專利名稱：控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬建筑材料技術領域，具體涉及一種控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑。
背景技術：
商品預拌混凝土由于采用專業(yè)化生產(chǎn)技術和集中攪拌供應工藝，不僅加快混凝土施工速度，而且大大提高了混凝土中外加劑和各種活性礦物摻合料的摻用比例，有效利用了固體廢渣，節(jié)約了水泥用量，這對節(jié)省能源、節(jié)約資源和保護環(huán)境，實現(xiàn)混凝土這一大宗建筑材料的可持續(xù)發(fā)展打下了堅實基礎。
預拌混凝土在施工現(xiàn)場均采用泵送工藝澆注，要求混凝土必須具有較好的流動性和可泵性，另外，由于攪拌站離建筑工地有一定距離，商品預拌混凝土從攪拌站運送到建筑工地一般要經(jīng)歷一段時間，遇到路途較遠甚至發(fā)生交通堵塞的情況時，則經(jīng)歷的時間更長，這就需要商品預拌混凝土既要有良好的流動性和泵送性能，又要具有較好的坍落度保持性。因此，目前商品混凝土市場上，最關心的問題莫過于混凝土泵送劑在改善混凝土流動性、減小混凝土坍落度損失和提高混凝土強度等方面的效果。
摻加萘磺酸甲醛縮合物高效減水劑配制的混凝土盡管用水量可以大大降低，混凝土初始流動性良好，但混凝土坍落度損失卻比普通混凝土(不摻高效減水劑者)快得多，不適于商品混凝土的配制和較長距離的運輸，夏季高溫下更是如此。
盡管市場上也有在萘磺酸甲醛縮合物高效減水劑中通過復合其它組分配制的泵送劑，但有關泵送劑標準對坍落度保留值的規(guī)定尚較松，盡管研究者和生產(chǎn)者正大力為降低混凝土坍落度損失而努力，但目前尚未發(fā)現(xiàn)既能控制混凝土坍落度在2-3小時內基本不損失，又與各種水泥和摻合料均具有較好適應性的泵送劑。在高溫(大于35℃)情況下，采用市場現(xiàn)有泵送劑產(chǎn)品配制的混凝土，其坍落度損失更快，甚至在30-60分鐘內坍落度就會降低至10cm以下，已經(jīng)不能順利地卸料施工了。
據(jù)調查和考證，市場上現(xiàn)有的泵送劑產(chǎn)品基本上為在萘磺酸甲醛縮合物高效減水劑基礎上復合一定量的木鈣或/和糖鈣，通過木鈣和/或糖鈣的緩凝作用，減慢混凝土坍落度損失。實際上，復合木鈣/糖鈣對控制混凝土坍落度損失的效果并不理想，也不穩(wěn)定，也即有時可以有一定效果，而有時遇到含有硬石膏或工業(yè)副產(chǎn)品石膏的水泥，則不僅不能控制混凝土坍落度損失，反而會使混凝土坍落度損失加劇，甚至短時間內凝結，導致嚴重的工程事故。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能大幅度降低混凝土坍落度損失，改善混凝土施工性，大幅度提高混凝土抗壓強度和耐久性的控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑。
本發(fā)明提出的控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑，由磺酸甲醛縮合物減水劑，聚乙烯醇，12烷基硫酸鈉，檸檬酸，葡萄糖酸鈉和水組成，各組份的重量比為萘磺酸甲醛縮合物減水劑 100聚乙烯醇0.1-0.612烷基硫酸鈉0.2-6.8檸檬酸 10-30葡萄糖酸鈉 2-30水 120-500。
各組份較佳的重量比為萘磺酸甲醛縮合物減水劑 100聚乙烯醇0.1-0.412烷基硫酸鈉1-4檸檬酸 10-25葡萄糖酸鈉 2-20水 140-200。
本發(fā)明的制備方法是按前述各重量比例稱量各組份，先將水加入混合機中，再將萘磺酸甲醛縮合物減水劑、聚乙烯醇、12烷基硫酸鈉、檸檬酸和葡萄糖酸鈉依次加入混合機中進行攪拌、溶解2-6小時，即得所需產(chǎn)品。
本發(fā)明中，萘磺酸甲醛縮合物高效減水劑是主要的塑化減水組分，它是一種陰離子型表面活性劑，加入水泥漿體中后，能吸附在水泥顆粒表面，形成憎水基向內，親水基向外的一層吸附層，由于親水基帶負電核，相當于漿體中每個水泥顆粒表面帶相同的電荷，由于同性電荷相互排斥，使原本呈絮凝狀的漿體結構解體，釋放出絮凝結構中包裹的自由水，從而大幅度增加漿體的流動性。聚乙烯醇是一種高分子物質，也具有一定的表面活性，加入水泥漿體中后，可以通過橋連作用將水泥顆粒和集料顆粒連接起來，并對漿體產(chǎn)生一定增稠作用，避免混凝土產(chǎn)生不均勻沉降和泌水現(xiàn)象，聚乙烯醇的存在對減少混凝土坍落度損失也有一定的效果，但是聚乙烯醇加入的比例不能太大。12烷基硫酸鈉作為引氣和減水組分，能使混凝土在攪拌過程中引入直徑為20-500μm的氣體，氣體占混凝土總體積的1.0％-3.0％，而混凝土的用水量可以減少3％-5％，氣體的引入有助于提高混凝土的流動性、均勻性和降低混凝土的坍落度損失。檸檬酸是一種較好的水泥緩凝劑，且對水泥適應性好，將檸檬酸摻入混凝土中，還可以大幅度降低混凝土坍落度損失。葡萄糖酸鈉的作用在于一方面提高減水劑與水泥的適應性，另一方面作為混凝土坍落度損失的抑制劑，使混凝土坍落度在2-4小時內基本不損失。水作為溶劑，將其它組分溶解成溶液，利于計量和與混凝土其它組分拌合均勻。
本發(fā)明為棕褐色液體，濃度20％-40％，密度1.08-1.28g/m3，使用時，其在混凝土中的適宜摻入量為水泥(包括礦物摻合料)重量的1.0％-5.0％，具體摻量根據(jù)使混凝土流動性的增加值和混凝土坍落度的保持性效果，通過試驗確定。本發(fā)明作為控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑，可有效改善混凝土流動性和施工性，大幅度降低混凝土流動性損失，減水率達20％以上，坍落度增加值為12cm以上，所配制的混凝土其坍落度在2-4小時內基本不損失(損失率為15％以下)，強度和耐久性有較大幅度增加，可用來配制C20-C100的各種強度等級混凝土。
本發(fā)明對混凝土內部鋼筋無銹蝕作用，廣泛適用于商品預拌混凝土、大體積混凝土、鋼筋混凝土、輕集料混凝土、橋梁、建筑、水工和路面等結構物(構筑物)。
本發(fā)明生產(chǎn)中原材料易得，組織生產(chǎn)后，為生產(chǎn)廠家?guī)淼睦麧櫬蕿槭蹆r的15％左右，市場前景看好。
具體實施例方式
實施例1，控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑按萘磺酸甲醛縮合物減水劑33.2％(重量百分比，以下同)、聚乙烯醇0.100％、12烷基硫酸鈉0.664％、檸檬酸3.98％、葡萄糖酸鈉1.99％、水60.066％配制而成，與基準混凝土(不摻加該泵送劑的同配合比混凝土)相比，摻加占水泥質量3.8％的該高性能泵送劑，可使混凝土坍落度從10cm增加到23cm的基礎上，仍有6％的減水率，這種混凝土的泌水率為0％，含氣量為1.6％，2小時后坍落度沒有損失，4小時后坍落度仍為20cm以上，坍落度損失率小于15％，混凝土28d抗壓強度提高18％，抗?jié)B等級有一定程度提高。
實施例2，控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑按萘磺酸甲醛縮合物減水劑30.0％、聚乙烯醇0.091％、12烷基硫酸鈉0.909％、檸檬酸6.00％、葡萄糖酸鈉3.00％、水60.0％配制而成，與基準混凝土(不摻加該泵送劑的同配合比混凝土)相比，摻加占水泥質量2.0％的該高性能泵送劑，可使混凝土坍落度從10cm增加到23cm的基礎上，仍有5％的減水率，這種混凝土的泌水率為0％，含氣量為2.8％，2小時后坍落度沒有損失，4小時后坍落度仍為20cm以上，坍落度損失率小于15％，混凝土28d抗壓強度提高12％，抗?jié)B等級有一定程度提高，抗凍融循環(huán)性提高2倍。
實施例3，控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑按萘磺酸甲醛縮合物減水劑18.0％、聚乙烯醇0.09％、12烷基硫酸鈉1.02％、檸檬酸4.5％、葡萄糖酸鈉4.5％、水71.89％配制而成，與基準混凝土(不摻加該泵送劑的同配合比混凝土)相比，摻加占水泥質量4.5％的該高性能泵送劑，可使混凝土坍落度從10cm增加到23cm的基礎上，仍有5％的減水率，這種混凝土的泌水率為0％，含氣量為1.8％，2小時后坍落度沒有損失，4小時后坍落度仍為20cm以上，坍落度損失率小于15％，混凝土28d抗壓強度提高10％，抗?jié)B等級有一定程度提高，抗凍融循環(huán)性提高2倍。
權利要求
1.一種控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑，其特征在于由萘磺酸甲醛縮合物減水劑、聚乙烯醇、12烷基硫酸鈉、檸檬酸、葡萄糖酸鈉和水組成，各組份的重量比為萘磺酸甲醛縮合物減水劑 100聚乙烯醇 0.1-0.612烷基硫酸鈉 0.2-6.8檸檬酸 10-30葡萄糖酸鈉 2-30水 120-500。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑，其特征在于各組份較佳的重量比為萘磺酸甲醛縮合物減水劑 100聚乙烯醇 0.1-0.412烷基硫酸鈉 1-4檸檬酸 10-25葡萄糖酸鈉 2-20水 140-200。
3.一種如權利要求1所述的控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑的使用方法，其特征在于泵送劑摻入量為水泥重量的1.0％-5.0％。
全文摘要
本發(fā)明屬建筑材料技術領域，具體涉及一種控制坍落度損失型高性能混凝土泵送劑。由萘磺酸甲醛縮合物減水劑、聚乙烯醇、12烷基硫酸鈉、檸檬酸、葡萄糖酸鈉和水組成，使用本發(fā)明能大幅度改善混凝土流動性，使混凝土坍落度在2－4小時內基本不損失，并減少泌水，提高強度，改善混凝土耐久性。本發(fā)明適用于商品預拌混凝土、大體積混凝土、鋼筋混凝土、輕集料混凝土、橋梁、建筑、水工和路面等結構物(構筑物)。
文檔編號C04B24/30GK1559964SQ20041001657
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權日2004年2月26日
發(fā)明者孫振平, 蔣正武, 張冠倫 申請人:同濟大學