一种混凝土用抗离析剂及其制备方法与流程

1.本技术涉及混凝土助剂的技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土用抗离析剂及其制备方法。


背景技术：

2.混凝土离析是混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉，混凝土拌合物成分相互分离，造成内部组成和结构不均匀的现象。通常表现为粗集料与砂浆相互分离，例如密度大的颗粒沉积到拌合物的底部，或者粗集料从拌合物中整体分离出来。
3.混凝土离析会影响混凝土的泵送施工性能，造成粘罐、堵管、影响工期等，降低经济效益，还会产生混凝土表面出现砂纹、骨料外露、钢筋外露等现象，导致混凝土强度大幅度下降，严重影响混凝土结构承载能力，破坏结构的安全性能，严重的将造成返工或巨大的经济损失。再者，混凝土离析会导致混凝土的匀质性差，致使混凝土各部位的收缩不一致，易产生混凝土收缩裂缝。特别是在施工混凝土楼板时，由于混凝土离析使表层的水泥浆层增厚，收缩急剧增大，出现严重龟裂现象。极大地降低了混凝土抗渗、抗冻等性能。
4.针对上述相关技术，发明人认为降低混凝土的离析率具有重要意义。


技术实现要素：

5.为了降低混凝土的离析率，本技术提供一种混凝土用抗离析剂及其制备方法。
6.第一方面，本技术提供一种混凝土用抗离析剂，采用如下的技术方案：一种混凝土用抗离析剂，由包含以下重量份的原料制成：分散剂5
‑
15份、聚合氯化铝1
‑
5份、水20
‑
30份、粘聚材料8
‑
20份；所述粘聚材料包括黄明胶。
7.通过采用上述技术方案，由于采用黄明胶添加至混凝土用抗离析剂中，黄明胶具有高效增粘剂的稳定性能，用于混凝土中后能够有效增大粗集料和细集料之间的粘聚性能，从而使粗集料与细集料不易分离，降低混凝土的离析率。而分散剂则用于增加粘聚材料在混凝土中的分散性，与粘聚材料协同作用降低混凝土的离析率。
8.优选的，所述粘聚材料还包括保水组分，所述保水组分与黄明胶的质量比为（4
‑
6）:（1
‑
3），所述保水组分包括高吸水树脂或保水体。
9.通过采用上述技术方案，保水组分能够使拌和的混凝土有效保水，使混凝土原料的各组分与水不易分离，从而进一步降低混凝土的离析率。
10.优选的，所述保水体包括硅多孔保水体，所述硅多孔保水体采用如下方法制成：（1）按重量份计，取10
‑
20份水、5
‑
15份十六烷基三甲基溴化铵混合搅拌后，加入4
‑
8份硅溶胶、2
‑
8份硅烷偶联剂，继续搅拌至呈现淡蓝色溶液，得反应液；（2）将步骤（1）的反应液和质量分数为2%
‑
6%的氨水溶液按质量比为（5
‑
15）：（1
‑
6）混合后，搅拌处理后在45
‑
55℃下陈化20
‑
28h，得陈化体；（3）将步骤（2）中的陈化体在60
‑
80℃下干燥20
‑
30min后，研磨处理，得硅多孔保水体。
11.通过采用上述技术方案，硅多孔保水体具有优异的保水性能，能够使水从多孔结构中进入同时不易流出。通过步骤（1）可使部分制备硅多孔保水体的原料反应，得到反应液。再通过步骤（2）对反应液进一步处理，陈化后得到陈化体。最后通过步骤（3）对陈化体进行干燥、研磨，得到粉末状的硅多孔保水体。
12.优选的，步骤（2）中所述搅拌处理的转速为600
‑
800r/min。
13.通过采用上述技术方案，在该搅拌速率下，有利于生成粒径较小的硅多孔保水体，从而提高硅多孔保水体的保水性能。
14.优选的，所述黄明胶为多孔结构的黄明胶，所述多孔结构的黄明胶的孔隙率为40%
‑
60%，所述黄明胶包覆于保水组分外形成核壳结构的粘聚材料。
15.通过采用上述技术方案，当混凝土和抗离析剂中加入水后，水通过黄明胶的多孔结构进入黄明胶内部，而黄明胶内部包覆有保水组分，保水组分与水接触后实现保水。黄明胶包覆在保水组分外，使黄明胶与混凝土的其余组分具有较大的接触面积，从而增大了黄明胶与混凝土其余组分的结合面积，进而增加了混凝土原料之间的粘聚力，降低了混凝土的离析率。
16.优选的，所述分散剂包括阳离子分散剂或非离子分散剂。
17.通过采用上述技术方案，阳离子分散剂水溶性大，具有良好的稳定性。非离子分散剂同样具有良好的稳定性，因此添加至混凝土中有利于提高混凝土整体的稳定性。
18.优选的，所述分散剂包括阳离子分散剂，所述阳离子分散剂包括十六烷基三甲基季铵溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵。
19.通过采用上述技术方案，阳离子分散剂不仅具有良好的稳定性，还具有较好的水溶性，当阳离子分散剂溶于水后，使粘聚材料与水一同进入混凝土中的缝隙中，提高阳离子分散剂在混凝土中的分散性，便于形成均一稳定的混凝土，从而进一步降低混凝土的离析率。
20.第二方面，本技术提供一种混凝土用抗离析剂的制备方法，采用如下的技术方案：一种混凝土用抗离析剂的制备方法，包括如下制备步骤：按配方，将分散剂和粘聚材料在80
‑
100℃下以200
‑
300r/min的转速混合后搅拌40
‑
60min后，得混凝土用抗离析剂。
21.通过采用上述技术方案，分散剂和粘聚材料通过混合搅拌，使二者形成良好的结合，最终的得到均一稳定的抗离析剂。
22.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术采用由于采用黄明胶添加至混凝土用抗离析剂中，黄明胶具有高效增粘剂的稳定性能，用于混凝土中后能够有效增大粗集料和细集料之间的粘聚性能，从而使粗集料与细集料不易分离，降低混凝土的离析率，而分散剂则用于增加粘聚材料在混凝土中的分散性，与粘聚材料协同作用降低混凝土的离析率。
23.2、本技术中优选采用黄明胶为多孔结构的黄明胶，黄明胶包覆于保水组分外形成核壳结构的粘聚材料，当混凝土和抗离析剂中加入水后，水通过黄明胶的多孔结构进入黄明胶内部，而黄明胶内部包覆有保水组分，保水组分与水接触后实现保水，黄明胶包覆在保水组分外，使黄明胶与混凝土的其余组分具有较大的接触面积，从而增大了黄明胶与混凝土其余组分的结合面积，进而增加了混凝土原料之间的粘聚力，降低了混凝土的离析率。
24.3、本技术的方法，通过分散剂和粘聚材料通过混合搅拌，使二者形成良好的结合，
最终的得到均一稳定的抗离析剂。
具体实施方式
25.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
26.本技术实施例中，所用的药品见表1：表1 本技术实施例的药品保水组分的制备例制备例1：本制备例的保水组分采用如下方法制得：（1）按重量份计，称取10kg水、5kg十六烷基三甲基溴化铵以120r/min的转速混合搅拌10min后，在搅拌过程中加入4kg硅溶胶、2kg硅烷偶联剂，继续以120r/min的转速搅拌至呈现出淡蓝色溶液，得反应液；（2）取5kg步骤（1）的反应液和1kg质量分数为2%的氨水溶液混合后，在600r/min的转速下搅拌40min后，在50℃下陈化24h，得陈化体；（3）将步骤（2）中的陈化体在60℃下干燥20min后，进行研磨，得硅多孔保水体，即保水组分。
27.制备例2：本制备例的保水组分采用如下方法制得：（1）按重量份计，称取15kg水、10kg十六烷基三甲基溴化铵以120r/min的转速混合搅拌10min后，在搅拌过程中加入6kg硅溶胶、5kg硅烷偶联剂，继续以120r/min的转速搅拌至呈现出淡蓝色溶液，得反应液；（2）取5kg步骤（1）的反应液和1kg质量分数为2%的氨水溶液混合后，在600r/min的
转速下搅拌40min后，在50℃下陈化24h，得陈化体；（3）将步骤（2）中的陈化体在60℃下干燥20min后，进行研磨，得硅多孔保水体，即保水组分。
28.制备例3：本制备例的保水组分采用如下方法制得：（1）按重量份计，称取20kg水、15kg十六烷基三甲基溴化铵以120r/min的转速混合搅拌10min后，在搅拌过程中加入8kg硅溶胶、8kg硅烷偶联剂，继续以120r/min的转速搅拌至呈现出淡蓝色溶液，得反应液；（2）取5kg步骤（1）的反应液和1kg质量分数为2%的氨水溶液混合后，在600r/min的转速下搅拌40min后，在50℃下陈化24h，得陈化体；（3）将步骤（2）中的陈化体在60℃下干燥20min后，进行研磨，得硅多孔保水体，即保水组分。
29.制备例4：本制备例与制备例1的不同之处在于：本制备例的步骤（2）中的转速为700r/min。
30.制备例5：本制备例与制备例1的不同之处在于：本制备例的步骤（2）中的转速为800r/min。
31.制备例6：本制备例直接采用高吸水树脂作为保水组分。
32.粘聚材料的制备例制备例7：本制备例的粘聚材料采用如下方法制得：（1）取4kg牛皮，刮去牛毛，清水冲洗干净，然后在100℃下煮制10min，去除污物和残留的毛发，得干净牛皮；（2）将步骤（1）中的干净牛皮与16kg水混合后在100℃下加热2h后，在50kpa的压力、110℃的温度下继续加热1h，得胶质液；（3）将步骤（2）的胶质液过滤，取2kg滤液、0.2kg开孔剂和0.5kg制备例1中的保水组分在100℃的温度、120r/min的转速下搅拌20min后，降温至室温，陈放4h后研磨成粉，得核壳结构的粘聚材料，核结构为制备例1中的保水组分，壳结构为黄明胶，黄明胶与保水组分的质量比为1:4，黄明胶的孔隙率为50%。
33.制备例8：本制备例的粘聚材料采用如下方法制得：（1）取4kg牛皮，刮去牛毛，清水冲洗干净，然后在100℃下煮制10min，去除污物和残留的毛发，得干净牛皮；（2）将步骤（1）中的干净牛皮与16kg水混合后在100℃下加热2h后，在50kpa的压力、110℃的温度下继续加热1h，得胶质液；（3）将步骤（2）的胶质液过滤，取2kg滤液、0.2kg开孔剂在100℃下加热20min后，降温至室温，陈放4h后研磨成粉，得多孔结构的黄明胶，黄明胶的孔隙率为50%；（4）将步骤（3）中的黄明胶与0.5kg的制备例1中的保水组分混合后，在120r/min的转速下搅拌10min，得粘聚材料，黄明胶与保水组分的质量比为1:4。
34.制备例9：本制备例与制备例7的不同之处在于：本制备例中未添加开孔剂。
35.制备例10
‑
14：制备例10
‑
14的粘聚材料与制备例7的不同之处在于选用的保水组分不同，具体如表2所示。
36.表2 制备例7、制备例10
‑
14中保水组分的选择
实施例
37.实施例1：一种混凝土用抗离析剂的制备方法：称取5kg十六烷基三甲基季铵溴化铵作为分散剂、8kg制备例1的粘聚材料、1kg聚合氯化铝、20kg水；按配方，将分散剂和粘聚材料混合后在350r/min的转速下搅拌20min，得混凝土用抗离析剂。
38.实施例2：一种混凝土用抗离析剂的制备方法：称取10kg十六烷基三甲基季铵溴化铵作为分散剂、14kg制备例1的粘聚材料、3kg聚合氯化铝、25kg水；按配方，将分散剂和粘聚材料混合后在350r/min的转速下搅拌20min，得混凝土用抗离析剂。
39.实施例3：一种混凝土用抗离析剂的制备方法：称取15kg十六烷基三甲基季铵溴化铵作为分散剂、20kg制备例1的粘聚材料、5kg聚合氯化铝、30kg水；按配方，将分散剂和粘聚材料混合后在350r/min的转速下搅拌20min，得混凝土用抗离析剂。
40.实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于本实施例采用十六烷基三甲基氯化铵作为分散剂。
41.实施例5
‑
11：实施例5
‑
11与实施例1的不同之处在于选用的粘聚材料不同，具体如表3所示。
42.表3 实施例1、实施例5
‑
11选用的粘聚材料
对比例对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：本对比例中未添加分散剂。
43.对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：本对比例中未添加粘聚材料。
44.性能检测试验抗裂性能检测方法取本技术中2kg抗离析剂添加至10kg混凝土中，待混凝土自然晾干7天后，根据《gb t 50082
‑
2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》。
45.取本技术中2kg抗离析剂添加至10kg混凝土中，待混凝土自然晾干7天后，根据《混凝土强度检验评定标准gb50107
‑
2010》对混凝土的强度进行测试。
46.表4 性能检测表
将实施例1
‑
3进行对比，实施例1
‑
3的不同之处在于混凝土用抗离析剂原料的配比不同，由于实施例2抗压强度最大，每条裂缝开裂的平均开裂面积最小，故，实施例2的抗离析率最低，因此实施例2中原料的配比最佳。
47.将实施例4和实施例1进行对比，实施例4和实施例1的不同之处在于实施例1和实施例4依次采用十六烷基三甲基季铵溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵作为分散剂。实施例1与实施例4的总裂缝数目相同，但实施例1的每条裂缝的平均开裂面积小于实施例4，且实施例1抗压强度较大，因此实施例1的离析率较低，因此采用十六烷基三甲基季铵溴化铵作为分散剂更佳。
48.将实施例5和实施例1进行对比，实施例5和实施例1的不同之处在于实施例1和实施例5分别采用制备例7和制备例8的粘聚材料，制备例7和制备例8的不同之处在于制备粘聚材料的方法不同，实施例1制备得黄明胶包覆于保水组分外的核壳结构的粘聚材料，而实施例5中的黄明胶与保水组分为普通混合。由于实施例1的总裂缝数目和每条裂缝的平均开裂面积小于实施例5，且实施例1的抗压强度较大，因此实施例1的离析率较低，因此实施例1中制备粘聚材料的方法更佳，即黄明胶包覆于保水组分外形成核壳结构的粘聚材料更佳。
49.将实施例6和实施例1进行对比，实施例6和实施例1的不同之处在于实施例6中未
添加开孔剂。由于实施例1的总裂缝数目和每条裂缝的平均开裂面积小于实施例6，且实施例1的抗压强度较大，因此实施例1的离析率较低，这是由于实施例1中开孔剂的添加使得黄明胶为多孔结构，从而便于水进入黄明胶内部与保水组分接触进行保水，使混凝土原料不易与水分离，降低了混凝土的离析率。因此多孔结构的黄明胶更佳。
50.将实施例1、实施例7
‑
8进行对比，实施例1、实施例7
‑
8的不同之处在于分别采用制备例7、制备例10、制备例11中的粘聚材料。制备例7、制备例10、制备例11中的粘聚材料的区别在于分别选用制备例1
‑
3中的保水组分，制备例1
‑
3中的保水组分的区别在于，制备保水组分时原料的配比不同。由于实施例1、实施例7
‑
8的总裂缝数目均相同，但实施例7的每条裂缝的平均面积最小，且实施例7的抗压强度最大，因此实施例7的离析率最小，实施例7中制备保水组分的原料配比最佳。
51.将实施例1、实施例9
‑
10进行对比，实施例1、实施例9
‑
10的不同之处在于分别采用制备例7、制备例12、制备例13中的粘聚材料。制备例7、制备例12、制备例13中的粘聚材料的区别在于分别选用制备例1、制备例4
‑
5中的保水组分，制备例1、制备例4
‑
5中的保水组分的区别在于，制备保水组分时步骤（2）中的转速不同。由于实施例1、实施例9
‑
10的总裂缝数目均相同，但实施例9的每条裂缝的平均面积最小，且实施例9的抗压强度最大，因此实施例9的离析率最小，实施例9中制备保水组分时步骤（2）中的转速最佳。
52.将实施例1、实施例11进行对比，实施例11与实施例1的不同之处在于实施例11直接采用高吸水树脂作为保水组分。由于实施例1的总裂缝数目和每条裂缝的平均面积较小，且实施例1的抗压强度较大，因此实施例1的离析率最小，因此实施例1中采用硅多孔保水体作为保水体更佳。
53.将实施例1、对比例1进行对比，对比例1与实施例1的不同之处在于对比例1中未添加分散剂。由于实施例1的总裂缝数目和每条裂缝的平均面积较小，且实施例1的抗压强度较大，因此实施例1的离析率较小，因此实施例1中添加分散剂增加了粘聚材料在混凝土中的分散性。
54.最后，将实施例1、对比例2进行对比，对比例2与实施例1的不同之处在于对比例2中未添加粘聚材料。由于实施例1的总裂缝数目和每条裂缝的平均面积较小，且实施例1的抗压强度较大，因此实施例1的离析率较小，因此实施例1中添加粘聚材料降低了混凝土的离析率。
55.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。