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液 20-30份；
环氧氯丙烷副产物 2-3份；
诱导水化组分 0.5-2份；
去离子水 余量。
优化的，所述诱导水化组分为N,N-二甲基乙酰胺、硫酸铵和pAM-DMC中的一种，其中所述pAM-DMC的粘均分子量为2000-6000，质量浓度为40％，结构通式为：
Figure BDA0002727310810000041
式中k:p为1-2:1。
本发明中提高混凝土8-16h的超早期强度是由三个因素共同促进来完成的：第一，聚芳醚型减水剂中的磺酸根作为吸附基团几乎不延长水泥的凝结时间，使水泥正常反应；第二，形成的纳米晶种能有效缩短水泥水化过程中的水化诱导期，使其进一步促进水化；第三，水化诱导组分和环氧氯丙烷的加入会促进水泥水化过程中的水泥溶解过程，结构中N络合溶解的作用使硅基组分表面形成熔融区，从而促进硅基组分水化。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例1
(1)纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备：在30℃下，将80份(重量份数，下同)聚芳醚减水剂、2份硅酸钠、0.5份硫氰酸钠、2份环氧氯丙烷副产物和11.5份去离子水放入反应器中搅拌均匀，剪切搅拌速度为3500r/min；再将3份质量浓度为15％的甲酸钙水溶液在10min滴入反应器中，然后将1份助分散组分在5min滴入反应器中，后将剪切搅拌速度提高为6000r/min继续剪切5分钟，即得纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液。
(2)复配液的制备(按重量份数)：将20份纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液、2份环氧氯丙烷副产物、0.5份N,N-二甲基乙酰胺和77.5份去离子水配合而成。编号FHPC-1。
所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为15080，质量浓度为40％。所述聚芳醚减水剂的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000051
式中a:b:c为4:1:1；
式中M为-SO3Na，N为-COONa，R为H，n＝50。
所述助分散组分的粘均分子量为30076，质量浓度为50％，所述助分散组分的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000052
式中d:e:f为6:1:1；
式中R1为-OCH2CH2O-，R2为H，g＝130。
实施例2
(1)纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备：在80℃下，将85份(重量份数，下同)聚芳醚减水剂、3份硅酸钾、2份硫氰酸钾和3份环氧氯丙烷副产物放入反应器中搅拌均匀，剪切搅拌速度为5000r/min，将4份质量浓度为25％的硫代硫酸钙水溶液在20min滴入反应器中，然后将3份助分散组分在10min滴入反应器中，后将剪切搅拌速度提高为7000r/min继续剪切10分钟，即可得纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液。
(2)复配液的制备(按重量份数)：将30份纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液、3份环氧氯丙烷副产物、2份硫酸铵和65份去离子水配合而成。编号FHPC-2。
所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为20050，质量浓度为40％。所述聚芳醚减水剂的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000061
式中a:b:c为8:2:1；
式中M为-COONa，N为H，R为-CH3，n＝100。
所述助分散组分的粘均分子量为45077，质量浓度为50％，所述助分散组分的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000062
式中d:e:f为8:3:1；
式中R1为-OCH2CH2CH2CH2O-，R2为-CH3，g＝180。
实施例3
(1)纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备：在50℃下，将82份(重量份数，下同)聚芳醚减水剂、2.5份偏硅酸钠、1份硫酸钠、2.5份环氧氯丙烷副产物和6.5份去离子水放入反应器中搅拌均匀，剪切搅拌速度为4000r/min，将3.5份质量浓度为20％的硫代硫酸钙水溶液在15min滴入反应器中，然后将2份助分散组分在8min滴入反应器中，后将剪切搅拌速度提高为6500r/min继续剪切8分钟，即可得纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液。
(2)复配液的制备(按重量份数)：将25份纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液、2.5份环氧氯丙烷副产物、1份pAM-DMC和71.5份去离子水配合而成。编号FHPC-3。
所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为17050，质量浓度为40％。所述聚芳醚减水剂的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000071
式中a:b:c为6:1.5:1；
式中M为-COONa，N为H，R为-CH2-CH(CH3)OH，n＝80。
所述助分散组分的粘均分子量为38780，质量浓度为50％，所述助分散组分的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000072
式中d:e:f为7:2:1；
式中R1为-OCH2CH2CH2CH2O-，R2为-CH3，g＝150。
所述pAM-DMC的粘均分子量为5788，质量浓度为40％，所述pAM-DMC的结构通式为：
式中k:p为1.5:1。
实施例4
(1)纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备：在70℃下，将82份(重量份数，下同)聚芳醚减水剂、2.5份纳米二氧化硅、1份硫酸钾、3份环氧氯丙烷副产物和5份去离子水放入反应器中搅拌均匀，剪切搅拌速度为5000r/min，将3.5份质量浓度为20％的硫代硫酸钙水溶液在15min滴入反应器中，然后将3份助分散组分在10min滴入反应器中，后将剪切搅拌速度提高为6500r/min继续剪切10分钟，即可得纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液。
(2)复配液的制备(按重量份数)：将25份纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液、2.8份环氧氯丙烷副产物、2份pAM-DMC和70.2份去离子水配合而成。编号FHPC-4。
所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为18770，质量浓度为40％。所述聚芳醚减水剂的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000081
式中a:b:c为8:1.5:1；
式中M为-COONa，N为H，R为-CH2-CH(CH3)OH，n＝95。
所述助分散组分的粘均分子量为35080，质量浓度为50％，所述助分散组分的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000082
式中d:e:f为6.5:2.5:1；
式中R1为-OCH2CH2O-，R2为H，g＝150。
所述pAM-DMC的粘均分子量为5980，质量浓度为40％，所述pAM-DMC的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000083
式中k:p为1.9:1。
实施例5
(1)纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备：在50℃下，将84份(重量份数，下同)聚芳醚减水剂、2.6份偏硅酸钠、1.5份硫氰酸钾、2.3份环氧氯丙烷副产物和3.6份去离子水放入反应器中搅拌均匀，剪切搅拌速度为4500r/min，将4份质量浓度为25％的硫代硫酸钙水溶液在15min滴入反应器中，然后将2份助分散组分在8min滴入反应器中，后将剪切搅拌速度提高为6500r/min继续剪切10分钟，即可得纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液。
(2)复配液的制备(按重量份数)：将25份纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液、3份环氧氯丙烷副产物、2份N,N-二甲基乙酰胺和70份去离子水配合而成。编号FHPC-5。
所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为16880，质量浓度为40％。所述聚芳醚减水剂的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000091
式中a:b:c为7.5:1.5:1；
式中M为-COONa，N为H，R为-CH2-CH(CH3)OH，n＝70。
所述助分散组分的粘均分子量为35080，质量浓度为50％，所述助分散组分的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000092
式中d:e:f为7:2:1；
式中R1为-OCH2CH2O-，R2为-CH3，g＝170。
所述pAM-DMC的粘均分子量为5780，质量浓度为40％，所述pAM-DMC的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000101
式中k:p为1.5:1。
实施例6
(1)纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备：在70℃下，将83份(重量份数，下同)聚芳醚减水剂、2.5份硅酸钠、2份硫酸钾、3份环氧氯丙烷副产物和3.5份去离子水放入反应器中搅拌均匀，剪切搅拌速度为4000r/min，将4份质量浓度为20％的硫代硫酸钙水溶液在15min滴入反应器中，然后将2份助分散组分在8min滴入反应器中，后将剪切搅拌速度提高为7000r/min继续剪切10分钟，即可得纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液。
(2)复配液的制备(按重量份数)：将30份纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液、3份环氧氯丙烷副产物、2份硫酸铵和65份去离子水配合而成。编号FHPC-6。
所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为17650，质量浓度为40％。所述聚芳醚减水剂的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000102
式中a:b:c为8:2:1；
式中M为-SO3Na，N为H，R为H，n＝56。
所述助分散组分的粘均分子量为38700，质量浓度为50％，所述助分散组分的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000111
式中d:e:f为8:3:1；
式中R1为-OCH2CH2CH2CH2O-，R2为-CH3，g＝150。
所述pAM-DMC的粘均分子量为4500，质量浓度为40％，所述pAM-DMC的结构通式为：
Figure BDA0002727310810000112
式中k:p为2:1。
比较例1
向搅拌釜中加入25份质量浓度为40％的普通醚类高减水型聚羧酸超塑化剂，5份质量浓度为40％的普通醚类保坍型聚羧酸超塑化剂，搅拌5min，得到普通型聚羧酸减水剂产品HPC-1。
比较例2
向搅拌釜中加入25份质量浓度为40％的普通醚类高减水型聚羧酸超塑化剂，5份质量浓度为40％的普通醚类保坍型聚羧酸超塑化剂，0.05份聚二甲基硅氧烷消泡剂，搅拌5min，得到普通型聚羧酸减水剂产品HPC-2。
比较例3
在温度为40℃，搅拌速度为600r/min，将20份醚类高减水型聚羧酸超塑化剂搅拌溶解于50份去离子水中，将10份质量浓度为30％的硅酸钠水溶液和20份质量浓度为60％的硝酸钙水溶液在5min内滴入，搅拌反应1h，得到纳米晶核C-S-H/PCE凝胶HPC-3。
比较例4
在温度为40℃，搅拌速度为600r/min，将25份醚类高减水型聚羧酸超塑化剂搅拌溶解于45份去离子水中，将10份质量浓度为30％的硅酸钠水溶液和20份质量浓度为60％的硝酸钙水溶液在5min内滴入，搅拌反应1h，得到纳米晶核C-S-H/PCE凝胶HPC-4。
实施效果：
混凝土配合比为水泥：矿粉：砂子：石子：水＝240：70：840：1080：130。其中水泥为P.O42.5，矿粉为S95级，砂子细度模数2.4，石子5-20mm连续级配。试验测定观察了聚羧酸减水剂掺量为0.27％时，各实施例与比较例1和比较例2的含气量、不同温度(35℃、27℃和20℃)和不同时间段(8h、16h和28d)混凝土抗压强度值和混凝土硬化后表观状态。具体试验结果见表1。
表1不同减水剂样品对混凝土性能的影响结果
Figure BDA0002727310810000121
从表1的相关数据可以看出，与普通醚类聚羧酸减水剂相比，采用纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液、环氧氯丙烷副产物和诱导水化组分制备而成的纳米诱导水化聚芳醚型超塑化剂几乎不引气、混凝土施工性能好，硬化后表观状态佳，在不同施工温度(35℃、27℃和20℃)下，8-16h早强性能非常好。完全可以实现20℃以上，在12-16h拆模吊装，节能减排提高模具转化效率，且28d强度不倒缩，增长幅度好。
混凝土早期强度要想提高，必须要缩短凝结时间，若进一步促进水泥水化的减水率，则使早期强度进一步提高。
首先将各实施例与比较例1和比较例2单就凝结时间进行分析，在无缓凝剂的加入下，采用水泥为滩口425水泥(水泥终凝时间为4h45min)，标养室温度为20℃时，其混凝土凝结时间差异由下表2所示：
减水剂种类 掺量 混凝土坍落度/扩展度 终凝时间(h:min)
HPC-1 1.5％ 225/600 14:30
HPC-2 1.5％ 223/600 14:36
FHPC-1 1.5％ 235/600 10:25
FHPC-2 1.5％ 238/600 10:14
FHPC-3 1.5％ 236/600 10:18
FHPC-4 1.5％ 239/600 10:21
FHPC-5 1.5％ 236/600 10:17
FHPC-6 1.5％ 237/600 10:23
表2
从上表中可以分析出，本发明制备的纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液能够缩短凝结时间，来提高混凝土早期强度，其主要原因是：聚羧酸减水剂的吸附是通过钙离子与羧酸根进行络合反应形成的吸附，而羧酸根与钙离子吸附并形成的络合物，其络合能力比磺酸根(聚芳醚型减水剂)与钙离子的吸附能力要强很多，受羧酸根和磺酸根与钙离子络合时的络合位点上的位阻有关。因此其聚羧酸减水剂中的羧酸根影响水化能力要比聚芳醚减水剂中的磺酸根能力强。所以带有磺酸根的聚芳醚型减水剂几乎无缓凝作用(类似萘系减水剂)。
一般市面上的聚羧酸减水剂不会单独使用，会与凝胶(比如：纳米晶核C-S-H/PCE凝胶)进行复配后再使用，但是在复配之后，稳定性差，会出现絮状沉淀；而本发明制备的纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液在使用时，无需额外添加凝胶来进行复配即可进行使用。
本纳米晶核聚芳醚减水剂母液是在兼顾减水率的前提下，通过快速剪切来形成了一个稳定的结构，向其中加入水后，不会发生分层现象，且采用滩口水泥来对各实施例与比较例3和比较例4的混凝土减水率结果如表3：
Figure BDA0002727310810000131
Figure BDA0002727310810000141
表3
对表3中的数据进行分析，使用本纳米晶核聚芳醚减水剂母液加工制备的混凝土的减水率是纳米晶核C-S-H/PCE凝胶的3-4倍，其减水率得到了大大的提高。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，其特征在于，按照总重量份数为100份计算包括以下各个组分：
聚芳醚减水剂 80-85份；
硅基组分 2-3份；
晶核稳定剂 0.5-2份；
环氧氯丙烷副产物 2-3份；
钙基组分水溶液 3-4份；
助分散组分 1-3份；
去离子水 余量；
所述聚芳醚减水剂的粘均分子量为15000-20000，质量浓度为40％；其结构通式为：
Figure FDA0003483479160000011
式中a:b:c为4-8:1-2:1；
式中M为-SO3Na或-COONa，N为-COONa或H，R为H、-CH3或-CH2-CH(CH3)OH，n＝50-100。
2.根据权利要求1所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，其特征在于：所述硅基组分为硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠和纳米二氧化硅中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，其特征在于：所述晶核稳定剂为硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫酸钠和硫酸钾中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，其特征在于：所述环氧氯丙烷副产物为NH(CH2CHOHCH2OH)2和CH2OHCHOHCH2NHCH(CH2OH)2的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，其特征在于：所述钙基组分水溶液的质量浓度为15％-25％，且其中的溶质为甲酸钙和硫代硫酸钙中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液，其特征在于：所述助分散组分的粘均分子量为30000-45000，质量浓度为50％，其结构通式为：
Figure FDA0003483479160000021
式中d:e:f为6-8:1-3:1；
式中R1为-OCH2CH2O-或-OCH2CH2CH2CH2O-，R2为H或-CH3，g＝130-180。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，称量，按照比例称量好各个组分；
步骤二，预处理，将聚芳醚减水剂、硅基组分、晶核稳定剂、环氧氯丙烷副产物和去离子水放入反应器中剪切搅拌均匀，其剪切搅拌速度为3500r/min-5000r/min；
步骤三，终处理，在10-20min中时间内将钙基组分水溶液滴入反应器中，再将助分散组分在5-10min滴入反应器中，后继续剪切搅拌5-10min，其剪切搅拌速度提升至6000r/min-7000r/min。
8.包含权利要求1-6中任一项所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的复配液，其特征在于，按照总重量份数为100份计算包括以下各个组分：
纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液 20-30份；
环氧氯丙烷副产物 2-3份；
诱导水化组分 0.5-2份；
去离子水 余量。
9.包含权利要求8所述的一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液的复配液，其特征在于，所述诱导水化组分为N,N-二甲基乙酰胺、硫酸铵和pAM-DMC中的一种，其中所述pAM-DMC的粘均分子量为2000-6000，质量浓度为40％，结构通式为：
Figure FDA0003483479160000022
式中k:p为1-2:1。
CN202011107115.2A 2020-10-16 2020-10-16 一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液 Active CN112321191B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011107115.2A CN112321191B (zh) 2020-10-16 2020-10-16 一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011107115.2A CN112321191B (zh) 2020-10-16 2020-10-16 一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112321191A CN112321191A (zh) 2021-02-05
CN112321191B true CN112321191B (zh) 2022-03-25

Family

ID=74314180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011107115.2A Active CN112321191B (zh) 2020-10-16 2020-10-16 一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112321191B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140221534A1 (en) * 2013-02-07 2014-08-07 Jesse Osborne, JR. Tunneling annulus grout
CN107056120B (zh) * 2017-05-31 2019-04-26 唐山市龙亿科技开发有限公司 一种纳米基早强型复合聚羧酸减水剂及其制备方法
CN109485291A (zh) * 2019-01-07 2019-03-19 山西佳维新材料股份有限公司 一种新型聚羧酸高性能纳米籽晶早强减水复合剂及其制备方法
CN111253107B (zh) * 2020-01-19 2021-05-11 武汉理工大学 一种醇胺改性水化硅酸钙纳米晶核早强剂及其制备方法
CN111689713B (zh) * 2020-06-22 2021-12-21 唐山市龙亿科技开发有限公司 装配式预制构件混凝土专用外加剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112321191A (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108358556A (zh) 一种掺加sap的低收缩型超高性能混凝土
CN112811858B (zh) 一种全固废泡沫混凝土及其制备方法
CN112358224B (zh) 一种混凝土减胶剂及其制备方法和应用
CN111792889A (zh) 一种天然凝灰岩超高性能混凝土及其制备方法
CN107056120B (zh) 一种纳米基早强型复合聚羧酸减水剂及其制备方法
CN106904867A (zh) 一种含壳聚糖磺酸钠的混凝土增效剂及其制备方法
CN111333377A (zh) 一种高抗拉强度混凝土及其制备方法
CN115340350B (zh) 水泥复合原状钛石膏基泡沫混凝土及其制备方法
CN113321437B (zh) 一种晶核型早强矿物掺合料及其制备方法
CN111732381A (zh) 一种磷渣粉混凝土的制备方法
CN112321191B (zh) 一种纳米晶核早强型聚芳醚减水剂母液及其制备方法和复配液
CN103204645B (zh) 一种高强环保高效减水剂及其制备方法
CN111377638A (zh) 一种提高喷射混凝土粘聚性的液体无碱速凝剂及制备方法
CN112919870A (zh) 一种再生细骨料高强度自密实混凝土
CN112441765A (zh) 碱激发剂、碱激发凝胶材料、混凝土和混凝土的制备方法
CN114702255B (zh) 一种利用低活性酸性矿渣制备的超硫酸盐水泥及其制备方法
CN105271888A (zh) 一种适用于低品质骨料混凝土的改性外加剂及其制备方法
CN107651876B (zh) 一种混凝土热养护增效剂及其制备方法和应用
CN115259709A (zh) 改性玻璃微珠及其制备方法、促凝早强剂及其制备方法
CN115583827A (zh) 一种塑性早强型盾构隧道同步注浆材料及其制备方法
CN108358559A (zh) 一种混凝土及其制备方法
CN107759122A (zh) 一种混凝土减胶剂
CN116082004B (zh) 一种适用于盐碱地区的再生uhpc及其制备方法
CN110255991A (zh) 建筑物墙壁施工用混凝土及其制备方法
CN115368067B (zh) 一种地聚物基防裂型砂浆及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 400700 No.80, Wuxing Road, tongjiaxi Town, Beibei District, Chongqing

Applicant after: Chongqing Fupu New Material Co.,Ltd.

Address before: 400700 No.80, Wuxing Road, tongjiaxi Town, Beibei District, Chongqing

Applicant before: CHONGQING FUHUANG BUILDING INDUSTRIALIZATION PRODUCTS Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230307

Address after: 402560 No. 13, Longqiao Road, Tongliang Industrial Park, Tongliang District, Chongqing

Patentee after: CHONGQING FUDIAN ARCHITECTURAL INDUSTRIALIZATION PRODUCT Co.,Ltd.

Address before: 400700 No.80, Wuxing Road, tongjiaxi Town, Beibei District, Chongqing

Patentee before: Chongqing Fupu New Material Co.,Ltd.