一种抗碳化混凝土增强剂及其制备方法技术

一种抗碳化混凝土增强剂及其制备方法，所述抗碳化混凝土增强剂的结构式如下：R：C2‑

【技术实现步骤摘要】
一种抗碳化混凝土增强剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种混凝土增强剂，具体是一种抗碳化混凝土增强剂，属于建筑材料化学添加剂
，是一种用于大掺量胶凝材料体系混凝土提升强度和抗碳化能力的添加剂。本专利技术还涉及所述抗碳化混凝土增强剂的制备方法。

技术介绍

[0002]随着国家节能减排以及碳中和政策的不断普及，人们环保意识逐步提高，对于绿色建设、绿色建材有了迫切的需要。建材行业作为固废容纳的“排头兵”，绿色环保的固废资源作为混凝土掺合料被逐渐开发并大量应用。但是在实际工程应用中存在以下问题：1.当掺合料掺量>30％条件下虽然90d强度令人满意，但是往往28d强度偏低。2.混凝土因为掺合料使用水泥用量降低，混凝土碱性降低，碳化加深，混凝土对钢筋保护效应逐步减弱，加快了混凝土劣化。3.水泥厂为了降低碳排放，开发高硅酸二钙水泥其同样存在强度发展慢的问题，影响施工进度。
[0003]为了提升作为固废资源的掺合料在混凝土中的使用率，就必须解决以上问题，针对以上问题需要开发出一种抗碳化混凝土增强剂。我们知道，混凝土强度发展速度慢主要是其矿物相溶解速度受制约，常见采用氢氧化钠、氢氧化钾或水玻璃等加速溶解，但是其带来了碱骨料风险以及严重影响混凝土后期强度；也有专利文献采用二乙或三乙醇胺提高早期强度，早期增强效果良好但后期强度无增长甚至有倒缩现象，同时其存在与水泥的适应性问题，其对掺量极其敏感。主要是水泥目前普遍采用醇胺助磨剂，当混凝土生产中再次掺入醇胺物质会导致醇胺超掺，从而造成凝结时间异常严重时甚至导致强度下降达30％。对于混凝土碳化问题目前比较有效的方法是增加水泥用量，但是这与碳中和和固废利用的概念背道而驰；加入烷基醇胺能有效抑制碳化，但是其存在掺量对强度的影响；加入胶凝材料2
‑
4％烷基聚乙二醇胺能有效抑制碳化，但是其掺量过高导致混凝土含气量异常同时经济性太低。
[0004]相关专利文献：CN101555111A公开了一种高效活化水泥助磨增强剂及其制备工艺，其高效活化水泥助磨增强剂，采用以下主要组分和重量百分含量：水38－44％，聚羟酸高效减水剂8－12％，乙酸钠4－10％，尿素1－3.6％，改性木质素13－19％，85％的三乙醇胺8－12％，糖稀14－20％，吐温TO－20 0.08－0.11％，有机硅消泡剂0.08－0.11％。CN103102093A公开了一种混凝土专用防腐抗裂增强剂，各组分的重量百分比为：减缩组份2～5％，抗早期塑性收缩组份4～8％，抗氯盐侵蚀组份60～80％，抗碳化组份10～30％，引气组份0～0.5％，缓凝组份0～2％。所述抗早期砼塑性收缩组份描述为聚丙烯纤维及聚丙烯晴纤维，抗氯盐侵蚀组份为无机非金属化合物，包括超细矿粉和氧化镁的混合物，所述抗碳化组份为活性硅化合物。CN111269025A公开了一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法。锂基渗透液改性混凝土表面增强剂由锂基渗透液、硫酸钠、乳胶粉、滑石粉、成膜助剂、消泡剂和水组成，使用该技术能高效的针对于结构混凝土表面由于“蜂窝麻面”、表面起粉起砂、离析泌水等导致混凝土表面强度不足进行有效强度修补，具有较高的修复
性、粘结性，可提高结构混凝土的表面强度，提高修复后混凝土的抗渗性能、抗碳化性能、抗有害化学物质侵蚀，提高混凝土表面致密度，增强混凝土结构的耐久性能，延长混凝土的使用寿命。
[0005]以上这些技术对于如何使抗碳化混凝土增强剂的性能良好，能提高混凝土强度，提高混凝土的抗碳化性能，增强混凝土结构的耐久性能，并未给出具体的指导方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种抗碳化混凝土增强剂，它的性能良好，能提高混凝土强度，提高混凝土的抗碳化性能，增强混凝土结构的耐久性能，从而延长混凝土的使用寿命。
[0007]为此，本专利技术所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述抗碳化混凝土增强剂的制备方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种抗碳化混凝土增强剂，其技术方案在于所述抗碳化混凝土增强剂的结构式如下：
[0010][0011]R：C2‑
C6(碳原子数为2～6)。
[0012]所述的抗碳化混凝土增强剂的制备方法，其特征在于它包括以下工艺步骤：在装备有高速搅拌器、回流冷凝装置的反应釜内加入100―150份烷基胺、300份乙醇溶液低速度室温搅拌溶解，所述乙醇溶液中水与乙醇的质量比为1:2～2.5，然后升温至40
‑
50℃并滴加O
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甲基异脲硫酸盐水溶液660～665份，控制在30～35分钟均匀滴加完成，所述甲基异脲硫酸盐水溶液的质量百分比浓度为40％～45％，滴加完成后，保持温度40
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50℃反应3
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4小时，反应完成后冷却至室温，然后加入3
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5份消泡剂搅拌均匀即得到抗碳化混凝土增强剂。
[0013]上述技术方案中，优选的技术方案可以是：所述的烷基胺采用C2
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C7含有伯胺结构的。上述烷基胺可以采用乙胺或者庚胺。上述烷基胺处于对O
‑
甲基异脲硫酸盐摩尔比过量的范围，烷基胺与O
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甲基异脲硫酸盐的摩尔比最好为1.5
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2.2:1。上述消泡剂为硅油类消泡剂(消泡剂硅油)，如市售产品Evonik Tegopern 7008，或者聚氧乙烯/丙烯、炔二醇环氧乙烷/丙烷类市售产品。
[0014]上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的抗碳化混凝土增强剂的制备方法包括以下工艺步骤：在装备有高速搅拌器、回流冷凝装置的反应釜内加入100份乙胺、300份乙醇溶液低速度室温搅拌溶解，所述乙醇溶液中水与乙醇的质量比为1:2，然后升温至40℃并滴加O
‑
甲基异脲硫酸盐水溶液660份，控制在30分钟均匀滴加完成，所述甲基异脲硫酸盐水溶液的质量百分比浓度为40％，滴加完成后，保持温度40℃反应3小时，反应完成后冷却至室温，然后加入3份消泡剂(消泡剂硅油，可以是市售商品Tegopern 7008)搅拌均匀即得到抗碳化混凝土增强剂。
[0015]上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的抗碳化混凝土增强剂的制备方法包括以下工艺步骤：在装备有高速搅拌器、回流冷凝装置的反应釜内加入150份庚胺、300份乙醇溶液低速度室温搅拌溶解，所述乙醇溶液中水与乙醇的质量比为1:2，然后升温
至50℃并滴加O
‑
甲基异脲硫酸盐水溶液660份，控制在30分钟均匀滴加完成，所述甲基异脲硫酸盐水溶液的质量百分比浓度为40％，滴加完成后，保持温度50℃反应4小时，反应完成后冷却至室温，然后加入5份消泡剂(消泡剂硅油，可以是市售商品Tegopern 7008)搅拌均匀即得到抗碳化混凝土增强剂。
[0016]本专利技术合成二氧化碳开关型表活烷基双胍作为增强剂和抗碳化物质，其在碱性条件下基本成中性，不会像醇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗碳化混凝土增强剂，其特征在于所述抗碳化混凝土增强剂的结构式如下：R：C2‑
C6。2.一种权利要求1所述的抗碳化混凝土增强剂的制备方法，其特征在于它包括以下工艺步骤：在装备有高速搅拌器、回流冷凝装置的反应釜内加入100―150份烷基胺、300份乙醇溶液低速度室温搅拌溶解，所述乙醇溶液中水与乙醇的质量比为1:2～2.5，然后升温至40
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50℃并滴加O
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甲基异脲硫酸盐水溶液660～665份，控制在30～35分钟滴加完成，所述甲基异脲硫酸盐水溶液的质量百分比浓度为40％～45％，滴加完成后，保持温度40
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50℃反应3
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4小时，反应完成后冷却至室温，然后加入3
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5份消泡剂搅拌均匀即得到抗碳化混凝土增强剂。3.根据权利要求2所述的抗碳化混凝土增强剂的制备方法，其特征在于上述烷基胺采用C2
‑
C7含有伯胺结构的。4.根据权利要求2所述的抗碳化混凝土增强剂的制备方法，其特征在于上述烷基胺采用乙胺或者庚胺。5.根据权利要求2所述的抗碳化混凝土增强剂的制备方法，其特征在于上述烷基胺处于对O
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甲基异脲硫酸盐摩尔比过量的范围，烷基胺与O
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甲基异脲硫酸盐的摩尔比为1.5
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟，王龙，黄玉美，米尔科，
申请(专利权)人：石家庄市长安育才建材有限公司，
类型：发明
国别省市：