本發(fā)明涉及一種混凝土緩凝劑，屬于混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混凝土外加劑是混凝土制備過(guò)程中常用的試劑，不僅摻量小，而且能改善混凝土性能，滿足實(shí)際需要，同時(shí)還能節(jié)約水泥，減少能耗和減少污染物排放等功效。常見(jiàn)的外加劑有：早強(qiáng)劑、減水劑、引氣劑、緩凝劑等。其中，緩凝劑是一種能延緩和降低水泥水化的放熱速度，從而延長(zhǎng)混凝土充分凝結(jié)的時(shí)間，使新拌混凝土較長(zhǎng)時(shí)間保持塑性，方便澆注，提高施工效率，同時(shí)對(duì)混凝土后期各項(xiàng)性能不會(huì)造成不良影響的外加劑。因此，緩凝劑在混凝土領(lǐng)域起著重要的作用。
目前，市場(chǎng)上的緩凝劑種類(lèi)較多，但是按其化學(xué)成分可分為兩大類(lèi)：無(wú)機(jī)緩凝劑和有機(jī)緩凝劑。其中，無(wú)機(jī)緩凝劑主要有：磷酸鹽、鋅鹽、硫酸鐵、硫酸銅、硼酸鹽、氟硅酸鹽等；有機(jī)緩凝劑包括：木質(zhì)素磺酸鹽、羥基羧酸及其鹽、多元醇及其衍生物、糖類(lèi)及碳水化合物等。無(wú)機(jī)緩凝劑電離出離子與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，在水泥顆粒表面生成致密難溶的物質(zhì)膜，阻礙了水泥正常水化，從而使C3A的水化和鈣礬石(AFt)的形成過(guò)程都被延緩而起到緩凝作用；有機(jī)緩凝劑含有的絡(luò)合物形成基，在水泥水化的堿性介質(zhì)中，與游離的Ca2+生成不穩(wěn)定的絡(luò)合物，致使液相中Ca2+質(zhì)量濃度下降，同時(shí)絡(luò)合物形成基也可能吸附于水泥顆粒表面與水化產(chǎn)物表面上的O2-形成氫鍵，并且絡(luò)合物形成基又與水分子通過(guò)氫鍵締合，使水泥顆粒表面形成一層較穩(wěn)定的溶劑化水膜，從而抑制了水泥水化進(jìn)程。
盡管無(wú)機(jī)緩凝劑和有機(jī)緩凝劑都具備一定的緩凝效果，但是單一緩凝劑的性能還是非常有限的，從而在一定的程度上抑制了其應(yīng)用范圍。為了解決這個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本領(lǐng)域工作人員把無(wú)機(jī)緩凝劑和有機(jī)緩凝劑進(jìn)行復(fù)合研究，并取得一定的研究成就，如名稱(chēng)為“一種復(fù)合緩凝劑及其制備方法(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)：CN105130240A)”的專(zhuān)利公開(kāi)了一種復(fù)合緩凝劑及其制備方法，其所述的緩凝劑是由磷酸鈉10～20份，氫氧化鋁5～10份，亞硝酸鈉4～8份，鈦酸鈣1～3份，馬來(lái)酸酐2～6份，膦丁烷三羧酸1～3份，蔗糖1.5～2.8份，己糖酸鈣2～5份，交聯(lián)抑制劑0.2～0.8份，水4～10份制備而成。雖然其能獲得較強(qiáng)的緩凝效果，但是在混凝土應(yīng)用方面，尤其是混凝土強(qiáng)度方面還不能令人滿意。此外，硝酸鹽的使用，容易產(chǎn)生NO2等污染物，對(duì)空氣造成污染。因此，繼續(xù)探索與研究緩凝劑是必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中緩凝劑對(duì)混凝土強(qiáng)度方面不足的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出了一種能有效地提高緩凝效果和強(qiáng)度，且無(wú)污染的混凝土緩凝劑。
一種混凝土緩凝劑，由以下重量份配比的各組分制成：磷酸銨4～6份、硫酸銨5～7份、三聚磷酸鈉6～8份、氨基三甲叉膦酸10～15份、明膠3～7份、丙三醇1～3份、檸檬酸鈉2～4份、沸石粉10～15份、浮石粉10～15份、減水劑3～5份、分散劑1～3份、表面活性劑0.4～0.6份。
優(yōu)選地，
一種混凝土緩凝劑，由以下重量份配比的各組分制成：磷酸銨5份、硫酸銨6份、三聚磷酸鈉7份、氨基三甲叉膦酸12份、明膠5份、丙三醇2份、檸檬酸鈉3份、沸石粉12份、浮石粉12份、減水劑4份、分散劑2份、表面活性劑0.5份。
所述的減水劑為馬鈴薯淀粉減水劑，并按照以下步驟進(jìn)行處理：
先將馬鈴薯淀粉配制成濃度為20～30％的水溶液淀粉乳，并用堿調(diào)節(jié)pH為值8～9，同時(shí)在磁力攪拌狀態(tài)下，以滴定的方式加入1～3％過(guò)氧化氫，50～60℃下恒溫水浴氧化2～4h；然后，加入4～6％的乙醚，抽真空，密閉，40～50℃下烘箱醚化10～15h；最后，加6～8％的酸醇溶液，攪拌1～2h后，置于頻率為20～40KHz超聲機(jī)上超聲15～20min，過(guò)濾，洗滌，干燥，即可得到馬鈴薯淀粉減水劑。
所述的分散劑為醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、在無(wú)機(jī)緩凝劑(磷酸銨、硫酸銨、三聚磷酸鈉)和有機(jī)緩凝劑(氨基三甲叉膦酸、明膠、丙三醇、檸檬酸鈉)的基礎(chǔ)上，還添加了沸石粉、浮石粉、減水劑、分散劑和表面活性劑，既能改善混凝土緩凝劑的緩凝效果，又能提高強(qiáng)度。
2、沸石粉具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和高的比表面積、吸附能力，浮石粉具有獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)，它們的加入，不僅可以吸附大量水分子形成較厚的水膜層,使晶體從相互接觸到屏蔽,改變了結(jié)構(gòu)形成過(guò)程，起到緩凝效果，還可以將緩凝劑吸附并儲(chǔ)存在其孔道或空隙內(nèi)，并在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)將緩凝劑脫附而釋放出來(lái)，從而起到可控性緩凝作用。
3、馬鈴薯淀粉通過(guò)氧化、醚化和酸化得到馬鈴薯淀粉減水劑。馬鈴薯淀粉減水劑不僅具有減水功能，還具有緩凝作用。這是由于馬鈴薯淀粉減水劑具有羧基、羥基、醚基和多支鏈，能形成較大的空間位阻，增強(qiáng)混凝土的緩凝作用，延長(zhǎng)混凝土充分凝結(jié)的時(shí)間，有利于水化產(chǎn)物的均勻分布，從而增強(qiáng)混凝土的抗壓強(qiáng)度；同時(shí)，馬鈴薯淀粉支鏈部分還繼續(xù)發(fā)揮著減水作用，有利于水泥保塑性。此外，馬鈴薯淀粉減水劑是一種無(wú)毒、無(wú)污染的天然高分子混凝土減水劑，相比其他常用的減水劑，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，安全可靠。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種混凝土緩凝劑，為達(dá)到本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
一種混凝土緩凝劑，由以下重量份配比的各組分制成：磷酸銨4～6份、硫酸銨5～7份、三聚磷酸鈉6～8份、氨基三甲叉膦酸10～15份、明膠3～7份、丙三醇1～3份、檸檬酸鈉2～4份、沸石粉10～15份、浮石粉10～15份、減水劑3～5份、分散劑1～3份、表面活性劑0.4～0.6份；
所述的減水劑為馬鈴薯淀粉減水劑，并按照以下步驟進(jìn)行處理：
先將馬鈴薯淀粉配制成濃度為20～30％的水溶液淀粉乳，并用堿調(diào)節(jié)pH為值8～9，同時(shí)在磁力攪拌狀態(tài)下，以滴定的方式加入1～3％過(guò)氧化氫，50～60℃下恒溫水浴氧化2～4h；然后，加入4～6％的乙醚，抽真空，密閉，40～50℃下烘箱醚化10～15h；最后，加6～8％的酸醇溶液，攪拌1～2h后，置于頻率為20～40KHz超聲機(jī)上超聲15～20min，過(guò)濾，洗滌，干燥，即可得到馬鈴薯淀粉減水劑。
所述的分散劑為醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
實(shí)施例1
一種混凝土緩凝劑，由以下重量份配比的各組分制成：磷酸銨5份、硫酸銨6份、三聚磷酸鈉7份、氨基三甲叉膦酸12份、明膠5份、丙三醇2份、檸檬酸鈉3份、沸石粉12份、浮石粉12份、減水劑4份、分散劑2份、表面活性劑0.5份。
實(shí)施例2
一種混凝土緩凝劑，由以下重量份配比的各組分制成：磷酸銨4份、硫酸銨5份、三聚磷酸鈉6份、氨基三甲叉膦酸10份、明膠3份、丙三醇1份、檸檬酸鈉2份、沸石粉10份、浮石粉10份、減水劑3份、分散劑1份、表面活性劑0.4份。
實(shí)施例3
一種混凝土緩凝劑，由以下重量份配比的各組分制成：磷酸銨6份、硫酸銨7份、三聚磷酸鈉8份、氨基三甲叉膦酸15份、明膠7份、丙三醇3份、檸檬酸鈉4份、沸石粉15份、浮石粉15份、減水劑5份、分散劑3份、表面活性劑0.6份。
將上述實(shí)施例1-3制得的混凝土緩凝劑采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行緩凝效果和抗壓強(qiáng)度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下表1所示：
表1緩凝效果和抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果
當(dāng)然，上面只是本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)描述，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本發(fā)明的原理、構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。