一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法 (Concrete mortar anti-cracking additive and preparation method thereof ) 是由 刘少林 刘俊杰 田帅 廖文文 凌志 邓凯 于 2020-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法,涉及外加剂技术领域,所述外加剂按重量份包括以下组分：酯型聚羧酸减水剂40～50份、改性叶腊石粉15～25份、掺合料10～20份、硬脂酸钠8～12份、二乙醇胺5～9份、甲基纤维素1～3份、表面活性剂0.3～0.5份、膨胀剂0.1～0.5份、防冻剂0.1～0.3份、引气剂0.1～0.3份和去离子水25～45份。本发明能够有效改善混凝土砂浆的韧性及强度,同时,具有抗冻、补偿收缩,减少泌水率的作用；本发明产品集防水、抗渗、抗裂、抗压于一体,能够解决混凝土砂浆易开裂、收缩的问题,提高了混凝土的耐久性,且本发明制备工艺简单,操作便利,生产成本较低,生产周期较短,适宜大规模生产。(The invention discloses a concrete mortar anti-cracking additive and a preparation method thereof, relating to the technical field of additives, wherein the additive comprises the following components in parts by weight: 40-50 parts of ester type polycarboxylic acid water reducing agent, 15-25 parts of modified pyrophyllite powder, 10-20 parts of admixture, 8-12 parts of sodium stearate, 5-9 parts of diethanolamine, 1-3 parts of methyl cellulose, 0.3-0.5 part of surfactant, 0.1-0.5 part of expanding agent, 0.1-0.3 part of antifreezing agent, 0.1-0.3 part of air entraining agent and 25-45 parts of deionized water. The invention can effectively improve the toughness and strength of the concrete mortar, and simultaneously has the effects of freezing resistance, shrinkage compensation and bleeding rate reduction; the product of the invention integrates water resistance, impermeability, crack resistance and pressure resistance, can solve the problems of easy cracking and shrinkage of concrete mortar, and improves the durability of concrete.)
技术领域
本发明涉及外加剂技术领域，具体是一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法。
背景技术
混凝土外加剂是在搅拌混凝土过程中掺入，占水泥质量5%以下的，能显著改善混凝土性能的化学物质。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量小，对混凝土的性能影响较大具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点。
混凝土砂浆外加剂常用的主要是萘系高效减水剂，聚羧酸高性能减水剂和脂肪族高效减水剂。
但是，目前市场上的混凝土砂浆抗裂外加剂功能单一，使用过程中混凝土砂浆易出现开裂、收缩等问题，抗裂性及抗压强度较差，耐久性不理想，且现有外加剂制备原料较多，制备方法较复杂，生产成本较高，生产周期较长，已不能满足现有市场的需求。因此，本领域技术人员提供了一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法，本发明通过不同原料的协同作用及合理配比，能够有效改善混凝土砂浆的韧性及强度，保证混凝土砂浆的密实性，提高其抗裂及抗压性能，本发明产品集防水、抗渗、抗裂、抗压于一体，提高了混凝土的耐久性，且本发明制备工艺简单，操作便利，生产成本较低，生产周期较短，适宜大规模生产，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土砂浆抗裂外加剂，所述外加剂按重量份包括以下组分：酯型聚羧酸减水剂40～50份、改性叶腊石粉15～25份、掺合料10～20份、硬脂酸钠8～12份、二乙醇胺5～9份、甲基纤维素1～3份、表面活性剂0.3～0.5份、膨胀剂0.1～0.5份、防冻剂0.1～0.3份、引气剂0.1～0.3份和去离子水25～45份。
作为本发明进一步的方案：所述外加剂按重量份包括以下组分：酯型聚羧酸减水剂45份、改性叶腊石粉20份、掺合料15份、硬脂酸钠10份、二乙醇胺7份、甲基纤维素2份、表面活性剂0.4份、膨胀剂0.3份、防冻剂0.2份、引气剂0.2份和去离子水35份。
作为本发明再进一步的方案：所述改性叶腊石粉采用以下方法制备而成：
S11：将叶腊石粉与无水乙醇按1：5～8的比例，球磨混合0.5～1h，得到混合物；
S12:向上述混合物中加入氯化钙和氯化铝，球磨混合0.2～0.5h；
S13:再依次加入钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂，球磨混合0.5～1h，得到改性叶腊石粉。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S12中氯化钙和氯化铝的添加量均为叶腊石粉重量的3～7%。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S13中钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂的添加量均为叶腊石粉重量的1～3%。
作为本发明再进一步的方案：所述掺合料为粉煤灰、矿渣、超细硅粉、沸石粉、钢渣粉、磷渣粉和石灰石粉的混合物。
作为本发明再进一步的方案：所述表面活性剂为木钙、松香酸钠、松香、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯硫酸钠中的任意一种或几种的混合物。
作为本发明再进一步的方案：所述引气剂为木质素磺酸盐、脂肪酸或树脂酸中的任意一种。
一种混凝土砂浆抗裂外加剂的制备方法，所述外加剂的具体制备方法包括以下步骤：
S21原料准备：按重量份配比称取所需原料酯型聚羧酸减水剂、改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺、甲基纤维素、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂、引气剂和去离子水，备用；
S22混合液配制：将酯型聚羧酸减水剂加入去离子水中，搅拌均匀，再依次加入改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺和甲基纤维素，边加入边搅拌，混合均匀后进行乳化均质，得到混合液；
S23加入添加剂：依次将引气剂、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂加入上述混合液中，搅拌均匀后，反应1～3h，得到该防水剂产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种混凝土砂浆抗裂外加剂及其制备方法，本发明原料中添加有酯型聚羧酸减水剂、改性叶腊石粉、掺合料等组分，通过不同原料的协同作用及合理配比，能够有效改善混凝土砂浆的韧性及强度，保证混凝土砂浆的密实性，防止混凝土砂浆产生渗漏及裂缝，提高其抗裂及抗压性能，同时，具有抗冻、补偿收缩，减少泌水率的作用。
本发明产品集防水、抗渗、抗裂、抗压于一体，能够解决混凝土砂浆易开裂、收缩的问题，提高了混凝土的耐久性，且本发明制备工艺简单，操作便利，生产成本较低，生产周期较短，适宜大规模生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，
实施例1
一种混凝土砂浆抗裂外加剂，该外加剂按重量份包括以下组分：酯型聚羧酸减水剂40份、改性叶腊石粉15份、掺合料10份、硬脂酸钠8份、二乙醇胺5份、甲基纤维素1份、表面活性剂0.3份、膨胀剂0.1份、防冻剂0.1份、引气剂0.1份和去离子水25份。
进一步的，改性叶腊石粉采用以下方法制备而成：
S11：将叶腊石粉与无水乙醇按1：5的比例，球磨混合0.5h，得到混合物；
S12:向上述混合物中加入氯化钙和氯化铝，球磨混合0.2h；
S13:再依次加入钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂，球磨混合0.5h，得到改性叶腊石粉。
再进一步的，步骤S12中氯化钙和氯化铝的添加量均为叶腊石粉重量的3%。
再进一步的，步骤S13中钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂的添加量均为叶腊石粉重量的1%。
再进一步的，掺合料为粉煤灰、矿渣、超细硅粉、沸石粉、钢渣粉、磷渣粉和石灰石粉的混合物。
再进一步的，表面活性剂为木钙、松香酸钠的混合物。
再进一步的，引气剂为木质素磺酸盐。
一种混凝土砂浆抗裂外加剂的制备方法，外加剂的具体制备方法包括以下步骤：
S21原料准备：按重量份配比称取所需原料酯型聚羧酸减水剂、改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺、甲基纤维素、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂、引气剂和去离子水，备用；
S22混合液配制：将酯型聚羧酸减水剂加入去离子水中，搅拌均匀，再依次加入改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺和甲基纤维素，边加入边搅拌，混合均匀后进行乳化均质，得到混合液；
S23加入添加剂：依次将引气剂、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂加入上述混合液中，搅拌均匀后，反应1h，得到该防水剂产品。
实施例2
一种混凝土砂浆抗裂外加剂，该外加剂按重量份包括以下组分：酯型聚羧酸减水剂50份、改性叶腊石粉25份、掺合料20份、硬脂酸钠12份、二乙醇胺9份、甲基纤维素3份、表面活性剂0.5份、膨胀剂0.5份、防冻剂0.3份、引气剂0.3份和去离子水45份。
进一步的，改性叶腊石粉采用以下方法制备而成：
S11：将叶腊石粉与无水乙醇按1：8的比例，球磨混合1h，得到混合物；
S12:向上述混合物中加入氯化钙和氯化铝，球磨混合0.5h；
S13:再依次加入钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂，球磨混合1h，得到改性叶腊石粉。
再进一步的，步骤S12中氯化钙和氯化铝的添加量均为叶腊石粉重量的7%。
再进一步的，步骤S13中钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂的添加量均为叶腊石粉重量的3%。
再进一步的，掺合料为粉煤灰、矿渣、超细硅粉、沸石粉、钢渣粉、磷渣粉和石灰石粉的混合物。
再进一步的，表面活性剂为松香。
再进一步的，引气剂为脂肪酸。
一种混凝土砂浆抗裂外加剂的制备方法，外加剂的具体制备方法包括以下步骤：
S21原料准备：按重量份配比称取所需原料酯型聚羧酸减水剂、改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺、甲基纤维素、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂、引气剂和去离子水，备用；
S22混合液配制：将酯型聚羧酸减水剂加入去离子水中，搅拌均匀，再依次加入改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺和甲基纤维素，边加入边搅拌，混合均匀后进行乳化均质，得到混合液；
S23加入添加剂：依次将引气剂、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂加入上述混合液中，搅拌均匀后，反应3h，得到该防水剂产品。
实施例3
一种混凝土砂浆抗裂外加剂，该外加剂按重量份包括以下组分：酯型聚羧酸减水剂45份、改性叶腊石粉20份、掺合料15份、硬脂酸钠10份、二乙醇胺7份、甲基纤维素2份、表面活性剂0.4份、膨胀剂0.3份、防冻剂0.2份、引气剂0.2份和去离子水35份。
进一步的，改性叶腊石粉采用以下方法制备而成：
S11：将叶腊石粉与无水乙醇按1：6.5的比例，球磨混合0.75h，得到混合物；
S12:向上述混合物中加入氯化钙和氯化铝，球磨混合0.35h；
S13:再依次加入钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂，球磨混合0.75h，得到改性叶腊石粉。
再进一步的，步骤S12中氯化钙和氯化铝的添加量均为叶腊石粉重量的5%。
再进一步的，步骤S13中钛酸酯偶联剂和聚甲基硅烷偶联剂的添加量均为叶腊石粉重量的2%。
再进一步的，掺合料为粉煤灰、矿渣、超细硅粉、沸石粉、钢渣粉、磷渣粉和石灰石粉的混合物。
再进一步的，表面活性剂为十二烷基苯磺酸、十二烷基苯硫酸钠的混合物。
再进一步的，引气剂为树脂酸。
一种混凝土砂浆抗裂外加剂的制备方法，外加剂的具体制备方法包括以下步骤：
S21原料准备：按重量份配比称取所需原料酯型聚羧酸减水剂、改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺、甲基纤维素、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂、引气剂和去离子水，备用；
S22混合液配制：将酯型聚羧酸减水剂加入去离子水中，搅拌均匀，再依次加入改性叶腊石粉、掺合料、硬脂酸钠、二乙醇胺和甲基纤维素，边加入边搅拌，混合均匀后进行乳化均质，得到混合液；
S23加入添加剂：依次将引气剂、表面活性剂、膨胀剂、防冻剂加入上述混合液中，搅拌均匀后，反应2h，得到该防水剂产品。
对比例1
选用现有市售混凝土砂浆外加剂。
实验例
分别选用实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中的外加剂产品进行混凝土砂浆的抗裂及抗压强度性能检测，掺入量均为3%。
实验结果详见下表1。
表1 实验性能检测结果
由此可知，本发明实施例1、实施例2、实施例3的外加剂产品与对比例1相比，混凝土砂浆抗裂时间长，裂缝面积小，抗压强度高，本发明有效改善了混凝土砂浆性能，提高了其抗裂及抗压强度。
综上所述，本发明原料中添加有酯型聚羧酸减水剂、改性叶腊石粉、掺合料等组分，通过不同原料的协同作用及合理配比，能够有效改善混凝土砂浆的韧性及强度，保证混凝土砂浆的密实性，防止混凝土砂浆产生渗漏及裂缝，提高其抗裂及抗压性能，同时，具有抗冻、补偿收缩，减少泌水率的作用；本发明产品集防水、抗渗、抗裂、抗压于一体，能够解决混凝土砂浆易开裂、收缩的问题，提高了混凝土的耐久性，且本发明制备工艺简单，操作便利，生产成本较低，生产周期较短，适宜大规模生产。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。