[发明专利]一种高稳泡、低敏感混凝土引气剂及制备方法

说明书

本发明提供一种高稳泡、低敏感混凝土引气剂及制备方法，属于混凝土外加剂制备技术领域，其原料组分及组分占原料总量的质量百分比分别为：双子型表面活性剂20～40％，粘度调节剂2～4％，泡沫稳定剂2～8％，增效剂1～3％，水45～75％；本发明的高稳泡、低敏感混凝土引气剂以不对称双子型表面活性剂和多种功能组分协同作用，起泡和稳泡能力显著提升，相比于常规引气剂具有掺量低、稳泡性高、对硬水适应性高等优点，可以满足高寒低气压等严酷环境下的使用需求。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂制备技术领域，具体是涉及一种高稳泡、低敏感混凝土引气剂及制备方法。

背景技术

随着西部大开发战略的深入推进，混凝土工程建设逐渐向极端严酷的环境区域拓展。在青藏高原地区，海拔一般在3000m～5000m，年平均温度大多低于5℃，年正负温天数可达180d以上，混凝土面临着严重的冻融损伤威胁。目前关于混凝土抗冻性的研究很多，其中最为有效的措施就是掺加引气剂。

与平原地区相比，高寒地区海拔高，气压低，当海拔达到4200m时，大气压降至约60kPa，导致引气剂表面张力增大，引气能力降低，同时由于g变低，导致临界气泡孔径变大，因此稳泡能力下降。其次，西部高寒地区分布着大量盐湖和盐渍土，水中钙镁离子含量偏高，会抑制引气剂的起泡能力。此外，低温也会降低引气剂表面活性，对引气剂的效果产生不利影响。传统的引气剂(如松香、皂甙等)在高寒区使用时，存在掺量增大，稳泡性不佳，混凝土硬化后气泡间距系数增大，耐久性不足等问题。

中国专利CN202010109821.4公布了一种稳泡性佳的混凝土引气剂，引气效果佳，与其它外加剂的复合性好，与混凝土的适应性强，但其主要应用于常压环境下，并未考虑到高寒低气压环境下引气和稳泡的需求。中国专利CN201810659914.7公开了一种应用于高寒高海拔地区的混凝土引气剂及制备方法，在三萜皂甙溶液中引入水溶性树脂改性聚丁二烯树脂和水溶性离子聚合物改性聚丙烯酰胺，提高了气泡壁的强度和稳泡性能，但其并没有考虑高寒地区硬水情况，在实际工程中仍然存在引气效果不佳的问题。

综上，目前针对高寒低气压环境的混凝土引气剂研究较少，亟需开展满足高寒、低气压、硬水等严酷条件下的高稳泡、低敏感混凝土引气剂制备技术研究。

发明内容

为解决现有混凝土引气剂的不足，本发明提供一种高稳泡、低敏感混凝土引气剂及制备方法，具有起泡能力优、稳泡性能好的优点。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种高稳泡、低敏感混凝土引气剂，其特征在于，按质量百分数计由如下组分制成：双子型表面活性剂20～40％，粘度调节剂2～4％，泡沫稳定剂2～8％，增效剂1～3％，水45～75％，各组分质量百分数之和为100％；

所述粘度调节剂为黄原胶、瓜尔胶与骨胶按质量比1:(0.2～0.4):(1～2)配制得到；

所述增效剂为亚硝酸钠或亚硝酸钙中的一种或两种；

所述双子型表面活性剂按照以下方法制备得到：

(1)在反应釜中加入以二氯甲烷为溶剂的月桂酰氯，滴加溶液质量1％～2％的吡啶，在冰浴和搅拌条件下缓慢加入N,N-二乙基乙醇胺，然后升温到20～30℃，反应2～3h，得到中间产物1；

(2)在反应釜中加入以二氯甲烷为溶剂的肉豆蔻酰氯，滴加溶液质量1％～2％的吡啶，在冰浴和搅拌条件下缓慢加入N,N-二乙基乙醇胺，然后升温到20～30℃，反应2～3h，得到中间产物2；

(3)将得到的中间产物1和中间产物2在反应釜中混合均匀，在搅拌条件下向其中滴加2,2-二溴二乙醚，升温至80～100℃，搅拌条件下反应4～6h，然后利用旋转蒸发器减压蒸馏2～3小时去除溶剂二氯甲烷，将所得产物进行重结晶得到最终产物。