专利名称：高效砂浆增塑剂基料及其高效砂浆增塑剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种砂浆外加剂，特别涉及一种高效砂浆增塑剂基料及其制备方法，和高效砂浆增塑剂组合物。
背景技术：
在工业和民用建筑工程中，砌筑和抹灰砂浆应用十分普通，我国建筑砂浆每年需用10多亿立方米，使用水泥2～3亿吨，石灰膏1～2亿吨。为了满足砂浆的工作性，过去主要靠增加20～30％的水泥用量或掺用水泥用量30～100％的石灰膏，其结果是，增大水泥用量，增大成本，砂浆工作性改善不明显，使用石灰膏对施工场地污染十分严重，对抹灰砂浆墙面产生裂纹，空鼓，脱落，工程质量受到影响；从八十年代以后，在砌筑和抹灰砂浆中掺用松香热聚物引气剂替代石灰膏，它能显著改善砂浆和易性，但它的主要功能是引入大量的孔径在300～500μm的气泡在砂浆中，这些大而多的气泡在砂浆的拌和过程中象滚珠一样在砂浆颗粒间滑动，使砂浆工作性得到改善，由于砂浆中大量气泡的存在，砂浆强度大幅度下降，一般降幅达40～60％，使工程质量受到严重损失。
在砂浆中使用微沫剂，掺量为万分之几至十万分之几，计量十分困难，掺量不足，不能提高和易性，掺量过多，砂浆强度降幅太大，工程质量受到严重影响；另一方面，微沫剂为液体，冬季气温低，需加热溶解，否则无法使用，给施工带来困难，所以微沫剂的推广使用近年来受到建设管理部门的限制。
目前市面上出现的砂浆精，砂浆王，在建筑中使用，也能替代石灰膏，起到改善砂浆工作性的作用，但它是微沫剂产品的一种改性，即由液体改为固体，由万分之几的掺用量变为千分之几的掺用量，它便于使用、保存、不污染环境，但是它的主要机理是引气型产品，也是靠引入大量的气泡到砂浆中起到改善砂浆和易性的作用，它的砂浆强度也会比基准砂浆强度下降30～40％，不能保证建筑工程质量，由于强度的降低，只有靠增加水泥用量来弥补强度损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种解决建筑砂浆所存在的技术问题、既能保证工作性能的提高又能保证工程质量、还能降低生产成本的高效砂浆增塑剂基料及其制备方法和高效砂浆增塑剂组合物。
本发明提供的技术方案是一种高效砂浆增塑剂基料，按总重量百分数计算，该高效砂浆增塑剂基料可由下面的方法制备而成，该方法包括以下步骤a、将11～14％的松香聚合物缓慢加入到45～55％温度为80～120℃的水中，并在反应釜中不断搅拌，使其充分溶解后，再加入4～6％的无机碱，其中在溶解拌和过程中减少的水分应用沸水补足，溶解完全后，在60～80℃的温度下，恒温直到完全反应；b、在60～80℃的温度下，边搅拌和边加入磺酸盐8～10％，多元醇1～2％，在40～60℃的温度下，恒温直到完全反应；c、再加入10～11％的增塑剂，使其充分溶解，并在30～50℃温度下反应完全后，冷却至常温；
d、喷雾干燥成粉末状颗粒，与增稠剂3～5％和硅微粉9～11％复配，即得到高效砂浆增塑剂基料。
所述a步反应时间为3～5小时，所述b步反应时间为1～3小时，所述c步反应时间为1～2小时。
所述松香聚合物为松香酸钠或松香。
所述无机碱为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾。
所述磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯硫酸钠。
所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、聚合物分散胶粉。
所述多元醇为三乙醇胺、三乙丙醇胺。
所述增塑剂为高效减水剂选自聚羧酸盐、氨基磺酸盐、β-萘系磺酸盐、木质素磺酸盐。
所述硅微粉是指氧化硅含量大于80％的比表面积大于8000cm2/kg的粉煤灰、硅粉、硅土、石英粉、膨润土、陶土、长石粉等。
另外，本发明还提供的包括高效砂浆增塑剂基料的高效砂浆增塑剂组合物一种高效砂浆增塑剂组合物(JX-BC普通型)，其中该高效砂浆增塑剂含有20～30％的所述高效砂浆增塑剂基料，硅微粉70～80％。
一种高效砂浆增塑剂组合物(JX-B2高浓型)，其中该高效砂浆增塑剂含有50～80％的所述高效砂浆增塑剂基料，10～20％的增稠剂，10～20％的烷基苯磺酸盐，余量为硅微粉。
一种高效砂浆增塑剂组合物(JX-B1常温型)，其中该高效砂浆增塑剂含有30～40％的所述高效砂浆增塑剂基料，40～50％的木质素和萘钠磺酸盐，10～20％的硅微粉。
一种高效砂浆增塑剂组合物(JX-BA早强型)，其中该高效砂浆增塑剂含有40～50％的所述高效砂浆增塑剂基料，40～50％的硫酸盐，10～20％的硅微粉。
一种高效砂浆增塑剂组合物(JX-B4抗冻型)，其中该高效砂浆增塑剂含有10～20％的所述高效砂浆增塑剂基料，30～40％的防冻剂，30～40％的增塑剂，余量为硫酸盐。
一种高效砂浆增塑剂组合物(JX-B3缓凝泵送型)，其中该高效砂浆增塑剂含有20～30％的所述高效砂浆增塑剂基料，30～40％的增塑剂，10～20％的缓凝剂，10～20％的增稠剂。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的增稠剂主要使用纤维素醚，在高效砂浆增塑剂组合物的组分中起到增稠、增粉、保水的作用，使物料匀质性良好。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的磺酸盐属于阴离子表面活性剂，具有发泡效果，能提高物料的和易性。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的硅微粉为含有高活性二氧化硅、具有密实、增稠、填充效果、作为载体，降低成本。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的增塑剂即超塑化剂、具有分散力强、减水率大、增强、增塑、密实功能。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的缓凝剂如三聚磷酸盐，葡萄糖酸钠、木钙、糖钙，能够延缓水化热、减少塌落度经时损失，防止裂纹，有利于高温和泵送施工。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的增稠剂如纤维素醚系列。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的防冻剂为常规使用的防冻剂如亚硝酸盐，三乙醇、氯盐、碳酸盐等。
高效砂浆增塑剂组合物中所述的硫酸盐为硫酸钠、硫酸钙、硫化硫酸钠。
本发明含有高效砂浆增塑剂基料的高效砂浆增塑剂组合物可用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、干拌砂浆、预拌砂浆中，能全部替代混合砂浆中的石灰膏，降低水泥砂浆中的水泥用量10～30％，改善砂浆和易性，提高砂浆和砌体的强度，增加工程的耐久性；用于引气混凝土砌筑和抹面砂浆，防止灰缝不饱满、墙面空鼓、开裂、脱落现象；用于贫配砼降低泌水率，提高强度；用于预拌砂浆和干拌砂中，减少分层度，保证砂浆塑性，有利于砂浆夏季和泵送施工。它的作用机理在于是一种高效塑化剂，掺入新拌砂浆中能迅速溶解，在砂浆的水泥颗粒表面形成一层塑化膜，使水泥絮聚物迅速解体，高度分散、使砂浆工作性得到改善。
而且，本发明的高效砂浆增塑剂组合物能提高砂浆的溶液浓度、粘度、稠度，对于提高砂浆和砌体的抗压、抗剪强度有显著作用。
本发明的高效砂浆增塑剂组合物在新拌砂浆中能引入一定的微小孔径为50～200um的厚壁气泡在砂浆中，可显著改善和易性，这些气泡孔径小、壁厚、不易凝聚破裂，能稳定均匀的分散在砂浆中，并能显著改善砂浆中毛细管道的孔隙结构，截段大部份毛细孔道，增加砂浆的密实程度，从而提高了砂浆的抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化能力，也增加了砂浆的抗压强度。
本发明的直接经济效益每使用一吨高效砂浆增塑剂可替代石灰膏300～400吨，节约水泥80～150吨，减少开采天然矿石300～600吨，节约煅烧石灰石和水泥熟料原煤100～200吨，用电1000～3000度，节约石灰膏淋灰用水1000～2000吨，减少因煅烧水泥和石灰石产生的二氧化碳200～300吨，直接经济效益3～5万元。
发明内容下文中，根据优选的实施例对本发明以进行更详细的描述。然而，下面的实施例仅限于对本发明的理解并且本发明并不限于此或受其限制。
具体实施例方式
实施例实施例1先用45kg的水在反应釜中加热至100℃，在拌和的过程中徐徐加入11kg的松香酸钠，待松香聚合物完全溶解后，慢慢加入5kg的氢氧化钠，并不停的搅拌，溶解完全后，停止加温，并用沸水补足，失去的水分；降温至60℃恒温反应4小时直到完全反应，在搅拌的过程中加入8kg的十二烷基苯磺酸钠，1kg的三乙醇胺，充分拌匀，然后在60℃的条件下恒温反应3小时，直到反应完全，再加入10kg的聚羧盐减水剂，并在40℃的条件下反应2小时，冷却至常温。最后喷雾干燥得到32kg的粉状颗粒产品，加入4kg的羟乙基甲基纤维素和9kg的硅微粉(一级粉煤灰)复合为45kg的高效砂浆增塑剂基料。
实施例2在反应釜中加水50kg，加热至100℃的沸水，再将氢氧化钾5kg，慢慢加入，并充分搅拌直到完全溶解，再徐徐加入松香粉料12.5kg，使其充分溶解，降温至75℃，加入三乙醇胺2kg拌匀后，加入十二烷基硫酸钠10kg，使其充分溶解降温至50℃，加入含固量为40％的氨基磺酸盐减水剂12kg，恒温35℃反应5小时，直到反应完全为止，冷却至常温，喷雾干燥成粉末状，得重量为35kg的干粉料，然后与增稠剂羟乙基纤维素5kg和10kg的硅微粉(一级粉煤灰)复合成总重量为40kg的高效砂浆增塑剂基料。
高效砂浆增塑剂组合物实施例根据不同的用途，用高效砂浆增塑剂基料与其他组合物复成不同型号的高效砂浆增塑剂品种。
实施例1(以1000kg为例)高效砂浆增塑剂组合物(JX-BC普通型)用高效砂浆增塑剂基料200kg与粉煤灰或矿渣微粉800kg复配均匀，计量包装为成品。
实施例2(以1000kg为例)
高效砂浆增塑剂组合物(JX-B2高浓型)用高效砂浆增塑剂基料650kg，与150kg羟乙基纤维素和干粉型十二烷基苯磺酸钠200kg，余量为加入硅灰，拌合均匀，包装计量为成品。
实施例3(以1000kg为例)高效砂浆增塑剂组合物(JX-B1常温型)用高效砂浆增塑剂基料300kg，加入木质素磺酸钠300kg，β-萘系磺酸盐减水增塑剂250kg、余量为粉煤灰、复合均匀，计量包装为成品。
实施例4(以1000kg为例)高效砂浆增塑剂组合物(JX-BA早强型)高效砂浆增塑剂基料500kg，加硫酸钠400kg，余量为硫酸钙矿粉，复合均匀，计量包装即为成品。
实施例5(以1000kg为例)高效砂浆增塑剂组合物(JX-B4抗冻型)高效砂浆增塑剂基料150kg，加入防冻剂组份400kg(其中碳酸钾、亚硝酸钙各一半)，加入β-萘系磺酸盐减水增塑剂400kg，余量为硫酸钠，复合均匀计量包装为成品。
实施例6(以1000kg为例)高效砂浆增塑剂组合物(JX-B3缓凝泵送型)高效砂浆增塑剂基料200kg，与氨基磺酸盐和聚羧酸磺酸盐减水增塑剂各50％，共计400kg，加入三聚磷酸钠150kg，加入羟乙基纤维素80kg，余量为硫酸钠100kg，复合均匀，计量包装为成品。
通过表1试验说明掺用本发明JX-B型高效砂浆增塑剂组合物的砂浆的性能指标，试验参考标准GB8076-97、JC473-2001、JC475-92、JGJ/98-2000、GBJ/129-90。
表2为本发明高效砂浆增塑剂组合物与其它外加剂工程质量和效益比较。
表1
表2
权利要求
1.一种高效砂浆增塑剂基料，按总重量百分数计算，该高效砂浆增塑剂基料可由下面的方法制备而成，该方法包括下列步骤a、将11～14％的松香聚合物缓慢加入到45～55％温度为80～120℃的水中，并在反应釜中不断搅拌，使其充分溶解后，再加入4～6％的无机碱，溶解完全后，在60～80℃的温度下，恒温直到完全反应；b、在60～80℃的温度下，边搅拌和边加入磺酸盐8～10％，多元醇1～2％，在40～60℃的温度下，恒温直到完全反应；c、再加入10～11％的增塑剂，使其充分溶解，并在30～50℃温度下反应完全后，冷却至常温；d、喷雾干燥成粉末状颗粒，与增稠剂3～5％和硅微粉9～11％复配，即得到高效砂浆增塑剂基料。
2.根据权利要求1所述的高效砂浆增塑剂基料，其中所述的松香聚合物为松香酸钠或松香。
3.根据权利要求1所述的高效砂浆增塑剂基料，其中所述无机碱为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾。
4.根据权利要求1所述的高效砂浆增塑剂基料，其中所述磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的高效砂浆增塑剂基料，其中所述增稠剂为羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、聚合物分散胶粉。
6.根据权利要求1所述的高效砂浆增塑剂基料，其中所述多元醇为三乙醇胺、三乙丙醇胺。
7.根据权利要求1所述的高效砂浆增塑剂基料，其中所述增塑剂为高效减水剂选自聚羧酸盐、氨基磺酸盐、β-萘系磺酸盐、木质素磺酸盐。
8.根据权利要求1所述的高效砂浆增塑剂基料，其中所述a步反应时间为3～5小时，所述b步反应时间为1～3小时，所述c步反应时间为1～2小时。
9.一种高效砂浆增塑剂组合物，其中该高效砂浆增塑剂含有20～30％的权利要求1～8任一项所述高效砂浆增塑剂基料，硅微粉70～80％。
10.一种高效砂浆增塑剂组合物，其中该高效砂浆增塑剂含有50～80％的权利要求1～8任一项所述高效砂浆增塑剂基料，10～20％的增稠剂，10～20％的烷基苯磺酸盐，余量为硅微粉。
11.一种高效砂浆增塑剂组合物，其中该高效砂浆增塑剂含有30～40％的权利要求1～8任一项所述高效砂浆增塑剂基料，40～50％的木质素和萘钠磺酸盐，10～20％的硅微粉。
12.一种高效砂浆增塑剂组合物，其中该高效砂浆增塑剂含有40～50％的权利要求1～8任一项所述高效砂浆增塑剂基料，40～50％的硫酸盐，10～20％的硅微粉。
13.一种高效砂浆增塑剂组合物，其中该高效砂浆增塑剂含有10～20％的权利要求1～8任一项所述高效砂浆增塑剂基料，30～40％的防冻剂，30～40％的增塑剂，余量为硫酸盐。
14.一种高效砂浆增塑剂组合物，其中该高效砂浆增塑剂含有20～30％的权利要求1～8任一项所述高效砂浆增塑剂基料，30～40％的增塑剂，10～20％的缓凝剂，10～20％的增稠剂。
全文摘要
本发明涉及一种高效砂浆增塑剂基料，按总重量百分数计算，可由下面的方法制备而成，包括下列步骤a.将11～14％的松香聚合物缓慢加入到45～55％温度为80～120℃的水中，并在反应釜中不断搅拌，使其充分溶解后，再加入4～6％的无机碱，溶解完全后，在60～80℃的温度下，恒温直到完全反应；b.在60～80℃的温度下，边搅拌和边加入磺酸盐8～10％，多元醇1～2％，在40～60℃的温度下，恒温直到完全反应；c.再加入10～11％的增塑剂，使其充分溶解，并在30～50℃温度下直到完全反应后，冷却至常温；d.喷雾干燥成粉末状颗粒，与增稠剂3～5％和硅微粉9～11％复配，即得到高效砂浆增塑剂基料。还涉及其高效砂浆增塑组合物。
文档编号C04B22/06GK1891657SQ20051008260
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月6日 优先权日2005年7月6日
发明者苏泽彬 申请人:苏泽彬