一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物。所述的抗泥剂为粉状固体组合物，原材料总质量为100份，所述固溶质部分含有下述重量份组分的原料：盐类插层剂：45‑65份；阳离子型粘土聚沉剂：10‑25份；阴离子型粘土聚沉剂：10‑15份；粘土矿物层端面吸附剂：10‑20份。所述粘土矿物层端面吸附剂优选为模数3.0‑3.6的硅酸钠、聚合硅酸铁中的一种或任意几种组成。使用本发明专利技术的配方可以使粘土矿物因表面水化力、渗透水化力和毛细管作用易水化膨胀，阳离子型、阴离子型粘土聚沉剂能促使粘土分散相粒子更易聚结沉淀，杜绝形成可吸附水分和聚羧酸减水剂分子的层状粘土矿物结构，使其不能为PCE提供插层空间，同时减小泥土膨胀对用水的消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物
：本专利技术涉及到建筑材料领域，具体涉及到一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物。
技术介绍
：机制砂石中石粉的含量多少并不是混凝土性能劣化的根本诱因，石粉中泥(又称粘土矿物)含量和组成才是混凝土性能恶化的元凶。泥粉是粒径小于2μm的微细颗粒，当泥含量较大时，对混凝土的强度、干缩性能、抗渗性能、抗冻性能和抗磨损性能都会出现不利影响。若按照国家标准对机制砂石采用水洗除粉脱泥工艺，虽可提高骨料质量，却耗费能增加混凝土密实性、提高混凝土强度的石灰石粉体资源和水资源，且排放的污水及沉淀物对环境产生污染。合理保留石粉，并对机制砂石中的含泥量(粘土矿物含量、组成)进行控制是确保混凝土质量的关键。砂石中常见的泥（粘土）有蒙脱土、高岭土和伊利土三类，硅氧四面体和铝氧八面体单元组成比例不同导致形成性质不同的粘土类型。粘土对混凝土工作性能的影响程度与粘土的数量和种类有关，其中粘土矿物的种类影响起决定性作用。聚羧酸减水剂以高减水、高保坍、高增强等特点，在高速铁路、水利水电、核电、高速公路、港湾码头等大型工程得到了广泛应用；但与萘系、氨基磺酸盐系等高效减水剂比较，聚羧酸减水剂的减水率、保坍性对砂石含泥量更为敏感。具有显著膨胀性能和吸水性能的粘土矿物会对混凝土的工作性能及力学性能产生重要影响，究其原因是带负电荷的粘土颗粒与PCE分子及带正电荷的水泥颗粒相互作用，降低了水泥颗粒对PCE的吸附能力，减少了PCE在水泥颗粒表面的有效吸附量。PCE对混凝土中砂子含泥量十分敏感，导致混凝土初始流动性不足，流动损失加快。专利CN104891853A公开一种基于聚羧酸系泵送剂的组合抗泥剂、抗泥泵送剂及其制备方法。本专利技术抗泥泵送剂，包括减水组分为含固量40%的液体聚羧酸减水剂，缓凝组分为常规缓凝剂，引气组为合成阴离子表面活性剂类引气剂，还包括组合抗泥剂，所述组合抗泥剂为包括硝酸钙、聚乙二醇、β糊精和二甲基二烯丙基氯化铵的混合物。专利CN104479084A公开了一种新型环保聚羧酸盐系抗泥剂及其制备方法，属于建筑材料混凝土外加剂领域。该聚羧酸盐系抗泥剂是由含不饱和双键的聚氧乙烯醚、不饱和酯类及衍生物为单体，不饱和羧酸及其衍生物，氧化还原引发剂通过自由基引发聚合而成，聚羧酸盐系抗泥剂在使用的过程中阻隔混凝土地材中泥土对聚羧酸减水剂的吸附，从而降低减水剂用量，节约成本，改善了混凝土的工作性能。专利CN102276181A公开了一种混凝土用阻泥剂，其聚合母液的单体组成及质量百分含量为：烯基胺醚50-75%，(甲基)丙烯酸酯5-15%，DA0.1-1%，烯基磺酸盐0.5-5%，EA0.1-1%，乙烯基酯5-15%。该阻泥剂引入聚合单体脂类单体，这样在该分子吸附与泥颗粒表面后，会降低泥颗粒的吸水率，从而使得混凝土需水量能够在一个合适的量值。
技术实现思路
：本专利技术目的在于提供一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物。有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种掌握适宜于解决地材中粘土矿物含量较高时，单一常规的聚羧酸减水保坍剂组分无法解决水泥胶凝材料拌合物初始流动性差中后期损失过快的应用现状，构建插层吸附和封端疏水协同作用的高适应性抗泥剂系统体系，是抗泥剂多元组分匹配设计的难点和关键所在。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的抗泥剂为粉状固体组合物，原材料总质量为100份，所述固溶质部分含有下述重量份组分的原料：盐类插层剂：45-65份；阳离子型粘土聚沉剂：10-25份；阴离子型粘土聚沉剂：10-15份；粘土矿物层端面吸附剂：10-20份。所述的盐类插层剂为含磷酸根、硫酸根、硝酸根的盐类化合物，即磷酸钠、磷酸钾、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾中的一种或任意几种的组合物；所述盐类插层剂优选为粘土矿物吸附能力较大的硝酸根、磷酸根的盐类化合物；所述盐类插层剂优选为性价比较高的钠离子化合物；所述盐类插层剂优选为质量比为1：1的硝酸钠和磷酸钠的混合物。所述的阳离子型粘土聚沉剂为聚沉能力依次减弱为含H+、Fe3+、Cs+、Rb+的阳离子化合物，即硫酸、硝酸、原硅酸、亚硫酸氢钠、聚合硫酸铁、聚合硫酸硅酸铁、聚合硅酸铁、碳酸铯、硫酸铯、碳酸铷、硫酸铷、硝酸铷中的一种或任意几种组合物；从性价比及权利要求2中阴离子、酸度控制上的复合筛选，所述阳离子型粘土聚沉剂优选为亚硫酸氢钠、聚合硫酸硅酸铁、硫酸铯中的一种或任意几种组成。所述的阴离子型粘土聚沉剂为聚沉能力依次减弱为含F-、IO3-、H2PO4-的阴离子化合物，即氟化钠、氟化钾、碘酸钠、碘酸钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的一种或任意几种组合物；从性价比筛选，所述阴离子型粘土聚沉剂优选为氟化钠、磷酸二氢钠中的一种或任意几种组成。所述的粘土矿物层端面吸附剂为含OH-、SiO2-的阴离子化合物或聚电解质，即聚合硫酸铁、聚合硫酸硅酸铁、聚合硅酸铁、硅酸钠、偏硅酸钠中的一种或任意几种组合物；从性价比及权利要求3中阳离子、酸度控制上的复合筛选，所述粘土矿物层端面吸附剂优选为模数3.0-3.6的硅酸钠、聚合硅酸铁中的一种或任意几种组成。本专利技术的积极效果为1、使用本专利技术的配方可以使粘土矿物因表面水化力、渗透水化力和毛细管作用易水化膨胀，阳离子型、阴离子型粘土聚沉剂能促使粘土分散相粒子更易聚结沉淀，杜绝形成可吸附水分和聚羧酸减水剂分子的层状粘土矿物结构，使其不能为PCE提供插层空间，同时减小泥土膨胀对用水的消耗；2、粘土矿物不可避免会形成层状结构，本专利技术采用粘土矿物层端面吸附剂和盐类插层剂对层边、角及内部进行针对性改性或填充处理；3、粘土矿物层端面吸附剂附着在粘土矿物层间的边、角位，使原本相对亲水的粘土矿物表面转变为相对疏水，从而阻止水向层间的侵入，起到抑制水化膨胀的作用；4、盐类插层剂优先插层占据粘土矿物的层间空间，消耗层间表面能，以确保足量的PCE减水剂分子与水泥颗粒发生分散作用。具体的实施方式下面结合实施例进一步对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。实施例1：盐类插层剂选用硝酸钠和磷酸钠，具体用量为：硝酸钠：25份，磷酸钠：25份；阳离子型粘土聚沉剂选用亚硫酸氢钠和硫酸铯，具体用量为：亚硫酸氢钠：20份，硫酸铯：5份；阴离子型粘土聚沉剂选用氟化钠，具体用量为：氟化钠：10份；粘土矿物层端面吸附剂选用模数3.2的硅酸钠，具体用量为：模数3.2的硅酸钠：15份。实施例2盐类插层剂选用硝酸钠，具体用量为：硝酸钠：60份；阳离子型粘土聚沉剂选用聚合硫酸硅酸铁，具体用量为：聚合硫酸硅酸铁：10份；阴离子型粘土聚沉剂选用磷酸二氢钠，具体用量为：磷酸二氢钠：12份；粘土矿物层端面吸附剂选用聚合硅酸铁，具体用量为：聚合硅酸铁：18份。实施例3盐类插层剂选用硫酸钠和硝酸钠，具体用量为：硫酸钠：15份，硝酸钠：35份；阳离子型粘土聚沉剂选用聚合硅酸铁和硫酸铯，具体用量为：聚合硅酸铁：10份，硫酸铯：5份；阴离子型粘土聚沉剂选用碘酸钾和磷酸二氢钠，具体用量为：碘酸钾：5份，磷酸二氢钠：10份；粘土矿物层端面吸附剂选用模数3.5的硅酸钠和聚合硅酸铁，具体用量为：模数3.5的硅酸钠：10份，聚合硅酸铁：10份。实施例4盐类插层剂选用硝酸钠和磷酸钠，具体用量为：硝酸钠：22.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的抗泥剂为粉状固体组合物，原材料总质量为100份，所述固溶质部分含有下述重量份组分的原料：盐类插层剂：45‑65份；阳离子型粘土聚沉剂：10‑25份；阴离子型粘土聚沉剂：10‑15份；粘土矿物层端面吸附剂：10‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的抗泥剂为粉状固体组合物，原材料总质量为100份，所述固溶质部分含有下述重量份组分的原料：盐类插层剂：45-65份；阳离子型粘土聚沉剂：10-25份；阴离子型粘土聚沉剂：10-15份；粘土矿物层端面吸附剂：10-20份。2.根据权利要求1所述的用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的盐类插层剂为含磷酸根、硫酸根、硝酸根的盐类化合物，即磷酸钠、磷酸钾、硝酸钠、硝酸钾、硫酸钠、硫酸钾中的一种或任意几种的组合物；所述盐类插层剂优选为粘土矿物吸附能力较大的硝酸根、磷酸根的盐类化合物；所述盐类插层剂优选为性价比较高的钠离子化合物；所述盐类插层剂优选为质量比为1：1的硝酸钠和磷酸钠的混合物。3.根据权利要求1所述的用于水泥基胶凝材料的抗泥剂组合物，其特征在于：所述的阳离子型粘土聚沉剂为聚沉能力依次减弱为含H+、Fe3+、Cs+、Rb+的阳离子化合物，即硫酸、硝酸、原硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯凯，邱玲玉，李学锋，常鹰，严明，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42