[发明专利]一种能改善混凝土施工性能的引气剂及其制备方法

说明书

本发明提出了一种能改善混凝土施工性能的引气剂及其制备方法，属于混凝土引气剂技术领域，包括以下步骤：S1.磺酸化改性；S2.环氧化改性；S3.长链烷基化反应；S4.复配混合。本发明引气剂使得混凝土中气泡结构合理、分布均匀、气泡稳定，离析和泌水降低，耐久性和抗冻性提高，改善了混凝土的和易性和耐久性，与其它外加剂的复合性较好，与混凝土的适应性较好。

技术领域

本发明涉及混凝土引气剂技术领域，具体涉及一种能改善混凝土施工性能的引气剂及其制备方法。

背景技术

引气剂是指混凝土在搅拌过程中引入大量均匀、稳定、封闭的微小气泡，以改善混凝土拌合物的和易性，并在硬化后仍然能保留微小气泡以改善混凝土抗冻融耐久性的外加剂。优质引气剂还具有改善混凝土抗渗性，以及有利于降低碱骨料反应而产生的危害性膨胀，与减水剂及其它类型的外加剂复合使用，可进一步改善混凝土的性能。引气剂在解决混凝土和易性、抗冻性、抗渗性等耐久性方面发挥着重要作用，也是延长混凝土寿命、解决耐久性严峻问题的必备外加剂。

目前我国使用的引气剂主要有三种：即十二烷基苯磺酸、三帖皂苷类及松香热聚物引气剂。这三种引气剂的作用都是在预拌混凝土中引入空气，在混凝土内部产生气泡。十二烷基苯磺酸类所产生的气泡体积大，消泡时间短、气泡的稳定性差，只能改善混凝土拌和物的和易性或起到减少泌水的作用，气泡随时间的延长不断破碎积聚成大气泡，如果在混凝土浇注时不注意振捣工序排出气泡，会影响到建筑物的表观质量，因此十二烷基苯磺酸类引气剂不能明显提高混凝土的耐久性。三帖皂苷类及松香热聚物引气剂相对比，三帖皂类引气剂所产生的气泡泡壁厚，气泡单分子崩压强度高于松香热聚物引气剂，从表面看来，似乎是其气泡质量好于松香热聚物引气剂，由于引气剂在混凝土拌和物中起到像滚珠一样的润滑作用，从而改善混凝土和易性、可泵性及减少泌水。而三帖苷皂类引气剂所产生的气泡泡壁较厚、强度高、气泡的积聚性强，相互之间的阻力大，因此不能有效的均匀分散到混凝土内部，从而使其在改善混凝土拌和物的和易性、可泵性及减少泌水方面反而不及松香热聚物引气剂。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能改善混凝土施工性能的引气剂及其制备方法，使得混凝土中气泡结构合理、分布均匀、气泡稳定，离析和泌水降低，耐久性和抗冻性提高，改善了混凝土的和易性和耐久性，与其它外加剂的复合性较好，与混凝土的适应性较好。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种能改善混凝土施工性能的引气剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.磺酸化改性：将氯磺酸溶于吡啶中，加入β-葡聚糖，搅拌反应，调节pH值为6.8-7.2，溶剂沉淀，过滤，得到磺酸化β-葡聚糖；

S2.环氧化改性：将步骤S1制得的磺酸化β-葡聚糖加入醇溶液中，加入含有环氧基的硅烷偶联剂，加热搅拌反应，溶剂沉淀，过滤，得到改性β-葡聚糖；

S3.长链烷基化反应：将步骤S2制得的改性β-葡聚糖和长链烷基伯胺加入有机溶剂中，加热反应，溶剂沉淀，过滤，得到磺酸化/长链烷基化β-葡聚糖；

S4.复配混合：将步骤S2制得的磺酸化/长链烷基化β-葡聚糖、松香、碱、磷酸钾混合均匀，制得能改善混凝土施工性能的引气剂。

优选地，溶剂沉淀时所用溶剂选自丙二醇、丙三醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述氯磺酸、β-葡聚糖的质量比为1-1.5:0.3；所述反应温度为50-60℃，反应时间为1-2h；所述磺酸化β-葡聚糖的磺酸化取代度为0.29-0.63，优选地，为0.43-0.54。