[發明專利]一種新拌混凝土早強劑的制備方法及新拌混凝土早強劑

有效

• 申請號: 202210845561.6
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115286540B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 孔韜;王靖;梅丹;查炎鵬;劉俊元;李德軍;曾輝;計曄;王二帥;王琳琳;李永亮;王霞;吳昊;尹相勇
• 申請（專利權）人: 北京市建筑工程研究院有限責任公司
• 主分類號: C07C303/02
• 分類號: C07C303/02;C07C303/32;C07C309/08;C07C309/07;C07C309/14;C04B24/16
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 梁宇珊

本申請涉及混凝土外加劑的技術領域，具體公開了一種新拌混凝土早強劑的制備方法及新拌混凝土早強劑。所述新拌混凝土早強劑的制備方法，控制亞硫酸鹽水溶液的溫度為20?80℃，加入醛類化合物的水溶液，保溫反應2?6h，制得磺化劑溶液；將所述磺化劑溶液和醇胺類化合物混合，加熱升溫至60?110℃，保溫反應5?10h，制得新拌混凝土早強劑；其中醛類化合物、亞硫酸鹽和醇胺類化合物的物質的量比為1:(1.0?1.2):(0.5?1.4)。將新拌混凝土早強劑加入到混凝土中，使混凝土的初始坍落度和初始擴展度保持不變，提高混凝土1d抗壓強度，使1d抗壓強度提高26.67%以上。

技術領域

本申請涉及混凝土外加劑的技術領域，更具體涉及一種新拌混凝土早強劑的制備方法及新拌混凝土早強劑。

背景技術

早強劑是一種功能性混凝土外加劑，能夠加速新拌混凝土中水泥的水化，縮短硬化時間，有效地提高混凝土的早期強度，且對后期強度無顯著影響。在混凝土應用技術發展過程中，早強劑作為一種較早應用的外加劑而被實際工程中廣泛使用，特別是在需要加快工程進度的混凝土工程、低溫及負溫施工條件下的混凝土澆筑、混凝土預制構件生產等工程中。

常見的新拌混凝土早強劑分為傳統的小分子類早強劑和近年來逐步推廣的晶核類早強劑等，其中傳統的小分子類早強劑包括無機鹽類早強劑、有機物類早強劑和有機、無機復合類早強劑。

無機鹽類早強劑主要為氯鹽類早強劑、硫酸鹽類早強劑、硝酸鹽、亞硝酸鹽以及硅酸鹽類早強劑。氯鹽類早強劑的氯離子能夠加速鋼筋的銹蝕，只能應用于在無配筋的素混凝土中；硫酸鹽類早強劑由于產生膨脹性的鈣礬石晶體，容易因過摻導致混凝土的抗滲性和耐腐蝕性降低；硝酸鹽、亞硝酸鹽在常用的聚羧酸減水劑溶液中，存放穩定性較差，易分解；硅酸鹽類早強劑為強堿性，可對人體造成腐蝕傷害。有機物類早強劑主要為小分子醇胺、甲酸、尿素等，最常用的三乙醇胺用量不易控制，且過摻易造成超緩凝。有機、無機復合類早強劑則為上述多種早強劑復配組合使用。另一方面，小分子類早強劑以離子或單個分子狀態分散在水泥漿體中，迅速起效的同時，往往還伴隨著混凝土流動性損失、工作性能下降等現象，不利于混凝土澆筑的順利進行。

晶核型早強劑作為誘導劑，能夠降低水泥水化產物的成核勢壘，加快水泥水化產物的水化過程，提升水泥基材料的早期強度，有效彌補傳統早強劑缺陷。但一般情況下的推薦使用量較高，導致實際應用成本較高，不利于大批量的使用。

發明內容

為了提高新拌混凝土早期強度，且減少對新拌混凝土工作性能的影響，本申請提供了一種新拌混凝土早強劑的制備方法及新拌混凝土早強劑。

第一方面，本申請提供了一種新拌混凝土早強劑的制備方法，包括以下步驟，

S1：控制亞硫酸鹽水溶液的溫度為20-80℃，加入醛類化合物的水溶液，滴加完畢后，保溫反應2-6h，制得磺化劑溶液；

S2：將所述磺化劑溶液和醇胺類化合物混合，加熱升溫至60-110℃，保溫反應5-10h，制得新拌混凝土早強劑；

所述醛類化合物、所述亞硫酸鹽和所述醇胺類化合物的物質的量比為1:(1.0-1.2):(0.5-1.4)。

在本申請中，首先將醛類化合物和亞硫酸鹽分別加入水中，分別配制成水溶液，然后調整亞硫酸鹽水溶液的溫度為20-80℃，在0.5-4h內加入醛類化合物的水溶液，優選1-2小時。醛類化合物和亞硫酸鹽發生親核加成反應，制得磺化劑溶液。

將制得磺化劑溶液和醇胺類化合物加水進行混合，磺化劑與醇胺類化合物在水溶液中發生磺甲基化反應，制得新拌混凝土早強劑。

本申請制得新拌混凝土早強劑為混合物，是一種水劑。將新拌混凝土早強劑加入到混凝土中，能夠提高混凝土的1d抗壓強度，且能夠保證混凝土初始坍落度和初始擴展度基本保持不變。此外，本申請制得新拌混凝土早強劑相較于晶核型早強劑價格便宜，可以大批量使用，具有較高的市場應用價值。