一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂及其制备方法，旨在解决现有的聚羧酸减水剂存在的“适应性差，分散不均匀、凝聚时间短、对钢筋的腐蚀性”等问题。该减水剂是由醚型聚羧酸减水剂、羟基乙叉二膦酸、聚羧酸分散剂、葡萄糖酸钠、氢氧化钠和水复配而成。该减水剂可以充分利用水处理剂的协效性优点，一方面，在增加水泥流动性，降低聚羧酸减水剂的用量的同时，又可以有效降低泌水率；另一方面，可以充分发挥水质稳定剂的作用，增加水泥对水质的适应能力，降低水质对建筑钢材以及生产材质的腐蚀。

A kind of cement water reducer with synergistic effect of corrosion and setting inhibition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂及其制备方法
本专利技术涉及水泥外加剂
，尤其涉及一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂及其制备方法。
技术介绍
我国正处于建筑行业的爆发期，建筑行业的飞速发展对水泥外加剂提出了更广泛的要求，聚羧酸减水剂作为一种高端工程外加剂如今也广泛应用于普通水泥工程，因其分散性强、掺量低、混凝土坍落度损失小等优点而日益受到青睐。针对聚羧酸减水剂应用面的扩展，外加剂的研究也提出了一些新的要求。如CN201310421488.0提出了“屏蔽混凝土中高含量泥土吸附聚羧酸减水剂的复合泥土吸附剂及其制备方法和使用方法”，CN201310373176.7提出了一种具有良好分散性能的耐高温超缓凝剂及其制备方法，CN201610481673.2提出了一种防冻型混凝土减水剂。这些新方法的研究都在一定程度上拓展了聚羧酸减水剂的应用范围。但该类型减水剂存在适应性差、分散不均匀、凝聚时间短、对钢筋的腐蚀等问题仍然无法得到有效解决。水处理剂作为一种高效水质稳定剂，具有缓凝、缓蚀、分散等多种功效，作为协效剂应用于水泥外加剂，将有助于水泥性能的拓展和提高。如，CN201710158736.5报道了一种改善聚羧酸减水剂与混凝土组成材料相容性的外加剂，将改性木质素磺酸、羟基亚乙基二膦酸作为抗泥剂使用，以增加混凝土各材料之间的相容性，效果显著。CN200510024395.X报道了一种混凝土超缓凝减水剂及其制备方法，该专利技术利用乙烯多胺烷基膦酸、膦丁烷三羧酸作为缓凝成分，配制出具有超常缓凝效果的减水剂。CN201711289700.7报道了一种低水化热超缓凝型聚羧酸减水剂的制备方法，该方法利用减水剂分子逐渐释放羟基乙叉二膦酸达到缓凝的效果。CN201310097839.7公开了一种聚羧酸型高保坍减水剂的合成方法，将水处理剂丙烯酸-马来酸酐共聚物加入到自来水代替纯化水进行减水剂的聚合反应，发现原料转化率高、节省成本，产品的保坍能力优于现有技术。以上应用仅是利用水处理剂的某一成分特性赋予减水剂新的性能，未能从水处理剂的协效性加以综合考虑。如，有机磷酸对水泥的缓凝具有显著的效果，但往往造成泌水量的增加。聚羧酸系水处理剂具有很好的分散缓蚀性，未能得到充分利用。另外，聚羧酸减水剂作为一种高效减水剂，成分单一，价格高，也限制了减水剂的应用范围。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂及其制备方法。该减水剂可以充分利用水处理剂的协效性优点，一方面，在增加水泥流动性，降低聚羧酸减水剂的用量的同时，又可以有效降低泌水率。另一方面，可以充分发挥水质稳定剂的作用，增加水泥对水质的适应能力，降低水质对建筑钢材以及生产材质的腐蚀。为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂，其特征是，其组分及重量份为(折合干重计，水除外)：醚型聚羧酸减水剂10～30份，羟基乙叉二膦酸0.1～1份，聚羧酸分散剂2～6份，葡萄糖酸钠3～10份，氢氧化钠调节pH＝6～7，加水调节减水剂的浓度(优选加水补足100份)。优选的，各组分重量份为：醚型聚羧酸减水剂15～20份，羟基乙叉二膦酸0.4～0.5份，聚羧酸分散剂4～6份，葡萄糖酸钠7～9份，氢氧化钠调节pH＝6～7，加水补足100份。其中醚型聚羧酸减水剂通常采用市售的30～50％的醚型聚羧酸减水剂母液或者采用市售固体醚型聚羧酸减水剂加水配制成30～50％的醚型聚羧酸减水剂母液使用。其中醚型聚羧酸减水剂是以丙烯醇聚氧乙烯醚(APEG)或者甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)与丙烯酸或丙烯酸衍生物为单体的共聚物。所述聚羧酸分散剂包括聚丙烯酸钠PAA(S)、水解聚马来酸酐(HPMA)、马来酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)、聚环氧琥珀酸(钠)(PESA)、聚天冬氨酸(钠)(PASP)中的一种或多种，更优选为聚环氧琥珀酸(钠)(PESA)、聚天冬氨酸钠。为市售工业水处理剂常用品。所述缓蚀缓凝协效型水泥减水剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤：1)按重量份称取各原料，将葡萄糖酸钠和氢氧化钠分别加水溶解配成适当浓度的溶液；2)搅拌下，依次向搅拌罐中加入醚型聚羧酸减水剂、羟基乙叉二膦酸、聚羧酸分散剂和葡萄糖酸钠溶液，搅拌混匀，得到混合液；3)向所述步骤2)的混合液中缓慢加入氢氧化钠溶液，调节pH6～7；4)向所述步骤3)的混合液中加水(补足100份)，搅拌均匀，得到水泥减水剂。本专利技术的缓蚀缓凝协效型水泥减水剂以醚型聚羧酸减水剂、羟基乙叉二膦酸、葡萄糖酸钠和聚羧酸分散剂为基本原料；其中醚型聚羧酸减水剂是主要的减水剂成分，羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠一方面可以有效增加水泥流动性，并且具有1+1大于2的效果，缓凝效果突出；聚羧酸分散剂分子量范围在4000～8000之间，具有优良的分散性能，可以有效增加水泥颗粒在水中的稳定度，减少沉降，有效降低泌水率；另外聚羧酸分散剂和聚羧酸减水剂配伍使用，两类分子结构相近，与其他外加剂的适应性好，具有很好的协同效果。羟基乙叉二膦酸、聚羧酸分散剂和葡萄糖酸钠三者结合，对水泥碱性条件下的水质具有很好的稳定性，羟基乙叉二膦酸具有多个官能团，是很好的络合剂，聚羧酸分散剂和羟基乙叉二膦酸协同使用，可以发挥水处理剂的极限效应，以PPM的量达到超当量计量的效果。本专利技术水泥减水剂在实际使用中，水泥早期和后期强度均提高3～5MPa，且水泥净浆流动度2小时不损失；并且不含任何氯离子和硫酸根离子成分，无毒、绿色环保，无腐蚀性，对人体及建筑等均没有损害。并且本专利技术水泥减水剂采用羟基乙叉二膦酸、葡萄糖酸钠和聚羧酸分散剂复配进行缓凝，与葡萄糖酸钠、白糖和三聚磷酸钠等常用缓凝剂相比，缓凝效率明显提高，化学稳定性及耐温性好，在250℃下仍有良好的缓凝效果；并且能与水泥浆体中钙离子形成络合物，在水化初期可以很好的控制液相中的钙离子的浓度，且很好的吸附在水化产物新相的晶胚上，改变了饱和溶液中水化产物晶胚生成的速度，因而具有较好的缓凝效果。聚羧酸分散剂还可以降低粒子的表面能，提高与分散介质的亲和力，有效抑制颗粒间的团聚现象，释放颗粒间的间隙水，进而降低水泥标准稠度用水量，改善水泥性能，提高颗粒的流动性，改善水泥浆体表面的性质，从而增加其分散性能，增加颗粒表面水化层厚度，使浆体松软且流动性保持较好。当与葡萄糖酸钠复合使用时，表现出理想的协同效应，使水泥浆体的泌水性能降低显著。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术提供的协效型水泥减水剂及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。市售聚醚型聚羧酸减水剂为TPEG聚羧酸减水剂母液(40％)淄博佰莱建材有限公司。实施例1分别称取醚型聚羧酸减水剂母液(40％)45份，羟基乙叉二膦酸(60％)0.8份，聚丙烯酸(PAA)分散剂(30％)16.4份，固体葡萄糖酸钠8.3份。其中葡萄糖酸钠加入等量的水溶解。将醚型聚羧酸减水剂母液加入搅拌罐，搅拌，依次加入聚丙烯酸(PAA)分散剂(30％)、羟基乙叉二膦酸(60％)、葡萄糖酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂，其特征是，其组分及重量份为：醚型聚羧酸减水剂10～30份，羟基乙叉二膦酸0.1～1份，聚羧酸分散剂2～6份，葡萄糖酸钠3～10份，氢氧化钠调节pH＝6～7，加水调节减水剂的浓度；其中醚型聚羧酸减水剂、羟基乙叉二膦酸、聚羧酸分散剂和葡萄糖酸钠的重量份均为折合干重计。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂，其特征是，其组分及重量份为：醚型聚羧酸减水剂10～30份，羟基乙叉二膦酸0.1～1份，聚羧酸分散剂2～6份，葡萄糖酸钠3～10份，氢氧化钠调节pH＝6～7，加水调节减水剂的浓度；其中醚型聚羧酸减水剂、羟基乙叉二膦酸、聚羧酸分散剂和葡萄糖酸钠的重量份均为折合干重计。


2.如权利要求1所述的一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂，其特征是，各组分重量份为：醚型聚羧酸减水剂15～20份，羟基乙叉二膦酸0.4～0.5份，聚羧酸分散剂4～6份，葡萄糖酸钠7～9份，氢氧化钠调节pH＝6～7，加水补足100份。


3.如权利要求1所述的一种缓蚀缓凝协效型水泥减水剂，其特征是，所述醚型聚羧酸减水剂为30～50％的醚型聚羧酸减水剂母液或者采用固体醚型聚羧酸减水剂加水配制成30～50％的醚型聚羧酸减水剂母液使用。


4.如权利要求3所述的一种缓蚀缓凝协效型水...

【专利技术属性】
技术研发人员：石志付，段丽菊，
申请(专利权)人：山东化友水处理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37