[發明專利]一種改善粘土對摻聚羧酸減水劑水泥混凝土體系負效應的屏蔽劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201410075133.5
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103896512A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 王智;張翠;王林龍;劉川;考友哲;熊鳳鳴
• 申請（專利權）人: 重慶大學;重慶思貝肯節能技術開發有限公司
• 主分類號: C04B24/28
• 分類號: C04B24/28
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李明;張先蕓

技術領域

本發明涉及水泥、混凝土外加劑領域，尤其涉及一種改善粘土對摻聚羧酸減水劑水泥混凝土體系負效應的屏蔽劑及其使用方法，屏蔽劑適用于摻聚羧酸減水劑水泥混凝土體系含泥較多的情況。

背景技術

集料是混凝土的重要組成部分，含泥量是衡量集料質量的重要指標之一；目前，混凝土原材料的生產現狀表明：泥是混凝土集料中一個不可避免的組分，大量的工程實踐、科學研究表明，集料附含泥對混凝土性能有不利的影響，特別是含泥量高或超過標準規定的集料對混凝土性能影響十分明顯。

聚羧酸減水劑因具有高減水率、高保坍性、分子結構可調和綠色環保等優良性能，被越來越廣泛地應用于混凝土工程中。然而，大量的工程實例及研究表明，聚羧酸減水劑與混凝土原材料存在相容性差的問題，其中，混凝土集料中不可避免的泥對摻聚羧酸減水劑混凝土的工作性能等具有顯著的影響，主要表現為聚羧酸減水劑的減水分散能力嚴重下降、流動性降低、保坍效果差，進而導致硬化混凝土強度降低。

粘土是集料附含泥中影響水泥混凝土性能的主要組成部分，其對水泥混凝土的流動性影響可能有兩方面的原因：其一，粘土有巨大的比表面積，能吸附大量拌合用水，降低水泥混凝土的流動性；其二，粘土與水泥顆粒競爭吸附聚羧酸減水劑，從而影響水泥混凝土的流動性，資料顯示蒙脫土及膨潤土吸附減水劑的能力是水泥的數十倍。

在聚羧酸減水劑存在情況下，骨料含有一定量的粘土，不同程度降低了摻聚羧酸減水劑砂漿流動性；與不摻聚羧酸減水劑的水泥凈漿相比，粘土對摻有聚羧酸減水劑的凈漿流動性影響更為顯著，證明了粘土對聚羧酸減水劑的吸附作用，粘土影響砂漿或凈漿流動性的程度與粘土的種類及比表面積有關。此外，粘土具有巨大的表面能，通過吸附聚羧酸減水劑而消耗自由能，聚羧酸減水劑的疏水基團從水溶液中逃逸出來，有利于粘土對聚羧酸減水劑的吸附。另外，粘土吸附的陽離子如Ca²⁺可與RCOO^-形成難溶于水的絡合物，從而消耗部分聚羧酸減水劑。粘土在堿性溶液中帶負電，但是粘土帶電的不均勻性也可能吸附聚羧酸這種陰離子表面活性劑。

目前，針對粘土對摻聚羧酸減水劑水泥混凝土負效應的問題，國內外一些學者研究了其影響機理并提出了一些抑制措施，但都不具有普適性。研究較多的措施是通過化學改性的方法，優化聚羧酸減水劑分子，使其帶對粘土有耐性的官能團，或者合成直鏈線性的聚羧酸減水劑，可以有效改善含泥漿體的流變性能，降低聚羧酸系減水劑對粘土的敏感性。王子明等聚合成了一種直鏈狀聚羧酸系聚合物作為粘土抵抗劑，可降低粘土對聚羧酸減水劑的影響，但該粘土抵抗劑只能是特定的分子量和結構的聚合物，對合成過程中的分子量要求高。申請號為201010574716.6，名稱為“一種抗泥型聚羧酸超塑化劑的制備方法”的專利公開了一種抗泥型聚羧酸超塑化劑，其與與普通聚羧酸減水劑相比具有良好的抗泥效果；但其制備過程復雜，且并未給出粘土適應的種類范圍。因此，研究者提出通過物理復摻的手段達到改善粘土負效應的目的，劉國棟提出一種用于抑制骨料含泥量較高對混凝土不利影響的Z劑，用它與聚羧酸減水劑復配使用具有一定改善效果，可相對降低聚羧酸減水劑的摻量，改善聚羧酸減水劑的使用效能；但這種方法要求助劑的摻量較高，甚至與聚羧酸減水劑的復配比例達到1:4時才具備一定效果，而且也并未說明具體對于何種成分的泥起作用，對不同成分泥的改善效果差異等問題。王信剛等人研究了一種可控緩釋聚羧酸減水劑，嘗試通過引入緩釋劑優先吸附聚羧酸減水劑和緩凝劑，再將它們加入到混凝土體系中去，粘土會先吸附緩凝劑而保護了聚羧酸減水劑，保證聚羧酸減水劑分子在水泥顆粒上發揮作用；但該方法的問題在于，作為緩釋劑的沸石，本身吸附能力就很強，聚羧酸減水劑分子被其吸附后還能否自由脫除，若聚羧酸減水劑雖沒有被粘土吸附但卻被沸石吸附，是同樣無法發揮減水分散作用的。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種改善粘土對摻聚羧酸減水劑水泥混凝土體系負效應的屏蔽劑，以降低或屏蔽粘土對摻聚羧酸減水劑水泥混凝土體系的負效應。

為了解決上述技術問題，本發明采用了以下的技術方案：

一種改善粘土對摻聚羧酸減水劑水泥混凝土體系負效應的屏蔽劑，其特征在于，由如下質量份數的原料組成：

五水偏硅酸鈉35～55份，三聚磷酸鈉30～55份，聚乙二醇7～15份，腐植酸鈉3～8份和聚丙烯酸鈉5～10份。