一种适用于高温环境下混凝土施工的水化热抑制剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂及其制备方法。所述水化热抑制剂其各组分按照重量百分比的配比如下：有机膦酸为2％～20％，多元弱酸10％～20％，强碱弱酸盐1％～5％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水。所述水化热抑制剂，为澄清均一液体，其pH为3.0～5.0，密度1.40g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高温环境下混凝土施工的水化热抑制剂及其制备方法
本专利技术属于混凝土外加剂领域。涉及了一种适用于高温环境水工混凝土施工的，基于有机膦酸的水化热抑制剂的制备方法。
技术介绍
水工混凝土裂缝的控制一直广大科研和工程人员关注的问题，自20世纪30年代起逐渐引起工程界的重视。水工混凝土裂缝的产生受到多种因素的共同影响，但主要是由于温度应力的作用。通过降低水工混凝土胶凝体系的水化放热速率及放热量是减少水工混凝土温度裂缝产生的重要手段。从混凝土材料角度出发，在大中型水利水电工程中通常掺加粉煤灰、磷渣粉、火山灰或石灰石粉等矿物掺和料，采用中、低热硅酸盐水泥和使用水化热抑制剂、缓凝剂等外加剂的方式来降低水工混凝土胶凝体系的水化放热速率及水化放热量。而通过掺加具有水化热抑制作用的外加剂来降低胶凝体系的水化放热量及放热速率在工程中具有较好的经济性和可操作性。目前常用的混凝土水化热抑制材料的主要成分是淀粉、糊精等糖类物质。该类型的水化热抑制材料本身水化热抑制能力有限，同时在环境温度较高(＞35℃)时其水化热抑制效果大大减弱。因此，目前常用的水化热抑制材料，在高温环境或炎热夏季施工时，难以实现水化热抑制的作用。从而难以实现避免和减少混凝土裂缝产生的目的。
技术实现思路
针对目前常用的水化热抑制材料的所存在的劣势和不足。本专利技术以有机膦酸作为基础材料，具有显著的水化热抑制效果，同时在环境温度较高或炎热夏季施工中仍保持较强的水化热抑制效果。提供了一种基于有机膦酸的适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案。一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂，其各组分按照重量百分比的配比如下：有机膦酸为2％～20％，多元弱酸10％～20％，强碱弱酸盐1％～5％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水。优选地，各组分按照重量百分比的配比如下：有机膦酸为5％～15％，多元弱酸12％～18％，强碱弱酸盐2％～4％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水。所述有机膦酸为工业级有机膦酸，为氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)或二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸(DTPMPA)。所述多元弱酸为磷酸、硼酸或碳酸。所述强碱弱酸盐为硼砂或三聚磷酸钠。所述稳定剂为乙二胺四乙酸(EDTA)、水杨酸或柠檬酸，优选EDTA；有机增粘剂可为聚丙烯酰胺或丙烯酰胺。所述水化热抑制剂呈澄清均一液体，其pH为3.0～5.0，密度1.40g/cm3～1.50g/cm3，固含量10％～30％。一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂的制备方法。其特征在于，基于有机膦酸的适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂的制备方法包括如下步骤：按照重量百分比称量各组分，组分配比为有机膦酸为2％～20％，多元弱酸10％～20％，强碱弱酸盐1％～5％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水；在装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，加入一定量的有机膦酸和水，加热至30～40℃，搅拌速度不低于80转/分钟；在不断搅拌过程中，加入多元弱酸，搅拌速度不低于120转/分钟，待多元弱酸溶解完成后再加入强碱弱酸盐，形成稳定溶液；保温30min～40min，最后加入稳定剂和有机增粘剂，调节溶液pH为3.0～5.0，得到澄清的均一溶液。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的水化热抑制剂在炎热夏季和高温环境下(35℃)仍可保持显著的水化热抑制效果，适用于高温环境水工混凝土施工。附图说明图1为本专利技术20℃时掺水化热抑制剂的水泥水化放热量图；图2为本专利技术20℃时掺水化热抑制剂的水泥水化放热速率图；图3为本专利技术20℃时实施例1掺水化热抑制剂的水泥凝结时间；图4为本专利技术20℃时实施例2掺水化热抑制剂的水泥凝结时间；图5为本专利技术20℃时实施例3掺水化热抑制剂的水泥凝结时间；图6为本专利技术35℃时实施例1掺水化热抑制剂的水泥凝结时间保有率；图7为本专利技术35℃时实施例2掺水化热抑制剂的水泥凝结时间保有率；图8为本专利技术35℃时实施例3掺水化热抑制剂的水泥凝结时间保有率。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的技术方案。一种基于有机膦酸的适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂。其各组分按照重量百分比的配比如下：有机膦酸为5％～15％，多元弱酸12％～18％，强碱弱酸盐2％～4％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水。所述有机膦酸为工业级有机膦酸，可为氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)或二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸(DTPMPA)。所述多元弱酸可为磷酸、硼酸或碳酸。所述强碱弱酸盐可为硼砂、三聚磷酸钠。所述稳定剂可为乙二胺四乙酸(EDTA)、水杨酸、柠檬酸，优选EDTA；有机增粘剂可为聚丙烯酰胺、丙烯酰胺。所述水化热抑制剂，呈澄清均一液体，其pH为3.0～5.0，密度1.40g/cm3～1.50g/cm3，固含量10％～30％；一种基于有机膦酸的适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂的制备方法。基于有机膦酸的适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂的制备方法包括如下步骤：按照重量百分比称量各组分，组分配比为有机膦酸为2％～20％，多元弱酸10％～20％，强碱弱酸盐1％～5％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水；在装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中，加入一定量的有机膦酸和水，加热至30～40℃，搅拌速度不低于80转/分钟；在不断搅拌过程中，加入多元弱酸，搅拌速度不低于120转/分钟。待多元弱酸溶解完成后再加入强碱弱酸盐，形成稳定溶液；保温30min～40min，最后加入稳定剂和有机增粘剂，调节溶液pH为3.0～5.0，得到澄清的均一溶液。相对于常用的混凝土水化热抑制材料淀粉和糊精等糖类物质，本方法提出的水化热抑制材料有以下特点：1)在炎热夏季和高温环境下(35℃)施工时，能够保持较强的水化热抑制效果。2)具有很强的水化热抑制作用效果。能够根据实际工程需要调整水化热抑制程度。从而实现减少和避免混凝土裂缝产生的目的。实施例1有机膦酸为6％，多元弱酸12％，强碱弱酸盐2％，稳定剂0.5％，有机增粘剂0.2％，余量为水。有机膦酸为ATMP，多元弱酸为硼酸，强碱弱酸盐为硼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂，其特征在于，其各组分按照重量百分比的配比如下：/n有机膦酸为2％～20％，多元弱酸10％～20％，强碱弱酸盐1％～5％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂，其特征在于，其各组分按照重量百分比的配比如下：
有机膦酸为2％～20％，多元弱酸10％～20％，强碱弱酸盐1％～5％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水。


2.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂，其特征在于，各组分按照重量百分比的配比如下：
有机膦酸为5％～15％，多元弱酸12％～18％，强碱弱酸盐2％～4％，稳定剂0％～1％，有机增粘剂0％～1％，余量为水。


3.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂，其特征在于，所述有机膦酸为工业级有机膦酸，为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸或二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸；所述多元弱酸为磷酸、硼酸或碳酸；所述强碱弱酸盐为硼砂或三聚磷酸钠；所述稳定剂为乙二胺四乙酸、水杨酸或柠檬酸；有机增粘剂为聚丙烯酰胺或丙烯酰胺。


4.根据权利要求1所述的一种适用于高温环境水工混凝土施工的水化热抑制剂，其特征在于，所述水化热抑制剂呈澄清均一液体，其pH为3.0～5.0，密度1.40g/cm3～1.50g/cm3，固含量10％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐阳，吕兴栋，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42