一种硫铝酸盐水泥混凝土外加剂
技术领域
本发明涉及一种混凝土技术领域，尤其涉及一种硫铝酸盐水泥混凝土外加剂。
背景技术
硫铝酸盐水泥具有早强、高强、抗冻性能好、抗渗、耐海水腐蚀性能大大等特点，广泛应用于抢修抢建工程、预制构件、GRC制品、低温施工工程、抗海水腐蚀工程等，然而由于其凝快硬的特性，导致其可施工时间极短，这是制约硫铝酸盐水泥推广应用的重要阻碍。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种硫铝酸盐水泥混凝土专用外加剂，使得既保证了硫铝酸盐水泥的可施工时间，又不影响其快凝快硬的特性，这将是是使硫铝酸盐水泥得到广泛推广应用的重要举措。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种硫铝酸盐水泥混凝土专用外加剂，使得既保证了硫铝酸盐水泥的可施工时间，又不影响其快凝快硬的特性，这将是是使硫铝酸盐水泥得到广泛推广应用的重要举措。
为了实现上述目的，本发明提供了一种硫铝酸盐水泥混凝土专用外加剂，按质量份计，所述硫铝酸盐水泥混凝土外加剂包括：减水型聚羧酸减水剂150-250%20份，保坍型聚羧酸减水剂0-100份，硼酸100-350份，葡糖糖酸钠5-30份，引气剂0.1-0.5份。
本发明还提供了一种减水型聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括步骤：
S100、制取丙烯酸单体溶液；
S200、制取引发剂溶液；
S300、制取减水型聚羧酸减水剂。
本发明还提供了一种保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括步骤：
S101、制取丙烯酸单体溶液；
S201、制取引发剂溶液；
S301、制取保坍型聚羧酸减水剂。
与现有技术相比，本发明的硫铝酸盐水泥混凝土外加剂的优势在于：
(1)本发明可有效提高硫铝酸盐水泥混凝的和易性好，降低混凝土1h、2h%20坍落度损失，增长混凝土的可施工时间；
(2)本发明的硫铝酸盐水泥混凝土外加剂的制备过程简单，操作简洁，工艺合理，有利于工业化生产，原料中不含聚氧乙烯大单体，生产成本较低；
(3)本发明的硫铝酸盐水泥混凝土外加剂为环境友好型材料，对人体和环境无污染。
具体实施方式
本发明提供了一种硫铝酸盐水泥混凝土专用外加剂，按质量份计，所述硫铝酸盐水泥混凝土外加剂包括：减水型聚羧酸减水剂150-250份，保坍型聚羧酸减水剂0-100份，硼酸100-350份，葡糖糖酸钠5-30份，引气剂0.1-0.5份。
一方面，本发明可有效提高硫铝酸盐水泥混凝的和易性好，降低混凝土1h、%202h坍落度损失，增长混凝土的可施工时间；
另一方面本发明的硫铝酸盐水泥混凝土外加剂为环境友好型材料，对人体和环境无污染。
在一个较佳的实施例中，所述引气剂包括以下任一或其任意组合：三萜皂苷、十二烷基硫酸钠、脂肪族聚氧乙烯醚硫酸钠和a-烯烃硫酸钠。
本发明还提供了一种减水型聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括步骤：
S100、制取丙烯酸单体溶液；
S200、制取引发剂溶液；
S300、制取减水型聚羧酸减水剂。
在一个较佳的实施例中，步骤S100还包括：
将330-360质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、1.5-3质量份的过氧化氢溶液、%2035-50质量份的丙烯酸依次溶解于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液。
在一个较佳的实施例中，步骤S200还包括：将0.2-0.6质量份的抗坏血酸、%201-2质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。
在一个较佳的实施例中，步骤S300还包括：向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加1.5-3h，引发剂溶液滴加2-3.5h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6，得到产物减水型聚羧酸减水剂。
本发明还提供了一种保坍型聚羧酸减水剂的制备方法，所述方法包括步骤：
S101、制取丙烯酸单体溶液；
S201、制取引发剂溶液；
S301、制取保坍型聚羧酸减水剂。
在一个较佳的实施例中，步骤S100还包括：将300-360质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚，1.5-6质量份的过氧化氢溶液，15-30质量份的丙烯酸、25-45质量份的丙烯酸羟乙酯溶于去离子水中，搅拌溶解制得丙烯酸单体溶液。
在一个较佳的实施例中，步骤S200还包括：将0.4-0.8质量份的抗坏血酸、%201-2质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。
在一个较佳的实施例中，步骤S300还包括：向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2-3h，引发剂溶液滴加2.5-3.5h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6，得到最终产物保坍型聚羧酸减水剂。
在一个较佳的实施例中，本发明的硫铝酸盐水泥混凝土外加剂是通过如下方法制备的：
将减水型聚羧酸减水剂150-250质量份，保坍型聚羧酸减水剂0-100质量份，硼酸100-350质量份，葡糖糖酸钠5-30质量份，引气剂0.1-0.5质量份一次性混合，然后向其中加水搅拌均匀即制得硫铝酸盐水泥混凝土外加剂。
以下参考说明书介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1：
一种硫铝酸盐水泥混凝土外加剂，按质量份计包括：减水型聚羧酸减水剂%20150质量份，保坍型聚羧酸减水剂100质量份，硼酸120质量份，葡糖糖酸钠5%20质量份，十二烷基硫酸钠0.1质量份。
其中：减水型聚羧酸减水剂的制备方法为：将360质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚，2.8质量份的过氧化氢溶液，40质量份的丙烯酸溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.5质量份的抗坏血酸、1.2质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液；然后向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2h，引发剂溶液滴加2.5h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
其中：保坍型聚羧酸减水剂的制备方法为：将350质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、4质量份的过氧化氢溶液、15质量份的丙烯酸、35质量份的丙烯酸羟乙酯溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.45质量份的抗坏血酸、1.9质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2h，引发剂溶液滴加2.5h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
实施例2：
一种硫铝酸盐水泥混凝土外加剂，按质量份计包括：减水型聚羧酸减水剂%20175质量份，保坍型聚羧酸减水剂75质量份，硼酸150质量份，葡糖糖酸钠10%20质量份，a-烯烃硫酸钠0.2质量份。
其中：减水型聚羧酸减水剂的制备方法为：将355质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、2.6质量份的过氧化氢溶液、45质量份的丙烯酸溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.48质量份的抗坏血酸、1.6质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加1.5h，引发剂溶液滴加2h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
其中：保坍型聚羧酸减水剂的制备方法为：将345质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、1.5-6质量份的过氧化氢溶液、18质量份的丙烯酸、37质量份的丙烯酸羟乙酯溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.65质量份的抗坏血酸、1.8%20质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2h，引发剂溶液滴加2.5h；滴加完后继续反应1，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
实施例3：
一种硫铝酸盐水泥混凝土外加剂，按质量份计包括：减水型聚羧酸减水剂%20200质量份，保坍型聚羧酸减水剂50质量份，硼酸180质量份，葡糖糖酸钠15%20质量份，三萜皂苷0.2质量份。
其中：减水型聚羧酸减水剂的制备方法为：将355质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、2.3质量份的过氧化氢溶液、45质量份的丙烯酸溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.4质量份的抗坏血酸、1.7质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2h，引发剂溶液滴加2.5h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
其中：保坍型聚羧酸减水剂的制备方法为：将340质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、3.8质量份的过氧化氢溶液、20质量份的丙烯酸、40质量份的丙烯酸羟乙酯溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.7质量份的抗坏血酸、1.6质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2.5h，引发剂溶液滴加3h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
实施例4：
一种硫铝酸盐水泥混凝土外加剂，按质量份计包括：减水型聚羧酸减水剂%20225质量份，保坍型聚羧酸减水剂25质量份，硼酸210质量份，葡糖糖酸钠20%20质量份，三萜皂苷0.2质量份。
其中：减水型聚羧酸减水剂的制备方法为：将350质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、2.2质量份的过氧化氢溶液、、50质量份的丙烯酸溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.4质量份的抗坏血酸、1.5质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2.5h，引发剂溶液滴加3h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
其中：保坍型聚羧酸减水剂的制备方法为：将335质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、3.5质量份的过氧化氢溶液、22质量份的丙烯酸、43质量份的丙烯酸羟乙酯溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.6质量份的抗坏血酸、1.45%20质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加3h，引发剂溶液滴加3.5h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
实施例5：
一种硫铝酸盐水泥混凝土外加剂，按质量份计包括：减水型聚羧酸减水剂%20225质量份，保坍型聚羧酸减水剂25质量份，硼酸240质量份，葡糖糖酸钠20%20质量份，a-烯烃硫酸钠0.3质量份。
其中：减水型聚羧酸减水剂的制备方法为：将360质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、2质量份的过氧化氢溶液、40质量份的丙烯酸溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.37质量份的抗坏血酸、1.46质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加2.5h，引发剂溶液滴加3h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
其中：保坍型聚羧酸减水剂的制备方法为：将330质量份的异戊烯醇聚氧乙烯醚、3.2质量份的过氧化氢溶液、20质量份的丙烯酸、50质量份的丙烯酸羟乙酯溶于去离子水中，制得丙烯酸单体溶液；将0.65质量份的抗坏血酸、1.55%20质量份的巯基乙酸溶于去离子水中，制得引发剂溶液。向反应釜中滴加丙烯酸单体溶液和引发剂溶液，丙烯酸单体溶液滴加3h，引发剂溶液滴加3.5h；滴加完后继续反应1h，用30％的氢氧化钠溶液调节反应产物的pH至6。
下面是5个实施例的硫铝酸盐水泥混凝土的相关指标数据
表1%205个实施例硫铝酸盐水泥混凝土外加剂的坍落度和强度数据
从上表中5个实施例硫铝酸盐水泥混凝土外加剂的坍落度和强度数据来看，硫铝酸盐水泥混凝土具有初始坍落度高、1小时、2小时坍落度损失较小，随着时间的延长，3d的抗压强度高于1d的抗压强度，时间继续延长至28d，其抗压强度增强幅度减小。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
