一種溼拌砂漿用防凍添加劑及其製備方法與流程
2023-06-14 11:42:16
本發明涉及建築材料技術領域，具體涉及一種溼拌砂漿用防凍添加劑及其製備方法。
背景技術：
溼拌砂漿是預拌砂漿的一種,主要由水泥、細骨料、礦物摻合料、添加劑和水等材料按一定比例拌制後,運送至使用地點,並在規定時間內使用完的拌合物。近年來,隨著施工現場禁止攪拌砂漿政策的落實,質量穩定、黏結性好、可施工時間長等優勢的溼拌砂漿在南方地區得到了長足的發展。然而,與南方地區不同的是,北方地區冬季寒冷,溼拌砂漿在施工過程中勢必受到低溫環境的影響。
由於溼拌砂漿的施工方式是先儲存再使用的過程,因此,其受凍主要分為兩個階段：第一階段是在砂漿拌合後至使用前的儲存階段,此時砂漿中自由水份充足,呈現出流動性；第二階段是在砂漿硬化後期,砂漿中的游離水受凍產生膨脹與冰晶壓力,進而導致砂漿結構破壞。本發明就針對這種現象研發了一種溼拌砂漿用防凍添加劑，可以用於改善低溫環境下溼拌砂漿的可施工性。
技術實現要素：
針對上述存在的問題，本發明提出了一種溼拌砂漿用防凍添加劑及其製備方法，採用科學合理的配比，製得的溼拌砂漿用添加劑按一定配比量添加到砂漿中大大提高了砂漿的抗凍性能和硬化強度，顯著改善了傳統砂漿在低溫環境下難以操作的問題。
為了實現上述的目的，本發明採用以下的技術方案：
一種溼拌砂漿用防凍添加劑，包括以下質量份數組成：緩凝劑4-8份、硝酸鈣11-13.5份、三異丙醇胺2.5-3份、硝酸鉀3-4份、水72.5-79份。
優選的，所述緩凝劑為檸檬酸鈉、六偏磷酸鈉、葡萄糖酸鈉、白糖中的任意兩種及其以上組合物。
優選的，溼拌砂漿用防凍添加劑還包括穩塑劑，所述穩塑劑由以下百分含量組成：聚羧酸減水劑15-20％、引氣劑0.4-0.8％、穩泡劑0.2-0.5％、保水劑2-4％，餘量為水。
優選的，穩塑劑的製備步驟如下：先將配方中70-80％的水與聚羧酸減水劑共同加入四口燒瓶中攪拌5-10min，再將體系溫度升溫至45-55℃，加入保水劑，攪拌10-15min，然後再將體系溫度降至室溫，加入引氣劑，攪拌10-15min後加入穩泡劑，攪拌5-10min，最後加入剩餘量的水，攪拌5-10min即可得到穩塑劑成品。
優選的，所述聚羧酸減水劑的合成單體為異戊烯醇聚氧乙烯醚。
優選的，所述引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三萜皂苷中的一種或多種組合物。
優選的，所述穩泡劑為脂肪醯二乙醇胺。
優選的，所述保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠的組合物，且羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的5-15％。
優選的，溼拌砂漿用防凍添加劑的製備方法，步驟如下：
1)將70-80％用量的水加入帶有攪拌機構的四口燒瓶中，然後將硝酸鈣、三異丙醇胺、硝酸鉀加入其中攪拌15-20min，再加入緩凝組分，攪拌10-15min，最後加入剩餘量的水，攪拌5-10min，得防凍組分成品；
2)將防凍組分成品與穩塑劑按一定比例均勻共混即得本發明溼拌砂漿用防凍添加劑。
優選的，溼拌砂漿用防凍添加劑中防凍組分佔砂漿配比中膠材總量的2.5％-3.5％，穩塑劑佔砂漿配比中膠材總量的2％-3％。
由於採用上述的技術方案，本發明的有益效果是：本發明配比合理、製備工藝簡便，製得的添加劑用於砂漿中有效提高了溼拌砂漿的抗凍性並保證了溼拌砂漿的硬化強度，同時還可以提供很好的施工性，特別適用於寒冷地區或冬季建築砂漿的施工。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1：
溼拌砂漿用防凍添加劑，包括以下質量份數組成：緩凝劑4.5份、硝酸鈣11份、三異丙醇胺2.5份、硝酸鉀3份、水79份；還包括穩塑劑，所述穩塑劑由以下百分含量組成：聚羧酸減水劑17％、引氣劑0.6％、穩泡劑0.3％、保水劑3.2％，餘量為水。
其中，緩凝劑為質量比1:3的檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉的組合物；引氣劑為質量比1:1:1的十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、三萜皂苷的組合物；保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠的組合物，且羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的10％。
穩塑劑的製備步驟如下：先將配方中70％的水與聚羧酸減水劑共同加入四口燒瓶中攪拌5min，再將體系溫度升溫至45℃，加入保水劑，攪拌15min，然後再將體系溫度降至室溫，加入引氣劑，攪拌10min後加入穩泡劑，攪拌10min，最後加入剩餘量的水，攪拌5min即可得到穩塑劑成品。
溼拌砂漿用防凍添加劑的製備方法，步驟如下：
1)將70％用量的水加入帶有攪拌機構的四口燒瓶中，然後將硝酸鈣、三異丙醇胺、硝酸鉀加入其中攪拌15min，再加入緩凝組分，攪拌15min，最後加入剩餘量的水，攪拌10min，得防凍組分成品；
2)將防凍組分成品與穩塑劑按一定比例均勻共混即得本發明溼拌砂漿用防凍添加劑。
實施例2：
溼拌砂漿用防凍添加劑，包括以下質量份數組成：緩凝劑7份、硝酸鈣13.5份、三異丙醇胺3份、硝酸鉀4份、水72.5份；還包括穩塑劑，所述穩塑劑由以下百分含量組成：聚羧酸減水劑18.5％、引氣劑0.7％、穩泡劑0.4％、保水劑3.3％，餘量為水。
其中，緩凝劑為質量比3:1的葡萄糖酸鈉、白糖的組合物；引氣劑為質量比1:1的十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉的組合物；保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠的組合物，且羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的10％。
穩塑劑的製備步驟如下：先將配方中80％的水與聚羧酸減水劑共同加入四口燒瓶中攪拌5min，再將體系溫度升溫至50℃，加入保水劑，攪拌10min，然後再將體系溫度降至室溫，加入引氣劑，攪拌10min後加入穩泡劑，攪拌5min，最後加入剩餘量的水，攪拌5min即可得到穩塑劑成品。
溼拌砂漿用防凍添加劑的製備方法，步驟如下：
1)將80％用量的水加入帶有攪拌機構的四口燒瓶中，然後將硝酸鈣、三異丙醇胺、硝酸鉀加入其中攪拌15min，再加入緩凝組分，攪拌10min，最後加入剩餘量的水，攪拌5min，得防凍組分成品；
2)將防凍組分成品與穩塑劑按一定比例均勻共混即得本發明溼拌砂漿用防凍添加劑。
實施例3：
溼拌砂漿用防凍添加劑，包括以下質量份數組成：緩凝劑4份、硝酸鈣12份、三異丙醇胺3份、硝酸鉀3.5份、水77.5份；還包括穩塑劑，所述穩塑劑由以下百分含量組成：聚羧酸減水劑16％、引氣劑0.5％、穩泡劑0.2％、保水劑2.5％，餘量為水。
其中，緩凝劑為質量比1:1:2的檸檬酸鈉、六偏磷酸鈉、葡萄糖酸鈉的組合物；引氣劑為質量比2:1的十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉的組合物；保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠的組合物，且羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的15％。
穩塑劑的製備步驟如下：先將配方中75％的水與聚羧酸減水劑共同加入四口燒瓶中攪拌10min，再將體系溫度升溫至55℃，加入保水劑，攪拌15min，然後再將體系溫度降至室溫，加入引氣劑，攪拌10min後加入穩泡劑，攪拌10min，最後加入剩餘量的水，攪拌5min即可得到穩塑劑成品。
溼拌砂漿用防凍添加劑的製備方法，步驟如下：
1)將70％用量的水加入帶有攪拌機構的四口燒瓶中，然後將硝酸鈣、三異丙醇胺、硝酸鉀加入其中攪拌20min，再加入緩凝組分，攪拌15min，最後加入剩餘量的水，攪拌10min，得防凍組分成品；
2)將防凍組分成品與穩塑劑按一定比例均勻共混即得本發明溼拌砂漿用防凍添加劑。
實施例4：
溼拌砂漿用防凍添加劑，包括以下質量份數組成：緩凝劑5份、硝酸鈣11.5份、三異丙醇胺2.5份、硝酸鉀3.2份、水77.8份；還包括穩塑劑，所述穩塑劑由以下百分含量組成：聚羧酸減水劑20％、引氣劑0.8％、穩泡劑0.3％、保水劑2％，餘量為水。
其中，緩凝劑為質量比8:3:3的葡萄糖酸鈉、白糖、六偏磷酸鈉的組合物；引氣劑為3：4的十二烷基硫酸鈉、三萜皂苷的組合物；保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠的組合物，且羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的15％。
穩塑劑的製備步驟如下：先將配方中70％的水與聚羧酸減水劑共同加入四口燒瓶中攪拌10min，再將體系溫度升溫至50℃，加入保水劑，攪拌15min，然後再將體系溫度降至室溫，加入引氣劑，攪拌15min後加入穩泡劑，攪拌10min，最後加入剩餘量的水，攪拌5min即可得到穩塑劑成品。
溼拌砂漿用防凍添加劑的製備方法，步驟如下：
1)將80％用量的水加入帶有攪拌機構的四口燒瓶中，然後將硝酸鈣、三異丙醇胺、硝酸鉀加入其中攪拌20min，再加入緩凝組分，攪拌10min，最後加入剩餘量的水，攪拌10min，得防凍組分成品；
2)將防凍組分成品與穩塑劑按一定比例均勻共混即得本發明溼拌砂漿用防凍添加劑。
實施例5：
溼拌砂漿用防凍添加劑，包括以下質量份數組成：緩凝劑8份、硝酸鈣12.5份、三異丙醇胺2.8份、硝酸鉀3.6份、水73.1份；還包括穩塑劑，所述穩塑劑由以下百分含量組成：聚羧酸減水劑15％、引氣劑0.6％、穩泡劑0.5％、保水劑4％，餘量為水。
其中，緩凝劑為質量比1:1的檸檬酸鈉、六偏磷酸鈉的組合物；引氣劑為十二烷基苯磺酸鈉；保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠的組合物，且羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的15％。
穩塑劑的製備步驟如下：先將配方中80％的水與聚羧酸減水劑共同加入四口燒瓶中攪拌5min，再將體系溫度升溫至55℃，加入保水劑，攪拌10min，然後再將體系溫度降至室溫，加入引氣劑，攪拌15min後加入穩泡劑，攪拌5min，最後加入剩餘量的水，攪拌10min即可得到穩塑劑成品。
溼拌砂漿用防凍添加劑的製備方法，步驟如下：
1)將80％用量的水加入帶有攪拌機構的四口燒瓶中，然後將硝酸鈣、三異丙醇胺、硝酸鉀加入其中攪拌20min，再加入緩凝組分，攪拌15min，最後加入剩餘量的水，攪拌5min，得防凍組分成品；
2)將防凍組分成品與穩塑劑按一定比例均勻共混即得本發明溼拌砂漿用防凍添加劑。
實施例6：
溼拌砂漿用防凍添加劑，包括以下質量份數組成：緩凝劑6份、硝酸鈣13份、三異丙醇胺2.6份、硝酸鉀4份、水74.4份；還包括穩塑劑，所述穩塑劑由以下百分含量組成：聚羧酸減水劑17％、引氣劑0.4％、穩泡劑0.4％、保水劑3％，餘量為水。
其中，緩凝劑為質量比3:2的六偏磷酸鈉、白糖的組合物；引氣劑為質量比2:3的十二烷基苯磺酸鈉、三萜皂苷的組合物；保水劑為羥丙基甲基纖維素、溫輪膠的組合物，且羥丙基甲基纖維素用量為溫輪膠用量的15％。
穩塑劑的製備步驟如下：先將配方中80％的水與聚羧酸減水劑共同加入四口燒瓶中攪拌10min，再將體系溫度升溫至45℃，加入保水劑，攪拌10min，然後再將體系溫度降至室溫，加入引氣劑，攪拌15min後加入穩泡劑，攪拌5min，最後加入剩餘量的水，攪拌10min即可得到穩塑劑成品。
溼拌砂漿用防凍添加劑的製備方法，步驟如下：
1)將80％用量的水加入帶有攪拌機構的四口燒瓶中，然後將硝酸鈣、三異丙醇胺、硝酸鉀加入其中攪拌15min，再加入緩凝組分，攪拌10min，最後加入剩餘量的水，攪拌5min，得防凍組分成品；
2)將防凍組分成品與穩塑劑按一定比例均勻共混即得本發明溼拌砂漿用防凍添加劑。
將本發明實施例製得的添加劑添加入砂漿中配合作為實驗組與未添加添加劑的砂漿作為空白組進行對比試驗：
砂漿配合比如下：
測試結果如下：
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。