[发明专利]一种新型混凝土缓凝剂及其制备方法

说明书

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体公开了一种新型混凝土缓凝剂及其制备方法，包括如下重量份计的各组分：山梨醇二乙二胺六乙酸碱金属盐15～20份、2‑膦酸基丁烷‑1，2，4‑三羧酸5～12份、氨基三甲叉膦酸5～8份、四硼酸钾3～5份、水40～60份。本发明的新型混凝土缓凝剂具很强的金属络合能力，能够延缓水泥中矿物质的水化反应；同时化学性能稳定。此外，在混凝土应用中，在低掺量的情况下表现出优异的缓凝性能，掺量越高，缓凝时间越长。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体是一种新型混凝土缓凝剂及其制备方法。

背景技术

混凝土缓凝剂是通过延缓水泥水化速率来调控混凝土的凝结时间，以此使得混凝土具有更长时间的工作塑性。实现远路程运输混凝土，以及特殊凝结时间混凝土的需求，此外，在大体积混凝土施工过程中，因为水化放热导致的温度差也可能导致混凝土硬化后存在裂缝，通过在混凝土施工中掺入缓凝剂，可以避免水泥混凝土因温差产生裂缝。因此缓凝剂是一种必不可少的混凝土外加剂。

目前常用的缓凝剂有多羟基酸、糖类、膦羧酸类、水处理缓蚀类和无机盐类等等。但是由于各种原因限制在实际生产施工中能使用的缓凝剂并不多，有机羟基羧酸类如酒石酸作为缓凝剂虽然能达到了凝结时间的调控，但是会影响混凝土的早期强度；另外还有一些缓凝剂受环境影响较大，如糖类缓凝剂还可能在存储期间出现霉变发臭的现象，且在调节凝结时间时，不易控制，当掺量达到一定量时凝结时间与掺量不存在线性关系，若掺量过高可能带来不凝现象，而且现有的缓凝剂耐候性差。

缓凝剂机理有吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论和氢氧化钙结晶成核抑制理论。在大多数缓凝剂中，络合物生成理论较为广泛，通过与水泥中的钙离子生成络合物，在水泥水化初期控制了液相中的钙离子浓度，阻止水泥水化相的形成，进而达到缓凝效果。

申请公布号为CN106242342A的中国发明专利公开了一种膦羧酸盐缓凝剂，该缓凝剂的温度适应范围广，缓凝效果比较好，但是对水泥和外加剂的适应性较差，尤其是对于聚羧酸减水剂(外加剂的一种)的相容性较差。同时该缓凝剂对混凝土后期强度有一定的影响。

此外，现有技术中葡萄糖酸钠作为缓凝剂使用，因其缓凝效果显著且容易控制，是目前业界公认的用于混凝土上最佳的缓凝剂，然而作为缓凝剂用的葡萄糖酸钠其制备过程对环境要求非常苛刻，导致生产时对设备要求很高。

因此，开发一种综合性能优异，掺量低，缓凝效果显著，对混凝土的后期相关性能无负面影响的新型缓凝剂很有必要。故本发明提供了一种所述新型混凝土缓凝剂的制备方法，该方法对设备的要求低，生产成本低，操作控制方便，有利于连续大规模生产。

发明内容

本发明意在提供一种新型混凝土缓凝剂及其制备方法，以解决现有技术中普通缓凝剂存在的相容性差和混凝时间不易控制的问题，以此来满足当前混凝土施工要求。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

一种新型混凝土缓凝剂，包括如下重量份计的各组分：山梨醇二乙二胺六乙酸碱金属盐15～20份、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸5～12份、氨基三甲叉膦酸5～8份、四硼酸钾3～5份、水40～60份。

相比于现有技术的有益效果：

(1)本发明的新型混凝土缓凝剂具有很强的金属络合能力，通过与水泥中的钙离子生成络合物，在水泥水化初期控制了液相中的钙离子浓度，阻止水泥水化相的形成，进而延缓水泥中矿物质的水化反应，且应用在混凝土中在低掺量下表现出显著缓凝效果。

(2)本方案的缓凝剂能够克服现有缓凝剂的掺入影响混凝土强度的问题，也克服了市面上缓凝剂掺量的敏感(现有缓凝剂添多添少都会影响缓凝效果)，可梯度控制混凝土的凝结时间，且对当前普遍应用的外加剂相容性好。