[发明专利]一种有机-无机复合混凝土缓凝剂的制备方法

说明书

本发明涉及混凝土及其制备技术领域，具体涉及一种有机‑无机复合混凝土缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将膨润土煅烧后用羟基乙叉二膦酸和马来酸酐进行改性，得到改性膨润土；(2)将聚醚多元醇、酸酐和有机胺在水中反应得到聚合乳液A，再用磷酸盐类缓凝剂、催化剂和甲醛对聚合乳液进行改性，得到缓凝剂中间体；(3)在缓凝剂中间体中加入不饱和甘油酯、硼酸钠、硫酸钙、分散剂、表面活性剂、改性膨润土混合均匀后，得到有机‑无机复合混凝土缓凝剂。通过本发明的方法制备得到的有机‑无机复合混凝土缓凝剂能够在10～45℃下对混凝土具有缓凝作用，适用温度范围广。

技术领域

本发明涉及缓凝剂技术领域，具体涉及一种有机-无机复合混凝土缓凝剂的制备方法。

背景技术

随着建筑技术的不断发展，各种特殊要求的混凝土应运而生。在一些大型的混凝土工程中，为了保证后续施工的钻孔桩与前期施工完毕的钻孔桩相互咬合连成一个整体，常要求混凝土的凝结时间延长至60-80小时，但却不能影响混凝土的最终强度。显然普通缓凝剂是无法满足这一要求的。而此类超缓凝混凝土的用量的市场份额在逐渐加大，在民用建筑市场日益萎缩的今天，研究混凝土超缓凝剂有着非常现实的经济价值和技术价值。

目前，市场上的缓凝剂可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂。无机缓凝剂电离出离子与水泥水化产物发生反应，在水泥颗粒表面生成致密难溶的物质膜，阻碍了水泥正常水化，从而使C₃A的水化和钙矾石(AFt)的形成过程都被延缓而起到缓凝作用；有机缓凝剂含有的络合物形成基，在水泥水化的碱性介质中，与游离的Ca²⁺生成不稳定的络合物，致使液相中Ca²⁺质量浓度下降，同时络合物形成基也可能吸附于水泥颗粒表面与水化产物表面上的O^2-形成氢键，并且络合物形成基又与水分子通过氢键缔合，使水泥颗粒表面形成一层较稳定的溶剂化水膜，从而抑制了水泥水化进程。

但是现有的混凝土缓凝剂大多只能再常温下使用，而在炎热的夏天，其缓凝效果很差，这在一定的程度上抑制了混凝土缓凝剂的应用范围。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种有机-无机复合混凝土缓凝剂的制备方法，该有机-无机复合混凝土缓凝剂能够在10～45℃下对混凝土具有缓凝作用，适用温度范围广。

为了实现上述目的，本发明提供一种有机-无机复合混凝土缓凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将膨润土在300～450℃下煅烧2～4h，接着将煅烧后的膨润土与羟基乙叉二膦酸在球磨机中球磨均匀后，然后加入水和马来酸酐，然后在80～95℃下超声反应5～10h，得到改性膨润土；

(2)将聚醚多元醇、碳原子数为4～8的酸酐和有机胺在水中混合均匀后，在80～120℃下反应2～4h，得到聚合乳液A，在聚合乳液A中加入磷酸盐类缓凝剂、催化剂和甲醛，在80～120℃下反应1～4h，得到缓凝剂中间体；

(3)在缓凝剂中间体中加入不饱和甘油酯、硼酸钠、硫酸钙、分散剂、表面活性剂、改性膨润土混合均匀后，调节所得产物浓度为20％～30％；pH值为3.0～6.0，即得到有机-无机复合混凝土缓凝剂。

通过上述技术方案，本发明中采用聚醚多元醇、酸酐和有机胺进行扩链反应，生成含有多个氨基、羟基等亲水基的聚合物分子，将该聚合物分子与不饱和甘油酯进一步反应可生成大分子结构的缓凝剂，能够对水泥就行包覆，阻碍水化反应的进行，此外，大分子链结构中的羟基、氨基等亲水基，能够对吸附混凝土中的水分子，在混凝土的凝结过程中缓慢释放水分子，从而达到在高温条件下缓凝的效果。

具体实施方式