【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及絮凝劑，具體涉及一種水下不分散混凝土絮凝劑及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、普通混凝土拌合物傾倒于水中時，由于水的沖洗作用，會將骨料與水泥分離，部分被水帶走，失去膠結(jié)骨料的能力。水下不分散混凝土是將以絮凝劑為主的外加劑加入到混凝土中，水泥顆粒之間、水泥與骨料之間，可通過絮凝劑的高分子長鏈的“橋架”作用，使拌合物形成穩(wěn)定的空間柔性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高混凝土的粘聚力，限制混凝土的分散、離析避免水泥流失。
2、目前，常用的水下不分散混凝土絮凝劑主要分為聚丙烯系及纖維素系。中國專利技術(shù)專利申請cn1216755a將植物榨汁去渣后恒溫培養(yǎng)得到培養(yǎng)液；將糧食研磨成粉，進行水處理得到面筋；將上述植物培養(yǎng)液與面筋混合，攪拌均勻后進行培養(yǎng)，得到植物纖維蛋白膠合體；將水泥與超微硅粉、減水劑、植物纖維蛋白膠合體均勻混合在一起即可。中國專利技術(shù)專利cn1326796c一種建筑用水下抗分散混凝土外加劑，由甲基纖維素、聚丙烯酰胺、十二烷基劑苯磺酸鈉、萘系高效減水劑、硬脂酸、沸石粉組成。中國專利技術(shù)專利cn1003238b一種用于水中灌注的水下混凝土外加劑，是由聚丙烯酰胺與頁巖灰或與硅粉混合而成，可含有β-萘磺酸甲醛縮合物等陰離子表面活性劑。
3、以上的絮凝劑往往存在需水量大、拌合物坍落度損失大、抗分散性能不足、凝結(jié)時間較長、強度偏低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提出一種水下不分散混凝土絮凝劑及其制備方法，摻加本專利技術(shù)水下不分散混凝土絮凝劑的新拌混凝土具有較好的粘
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
3、本專利技術(shù)提供一種水下不分散混凝土絮凝劑，由以下原料按重量份制備而成：聚丙烯酰胺改性纖維素2-4份、多孔二氧化硅納米顆粒0.5-0.7份、粉煤灰0.2-0.4份、硅灰0.7-1份、聚羧酸減水劑3-5份。
4、作為本專利技術(shù)的進一步改進，所述聚丙烯酰胺改性纖維素的制備方法如下：
5、s1.將纖維素溶于酸液中，加入馬來酸酐和濃硫酸，加熱回流反應(yīng)，制得羧基改性纖維素；
6、s2.將步驟s1制得的羧基改性纖維素經(jīng)過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和n-羥基琥珀酰亞胺的活化后，加入丙烯酰胺，加熱攪拌反應(yīng)，制得丙烯酰胺改性纖維素；
7、s3.將步驟s2制得的丙烯酰胺改性纖維素加入水中，加入引發(fā)劑，加熱攪拌反應(yīng)，制得聚丙烯酰胺改性纖維素。
8、作為本專利技術(shù)的進一步改進，步驟s1中所述酸液為1-2wt％的乙酸溶液，所述纖維素、馬來酸酐和濃硫酸的質(zhì)量比為10-12:5-7:0.5-1，所述反應(yīng)的時間為5-7h。
9、作為本專利技術(shù)的進一步改進，步驟s2中所述羧基改性纖維素、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、n-羥基琥珀酰亞胺、丙烯酰胺的質(zhì)量比為10:5-7:4-6:3-5，所述活化的溫度為0-4℃，時間為0.5-1h，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為30-40℃，時間為7-10h。
10、作為本專利技術(shù)的進一步改進，步驟s3中所述丙烯酰胺改性纖維素、引發(fā)劑的質(zhì)量比為100:1-2，所述引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的至少一種，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為50-60℃，時間為2-4h。
11、作為本專利技術(shù)的進一步改進，所述多孔二氧化硅納米顆粒的制備方法如下：將乙醇、水、氨水攪拌混合均勻，加入致孔劑，加入正硅酸烷基酯，加熱攪拌水解反應(yīng)，離心，洗滌，干燥，制得多孔二氧化硅納米顆粒。
12、作為本專利技術(shù)的進一步改進，所述乙醇、水、氨水、致孔劑和正硅酸烷基酯的質(zhì)量比為150-170:10-15:5-7:2-4:12-15，所述致孔劑選自十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基芐基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨中的至少一種，所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述加熱攪拌水解反應(yīng)的溫度為35-45℃，時間為12-15h。
13、作為本專利技術(shù)的進一步改進，所述聚羧酸減水劑為聚丙烯酸酯或聚苯乙烯酸酯。
14、作為本專利技術(shù)的進一步改進，所述粉煤灰45μm篩余≤12％；所述硅灰45μm的篩余≤0.01％。
15、本專利技術(shù)進一步保護一種上述水下不分散混凝土絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：將聚丙烯酰胺改性纖維素、多孔二氧化硅納米顆粒、粉煤灰、硅灰、聚羧酸減水劑混合均勻，制得水下不分散混凝土絮凝劑。
16、本專利技術(shù)具有如下有益效果：
17、本專利技術(shù)制得的聚丙烯酰胺改性纖維素，通過在纖維素分子上連上丙烯酰胺改性，使得纖維素具有較好的水溶性，并經(jīng)過引發(fā)制得聚丙烯酰胺改性纖維素，能明顯降低混凝土的泌水率，提高其抗離析的能力，同時也避免了導(dǎo)致混凝土需水量增大、流動性降低的問題，且制備方法簡單，價格較低，便于廣泛應(yīng)用，同時也避免了單一的聚丙烯酰胺添加拌制混凝土?xí)r粘性較大，對攪拌設(shè)備動力要求較高，攪拌時間較長，坍落度損失快，水下澆筑時粘聚性下降較多，造成水陸強度比較低等問題。
18、本專利技術(shù)還制備了多孔二氧化硅納米顆粒，通過溶膠凝膠反應(yīng)以及致孔作用，制得了比表面積較大的多孔二氧化硅納米顆粒，可使混凝土漿體的保水能力增大。在其他的無機材料如粉煤灰、硅灰的協(xié)同作用下，不僅能快速固化，而且可以保證初始強度。
19、本專利技術(shù)摻加水下不分散混凝土絮凝劑的新拌混凝土具有較好的粘稠性、流動性，而且混凝土在灌入水下后，具有自流平、自密實的特點，具有較好的抗分散性，在水下施工的混凝土強度損失較低，且減少了澆注施工時帶來的水質(zhì)污染，具有廣闊的應(yīng)用前景。
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1.一種水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，由以下原料按重量份制備而成：聚丙烯酰胺改性纖維素2-4份、多孔二氧化硅納米顆粒0.5-0.7份、粉煤灰0.2-0.4份、硅灰0.7-1份、聚羧酸減水劑3-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，所述聚丙烯酰胺改性纖維素的制備方法如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，步驟S1中所述酸液為1-2wt％的乙酸溶液，所述纖維素、馬來酸酐和濃硫酸的質(zhì)量比為10-12:5-7:0.5-1，所述反應(yīng)的時間為5-7h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，步驟S2中所述羧基改性纖維素、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺、丙烯酰胺的質(zhì)量比為10:5-7:4-6:3-5，所述活化的溫度為0-4℃，時間為0.5-1h，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為30-40℃，時間為7-10h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，步驟S3中所述丙烯酰胺改性纖維素、引發(fā)劑的質(zhì)量比為100:1-2，所述引
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，所述多孔二氧化硅納米顆粒的制備方法如下：將乙醇、水、氨水攪拌混合均勻，加入致孔劑，加入正硅酸烷基酯，加熱攪拌水解反應(yīng)，離心，洗滌，干燥，制得多孔二氧化硅納米顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于所述乙醇、水、氨水、致孔劑和正硅酸烷基酯的質(zhì)量比為150-170:10-15:5-7:2-4:12-15，所述致孔劑選自十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基芐基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨中的至少一種，所述正硅酸烷基酯為正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述加熱攪拌水解反應(yīng)的溫度為35-45℃，時間為12-15h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，所述聚羧酸減水劑為聚丙烯酸酯或聚苯乙烯酸酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，所述粉煤灰45μm篩余≤12％；所述硅灰45μm的篩余≤0.01％。
10.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述水下不分散混凝土絮凝劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將聚丙烯酰胺改性纖維素、多孔二氧化硅納米顆粒、粉煤灰、硅灰、聚羧酸減水劑混合均勻，制得水下不分散混凝土絮凝劑。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，由以下原料按重量份制備而成：聚丙烯酰胺改性纖維素2-4份、多孔二氧化硅納米顆粒0.5-0.7份、粉煤灰0.2-0.4份、硅灰0.7-1份、聚羧酸減水劑3-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，所述聚丙烯酰胺改性纖維素的制備方法如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，步驟s1中所述酸液為1-2wt％的乙酸溶液，所述纖維素、馬來酸酐和濃硫酸的質(zhì)量比為10-12:5-7:0.5-1，所述反應(yīng)的時間為5-7h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，步驟s2中所述羧基改性纖維素、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、n-羥基琥珀酰亞胺、丙烯酰胺的質(zhì)量比為10:5-7:4-6:3-5，所述活化的溫度為0-4℃，時間為0.5-1h，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為30-40℃，時間為7-10h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述水下不分散混凝土絮凝劑，其特征在于，步驟s3中所述丙烯酰胺改性纖維素、引發(fā)劑的質(zhì)量比為100:1-2，所述引發(fā)劑選自過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的至少一種，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為50-60℃，時間為2-...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王麗雯，郭寶宗，馬清浩，馬永棟，
申請(專利權(quán))人：北京慕湖外加劑有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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