本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種與氧化鎂膨脹劑相適配的緩凝劑，由下列物質(zhì)按質(zhì)量百分比配制而成：草酸銨5%~10%；磷酸銨10%~20%；檸檬酸銨20%~30%；余量為水。本發(fā)明專利技術(shù)還涉及該緩凝劑的制備方法。采用本發(fā)明專利技術(shù)提供的與氧化鎂膨脹劑相適應(yīng)的緩凝劑，不但能夠改善摻氧化鎂膨脹劑水泥凈漿的初始流動(dòng)度，而且能夠顯著提升水泥凈漿60min后的流動(dòng)性保持能力，具有優(yōu)異的緩凝效果；既可以延緩氧化鎂膨脹劑的早期水化，改善氧化鎂混凝土的工作性能，又不降低氧化鎂膨脹劑的反應(yīng)活性，確保其膨脹性能不被削弱；本發(fā)明專利技術(shù)提供的與氧化鎂膨脹劑相適應(yīng)的緩凝劑的制備方法，具有原材料采購方便，制備工藝簡(jiǎn)單易行，便于推廣應(yīng)用的特點(diǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于混凝土外加劑
，具體涉及一種。
技術(shù)介紹
混凝土澆筑后，由于水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，使混凝土溫度升高，產(chǎn)生體積熱膨脹。待達(dá)到最高溫度以后，隨著熱量向外部環(huán)境的散發(fā)，溫度將由最高值降至一個(gè)穩(wěn)定或準(zhǔn)穩(wěn)定值，將產(chǎn)生溫度收縮應(yīng)力，當(dāng)收縮應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，就將導(dǎo)致混凝土開裂。在水利水電工程建設(shè)中，大體積混凝土溫度收縮裂縫是影響工程質(zhì)量和耐久性的關(guān)鍵因素之一。我國科技人員利用氧化鎂膨脹劑特有的延遲膨脹補(bǔ)償大體積混凝土溫降收縮，可有效控制混凝土的應(yīng)變，防止大體積混凝土的溫度開裂，并據(jù)此發(fā)展了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“氧化鎂微膨脹混凝土筑壩技術(shù)”。迄今為止，氧化鎂微膨脹混凝土筑壩技術(shù)已經(jīng)在我國三十幾座水利工程中得到成功應(yīng)用，其主要優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)化溫控措施、加快施工進(jìn)度縮短工期，節(jié)約工程投資，同時(shí)對(duì)混凝土的溫度收縮具有明顯的補(bǔ)償效果，為減少大體積混凝土溫度開裂風(fēng)險(xiǎn)發(fā)揮出重要作用。氧化鎂微膨脹混凝土筑壩技術(shù)的研究與應(yīng)用在我國已經(jīng)取得了豐富的研究成果，但在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，氧化鎂膨脹劑摻入混凝土?xí)r，容易引起新拌混凝土的坍落度損失加快，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使新拌混凝土在半小時(shí)內(nèi)失去流動(dòng)性，難以滿足正常施工的要求，嚴(yán)重影響了這一技術(shù)在工程實(shí)踐中的推廣應(yīng)用。目前常用的緩凝組分主要是通過延緩、抑制水泥熟料礦物鋁酸三鈣和硅酸三鈣的水化，對(duì)氧化鎂膨脹劑的水化不起作用，因此傳統(tǒng)緩凝劑用于氧化鎂微膨脹混凝土中時(shí)基本上起不到緩凝效果。《國家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006 2020年)》提出加強(qiáng)能源等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，積極發(fā)展水電。大力發(fā)展 水電，需要新建更多的混凝土大壩。目前，我國水利水電工程建設(shè)正處于蓬勃發(fā)展階段，金沙江、雅礱江、瀾滄江等流域的一大批水利水電工程相繼興建，都將面臨大體積混凝土溫度裂縫問題。有效防止這些水電工程混凝土溫度開裂、確保工程安全性是當(dāng)前大規(guī)模水電開發(fā)所急需解決的重大科學(xué)技術(shù)問題。氧化鎂微膨脹混凝土筑壩技術(shù)，將有助于解決水利水電建設(shè)中混凝土開裂這一影響工程安全的、急需解決的關(guān)鍵問題。氧化鎂膨脹劑作為氧化鎂微膨脹混凝土筑壩技術(shù)的主要原材料必將在這些重點(diǎn)工程中得到應(yīng)用，但目前傳統(tǒng)緩凝組分與氧化鎂膨脹劑基本不相適應(yīng)。因此，研究開發(fā)能與氧化鎂膨脹劑相適應(yīng)的專用緩凝組分，對(duì)氧化鎂膨脹劑在水電工程中的應(yīng)用具有重要的意義。中國專利CNOl 127417. 4披露了一種用于菱鎂膠凝材料緩凝劑的制備方法，該緩凝劑以磷酸和氫氧化鋁為主要成分，通過與鎂離子反應(yīng)生成不溶于水的磷酸鎂起到緩凝作用。顯然這種緩凝劑和氧化鎂膨脹劑復(fù)合使用時(shí)，會(huì)導(dǎo)致氧化鎂膨脹劑喪失反應(yīng)活性，從而導(dǎo)致其膨脹性能下降。而且該專利中披露的氫氧化鋁是一種比較難溶性物質(zhì)，易于從混合溶液中沉淀出來，給使用帶來困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，在于提供一種與氧化鎂膨脹劑相適配的緩凝劑，采用該緩凝劑后的氧化鎂微膨脹混凝土能夠減緩坍落度的損失，一段時(shí)間后仍具有很好的流動(dòng)性，滿足施工的要求。本專利技術(shù)的具體技術(shù)方案如下一種與氧化鎂膨脹劑相適配的緩凝劑，由下列物質(zhì)按質(zhì)量百分比配制而成草酸銨 5% 10% ；磷酸銨 10% 20% ；檸檬酸銨20% 30% ；余量為水。本專利技術(shù)還涉及與氧化鎂膨脹劑相適配的緩凝劑的制備方法，包括如下步驟先稱取各物質(zhì)，然后加入到反應(yīng)釜中，常溫下攪拌混合得到緩凝劑。本專利技術(shù)所述的緩凝劑與氧化鎂膨脹劑復(fù)合使用時(shí)，在草酸銨作用下磷酸銨中的磷酸根離子將優(yōu)先吸附在氧化鎂膨脹劑顆粒表面，與鎂離子產(chǎn)生優(yōu)異的螯合作用生成難溶性鎂鹽，阻止內(nèi)層MgO分子與水分的進(jìn)一步接觸，起到延緩MgO水化的作用；當(dāng)磷酸根離子消耗殆盡時(shí)，草酸銨中的草酸根離子再與剩余的鎂離子絡(luò)合反應(yīng)生成微溶性鎂鹽，阻止鎂離子與水分子的接觸，起到緩凝作用，可有效延長(zhǎng)摻氧化鎂膨脹劑水泥基材料的流動(dòng)性保持時(shí)間。當(dāng)緩凝劑中的磷酸根離子和草酸根離子反應(yīng)消耗完畢后，緩凝劑中的剩余銨離子在檸檬酸根離子的協(xié)同作用下可以使前面反應(yīng)生成的微溶性鎂鹽趨于溶解，可再次釋放出鎂離子，恢復(fù)鎂離子的反應(yīng)活性。隨著`微溶性鎂鹽的溶解消耗，氧化鎂膨脹劑顆粒將會(huì)再次與水進(jìn)行接觸，內(nèi)層MgO分子開始水化，生成膨脹性水化產(chǎn)物Mg(0H)2。本專利技術(shù)制備得到的與氧化鎂膨脹劑相適配的專用緩凝劑，充分利用草酸銨、磷酸銨和檸檬酸銨三者的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鎂膨脹劑顆粒表面的定向吸附、包裹覆蓋與溶蝕，有效改變了氧化鎂膨脹劑顆粒的表面性能，既延緩了氧化鎂膨脹劑的早期水化，又不降低氧化鎂膨脹劑的膨脹性能。由于氧化鎂膨脹劑的摻量一般為膠凝材料總質(zhì)量的39Γ5%之間，本專利技術(shù)所制備得到的緩凝劑的摻量一般為膠凝材料總質(zhì)量的O. 19Γ0. 2%之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是1.采用本專利技術(shù)提供的與氧化鎂膨脹劑相適應(yīng)的緩凝劑，不但能夠改善摻氧化鎂膨脹劑水泥凈漿的初始流動(dòng)度，而且能夠顯著提升水泥凈漿60min后的流動(dòng)性保持能力，具有優(yōu)異的緩凝效果；既可以延緩氧化鎂膨脹劑的早期水化，改善氧化鎂混凝土的工作性能，又不降低氧化鎂膨脹劑的反應(yīng)活性，確保其膨脹性能不被削弱；2.本專利技術(shù)提供的與氧化鎂膨脹劑相適應(yīng)的緩凝劑的制備方法，具有原材料采購方便，制備工藝簡(jiǎn)單易行，便于推廣應(yīng)用的特點(diǎn)。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步說明，但不限于實(shí)施例；在本專利技術(shù)中，除有特別說明，所有百分含量均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。本專利技術(shù)中的“膠凝材料”是由95%的水泥和5%的MgO組成。本專利技術(shù)中的“水泥”采用江南一小野田水泥有限公司生產(chǎn)的P· II 52. 5硅酸鹽水泥。本專利技術(shù)中的“氧化鎂”采用遼寧海城鎂礦耐火材料總廠化工廠生產(chǎn)的輕燒氧化鎂。實(shí)施例中的減水劑選用江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的SBTJMs-B萘系高效減水劑，減水劑的摻量占膠凝材料總質(zhì)量的O. 5%。實(shí)施例1將下述各原料按其質(zhì)量百分比加入反應(yīng)釜中，在常溫下混合攪拌均勻，制得緩凝劑草酸銨 5% ；磷酸銨 20% ；梓檬酸銨30% ；水45%。實(shí)施例2將下述各原料按其質(zhì)量百分比加入反應(yīng)釜中，在常溫下混合攪拌均勻，制得緩凝劑草酸銨 8% ；磷酸銨 15% ； 檸檬酸銨27%;水50%。實(shí)施例3將下述各原料按其質(zhì)量百分比加入反應(yīng)釜中，在常溫下混合攪拌均勻，制得緩凝劑草酸銨 10% ；磷酸銨 10% ；梓檬酸銨20% ；水60%。 本專利技術(shù)將緩凝劑加入到膠凝材料中，采用凈漿試驗(yàn)評(píng)價(jià)緩凝劑對(duì)膠凝材料凈漿的流動(dòng)性能和緩凝效果的影響，膠凝材料凈漿流動(dòng)度測(cè)試方法參照GB8077-2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性實(shí)驗(yàn)方法》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，膠凝材料凈漿凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)方法參照GB/T1346-2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。本專利技術(shù)應(yīng)用例中，實(shí)施例1至實(shí)施例3制備得到的緩凝劑加入到膠凝材料中的摻量均為膠凝材料總質(zhì)量的O. 15%。比較例I采用葡萄糖作為緩凝劑，其摻量為膠凝材料總質(zhì)量的O. 20%。比較例2采用磷酸銨作為緩凝劑，其摻量為膠凝材料總質(zhì)量的O. 15%。比較例3中的緩凝劑由磷酸銨與檸檬酸銨按質(zhì)量比為1:1混合而成，該緩凝劑的摻量為膠凝材料總質(zhì)量的O. 15%。表I為應(yīng)用例中，膠凝材料凈漿中各物質(zhì)組分以及膠凝材料的各個(gè)性能數(shù)據(jù)，表I中膠凝材料凈漿的水膠比均為O. 35。表I本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種與氧化鎂膨脹劑相適配的緩凝劑，其特征在于由下列物質(zhì)按質(zhì)量百分比配制而成：草酸銨?????5%~10%；磷酸銨????10%~20%；檸檬酸銨??20%~30%；余量為水。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種與氧化鎂膨脹劑相適配的緩凝劑，其特征在于由下列物質(zhì)按質(zhì)量百分比配制而成 草酸銨 5% 10% ； 磷酸銨 10% 20% ； 檸檬酸銨20% 30...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉加平，張守治，田倩，姚婷，郭飛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇博特新材料有限公司，江蘇蘇博特新材料股份有限公司，江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司，攀枝花博特建材有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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