一种改性微纳米气泡水及其制备方法及混凝土技术

本申请涉及气泡水领域，具体公开了一种改性微纳米气泡水及其制备方法及混凝土，改性微纳米气泡水包括水、气泡和气泡稳定剂，且气泡是由气泡引发气制成，气泡引发气包括臭氧和空气，臭氧和空气的体积比为（0.8

【技术实现步骤摘要】
一种改性微纳米气泡水及其制备方法及混凝土


[0001]本申请涉及气泡水领域，更具体地说，它涉及一种改性微纳米气泡水及其制备方法及混凝土。

技术介绍

[0002]微纳米气泡是指气泡发生时直径在数百纳米到10微米左右之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。
[0003]微纳米气泡的制造方法包括旋回剪切、加压溶解、电化学、微孔加压、混合射流等方式。微纳米气泡可用于水处理、医学及混凝土领域。
[0004]当微纳米气泡水中的微纳米气泡的粒径较大时，经过一段时间，大粒径微纳米气泡会因上浮在水面上而破裂，使微纳米气泡水不稳定，这将不利于微纳米气泡水后期高效发挥作用。因此，微纳米气泡水中微纳米气泡的稳定性有待于进一步提高。

技术实现思路

[0005]为了进一步提高微纳米气泡水的稳定性，本申请提供一种改性微纳米气泡水及其制备方法及混凝土。
[0006]第一方面，本申请提供的一种改性微纳米气泡水，采用如下的技术方案：一种改性微纳米气泡水，包括水、气泡和气泡稳定剂，且气泡是由气泡引发气制成，气泡引发气包括臭氧和空气，臭氧和空气的体积比为(0.8
‑
1.5)：1。
[0007]通过采用上述技术方案，经试验表明，当气泡经由臭氧和空气形成的气泡引发气形成后，平均粒径减小，D50大约在250nm左右，此时，微纳米气泡不易上浮，因此微纳米气泡不易因上浮而破裂，提高了微纳米气泡水的稳定性。
[0008]若气泡引发气中的臭氧量较多时，产生的微纳米气泡反而容易破裂，这可能是由于臭氧自身的氧化性较强，导致微纳米气泡更易因产生自由基而破裂，进而减弱了微纳米气泡水的稳定性。若气泡引发气中的空气量较多时，制得的微纳米气泡在水中容易上浮，因此更易破裂，导致制得的微纳米气泡水的稳定性较差。故合适体积比的臭氧和空气混合气体，有效提高了微纳米气泡水的稳定性。
[0009]由于微纳米气泡在后期放置过程中容易形成
·
OH，因此随着微纳米气泡水放置时间的延长，微纳米气泡的数量会逐渐降低，影响微纳米气泡水的稳定性。故在降低微纳米气泡粒径的基础上，加入气泡稳定剂，气泡稳定剂通过消除自由基的方式，起到自由基链终止的作用，进而使微纳米气泡之间不会相互影响，延长了微纳米气泡破裂的时间，进而有效提高微纳米气泡水的稳定性。
[0010]可选的，所述气泡稳定剂包括苯醌、异丙醇和乙醇。
[0011]通过采用上述技术方案，苯醌在乙醇的作用下与异丙醇充分混匀在水中，通过消除水中自由基的方式起到自由基链终止的作用，使微纳米气泡之间不易相互影响，使微纳米气泡不易破裂，苯醌和异丙醇相互配合，提高了微纳米气泡水的稳定性。
[0012]可选的，所述苯醌、异丙醇和乙醇的质量比为(0.05
‑
0.08)：(0.1
‑
0.15)：1。
[0013]通过采用上述技术方案，苯醌、异丙醇和乙醇的含量需要处于合适范围内，尤其是苯醌与异丙醇之间的配比，因为苯醌和异丙醇可优势互补，相互协同，若其中任意一者过量，均不利于高效提高微纳米气泡水的稳定性。
[0014]可选的，按重量份计，所述气泡稳定剂为0.8
‑
1.2份，水为200
‑
400份。
[0015]通过采用上述技术方案，气泡稳定剂的量合适时，可使气泡稳定剂在起到稳定微纳米气泡的作用基础上不易对整个微纳米气泡水产生影响，有助于微纳米气泡水后续的应用。当气泡稳定剂的量太少时，不足以起到使气泡不易破裂的作用，当气泡稳定剂的量太多时，对气泡的正向作用程度不会提升太多，反而提高了成本。
[0016]可选的，还包括阴离子表面活性剂0.03
‑
0.05重量份，阴离子表面活性剂采用十二烷基磺酸钠、硬脂酸钠或者二辛基琥珀酸磺酸钠中的至少一种。
[0017]通过采用上述技术方案，十二烷基磺酸钠、硬脂酸钠及二辛基琥珀酸磺酸钠来源比较广泛且均能够显著降低气液界面的表面张力，进而有助于减小纳米气泡的粒径，也有助于增加微纳米气泡水的密度，使微纳米气泡不易上浮，进一步增加了微纳米气泡水的稳定性。
[0018]可选的，所述微纳米气泡的D50为200
‑
260nm。
[0019]可选的，所述微纳米气泡水的稳定时间为144
‑
168h。
[0020]通过采用上述技术方案，通过简单的方法制得气泡的D50较小，不易上浮，且存放时间较长的微纳米气泡水，有助于大幅提升微纳米气泡水的性能，进而有助于使微纳米气泡水在后续应用过程中充分发挥作用。
[0021]第二方面，本申请提供上述改性微纳米气泡水的制备方法，采用如下技术方案：一种改性微纳米气泡水的制备方法，包括以下步骤：S1，向水中加入气泡稳定剂后搅拌，得初液；S2，向S1中得到的初液中通入气泡引发气，臭氧和空气的流速比为(0.8
‑
1.5)：1，通入气泡引发气的时间为5
‑
8min，得中液；S3，将S2中得到的中液放置60
‑
90min，得终液。
[0022]通过向水中引入气泡引发气的方式制备微纳米气泡水，简单便捷，S2中，在以较佳速率通入气体的基础上，选择合适的通气时间，有助于使水中的气泡量处于合适范围，进而使相邻气泡之间保持一定的距离，在整个微纳米气泡水的制备及后期放置过程，相邻微纳米气泡之间均不易相互影响，有助于微纳米气泡水的稳定。
[0023]另外，在S3中，将中液放置合适时间，也是为了使中液中生成的较大粒径的微纳米气泡浮出水面而破裂，降低大粒径微纳米气泡对其余微纳米气泡的影响，进一步提高整个终液的稳定性。
[0024]可选的，所述S1中的水温、S2中的初液温度及S3中的中液温度均处于25
‑
30℃。
[0025]通过采用上述技术方案，在微纳米气泡水的整个制备过程中，保持水温始终处于较低温度时，有助于降低微纳米气泡在水中的运动速率，增加微纳米气泡在水中的存在时间，进而增加微纳米气泡水的稳定性。
[0026]第三方面，本申请提供一种混凝土，包括上述第一方面中的任意一项改性微纳米气泡水或者通过第二方面中的任意一项制备方法制得的微纳米气泡水。
[0027]通过采用上述技术方案，将上述改性微纳米气泡水加入至混凝土中，能够加快水泥水化反应，增加混凝土的早期强度，且由于微纳米气泡水中的气泡在混凝体土中起到滚珠润滑作用，可增加整个混凝土的和易性，也可使制得的混凝土具有较高的抗压强度。
[0028]综上所述，本申请具有以下至少一项有益效果：1、通过向初液中通入合适量的气泡引发气，使微纳米气泡水中的微纳米气泡的D50较小，微纳米气泡不易上浮，因此微纳米气泡不易因上浮而破裂，提高了微纳米气泡水的稳定性；2、通过向水中加入苯醌、异丙醇和乙醇时，苯醌和异丙醇相互配合，通过消除自由基的方式有效提高了微纳米气泡水的稳定性；3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性微纳米气泡水，其特征在于：包括水、气泡和气泡稳定剂，且气泡是由气泡引发气制成，气泡引发气包括臭氧和空气，臭氧和空气的体积比为（0.8
‑
1.5）：1。2.根据权利要求1所述的一种改性微纳米气泡水，其特征在于：所述气泡稳定剂包括苯醌、异丙醇和乙醇。3.根据权利要求2所述的一种改性微纳米气泡水，其特征在于：所述苯醌、异丙醇和乙醇的质量比为（0.05
‑
0.08）：（0.1
‑
0.15）：1。4.根据权利要求1所述的一种改性微纳米气泡水，其特征在于：按重量份计，所述气泡稳定剂为0.8
‑
1.2份，水为200
‑
400份。5.根据权利要求4所述的一种改性微纳米气泡水，其特征在于：还包括阴离子表面活性剂0.03
‑
0.05重量份，阴离子表面活性剂采用十二烷基磺酸钠、硬脂酸钠或者二辛基琥珀酸磺酸钠中的至少一种。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的一种改性微纳米气泡水，其特征在于：所述微纳米气泡的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗作球，胡宇博，张凯峰，孟刚，姚源，王敏，丁路静，徐志强，
申请(专利权)人：中建西部建设北方有限公司，
类型：发明
国别省市：