專利名稱：稀土混凝土減水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀土混凝土減水劑以及所述減水劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，由于水泥化學(xué)組成、摻合料、混凝土配合比、水灰比等要素的多變性，使得混凝土減水劑的使用效果出現(xiàn)差異。水泥、摻合料對減水劑的吸附狀態(tài)不同，水溶液中減水劑離子濃度也隨之不同，而這些差異就直接影響水泥水化的速度和水化產(chǎn)物的晶形，影響混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致混凝土孔結(jié)構(gòu)、孔隙率、孔徑級配等參數(shù)的變化，最終在宏觀上對混凝土強(qiáng)度容易造成不良影響。上述傳統(tǒng)的混凝土減水劑在制備過程中，通常以芳烴與硫酸磺化，經(jīng)水解后與甲醛縮合，再用氫氧化鈉或氫氧化鈣等堿性物質(zhì)或堿金屬氧化物進(jìn)行中和，制成芳烴磺酸鹽(鈉、鈣、鎂)甲醛聚合物而得成品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種稀土混凝土減水劑，使用該減水劑后可有效地提高混凝土強(qiáng)度。
本發(fā)明的稀土混凝土減水劑中含有1～15％(重量)的稀土金屬元素。
與現(xiàn)有技術(shù)的混凝土減水劑相比，由于稀土金屬元素所具有的特殊原子結(jié)構(gòu)和界面性質(zhì)，故使用這種含有稀土金屬元素的混凝土減水劑拌制混凝土，能有效改變水泥水化產(chǎn)物的晶界能，對水泥水化產(chǎn)物起到細(xì)化晶粒結(jié)構(gòu)，改善晶枝形狀的作用，使混凝土的內(nèi)部組成在微觀上更密實(shí)，在宏觀上混凝土強(qiáng)度明顯增大，混凝土耐久性也將有所提高。
本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種制備本發(fā)明中的稀土混凝土減水劑的方法。
上述制備方法包括步驟如下芳烴與硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)中過程加入稀土金屬氧化物或者水溶性稀土金屬鹽，制成液體稀土混凝土減水劑。
可將液體稀土混凝土減水劑繼續(xù)干燥制成干粉稀土混凝土減水劑。
芳烴首選為萘或蒽。
稀土金屬氧化物首選為氧化鈰。
水溶性稀土金屬鹽首選為硝酸鈰。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1128克萘與150克98％濃度的硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入165克水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入80克37％濃度的甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入240克30％濃度的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)過程加入13克氧化鈰，制成776克液體稀土混凝土減水劑。
可將上述100克液體稀土混凝土減水劑干燥制成44克干粉稀土混凝土減水劑。本實(shí)施例中鈰元素在液體稀土混凝土減水劑的含量占1.32％，在干粉稀土混凝土減水劑中的含量占3％。
以液體稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的1.14％或者干粉稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的0.5％進(jìn)行稀土改性的減水劑與現(xiàn)有技術(shù)的減水劑作混凝土性能對比試驗(yàn)
實(shí)施例2128克萘與150克98％濃度的硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入165克水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入80克37％濃度的甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入165克30％濃度的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)過程加入35克氧化鈰，制成723克液體稀土混凝土減水劑。
可將上述100克液體稀土混凝土減水劑干燥制成47克干粉稀土混凝土減水劑。本實(shí)施例中鈰元素在液體稀土混凝土減水劑的含量占3.76％，在干粉稀土混凝土減水劑中的含量占8％。
以液體稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的1.06％或者干粉稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的0.5％進(jìn)行稀土改性的減水劑與現(xiàn)有技術(shù)的減水劑作混凝土性能對比試驗(yàn) 實(shí)施例3128克萘與150克98％濃度的硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入165克水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入80克37％濃度的甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入100克30％濃度的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)過程加入55克氧化鈰，制成680克液體稀土混凝土減水劑。
可將上述100克液體稀土混凝土減水劑干燥制成50克干粉稀土混凝土減水劑。本實(shí)施例中鈰元素在液體稀土混凝土減水劑的含量占7.5％，在干粉稀土混凝土減水劑中的含量占15％。
以液體稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的1.0％或者干粉稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的0.5％進(jìn)行稀土改性的減水劑與現(xiàn)有技術(shù)的減水劑作混凝土性能對比試驗(yàn)
實(shí)施例4110克蒽油與165克98％濃度的硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入250克水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入42克37％濃度的甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入300克30％濃度的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)過程加入23克硝酸鈰，制成895克液體稀土混凝土減水劑。
可將上述100克液體稀土混凝土減水劑干燥制成34克干粉稀土混凝土減水劑。本實(shí)施例中鈰元素在液體稀土混凝土減水劑的含量占1％，在干粉稀土混凝土減水劑中的含量占3％。
以液體稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的2.1％或者干粉稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的0.75％進(jìn)行稀土改性的減水劑與現(xiàn)有技術(shù)的減水劑作混凝土性能對比試驗(yàn) 實(shí)施例5110克蒽油與165克98％濃度的硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入250克水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入42克37％濃度的甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入300克30％濃度的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)過程加入68克硝酸鈰，制成935克液體稀土混凝土減水劑。
可將上述100克液體稀土混凝土減水劑干燥制成39克干粉稀土混凝土減水劑。本實(shí)施例中鈰元素在液體稀土混凝土減水劑的含量占3.12％，在干粉稀土混凝土減水劑中的含量占8％。
以液體稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的2.2％或者干粉稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的0.86％進(jìn)行稀土改性的減水劑與現(xiàn)有技術(shù)的減水劑作混凝土性能對比試驗(yàn) 實(shí)施例6110克蒽油與165克98％濃度的硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入250克水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入42克37％濃度的甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入300克30％濃度的氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)過程加入160克硝酸鈰，制成1027克液體稀土混凝土減水劑。
可將上述100克液體稀土混凝土減水劑干燥制成45克干粉稀土混凝土減水劑。本實(shí)施例中鈰元素在液體稀土混凝土減水劑的含量占6.75％，在干粉稀土混凝土減水劑中的含量占15％。
以液體稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的2.2％或者干粉稀土混凝土減水劑摻量為水泥用量的1.0％進(jìn)行稀土改性的減水劑與現(xiàn)有技術(shù)的減水劑作混凝土性能對比試驗(yàn)
權(quán)利要求
1.稀土混凝土減水劑，其特征在于該減水劑中含有1～15％(重量)的稀土金屬元素。
2.一種制備權(quán)利要求1的稀土混凝土減水劑的方法，包括步驟如下芳烴與硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，其特征在于在中和反應(yīng)中過程加入稀土金屬氧化物或者水溶性稀土金屬鹽，制成液體稀土混凝土減水劑。
3.如權(quán)利要求2所述的制備稀土混凝土減水劑的方法，其特征在于將液體稀土混凝土減水劑繼續(xù)干燥制成干粉稀土混凝土減水劑。
4.如權(quán)利要求2或3所述的制備稀土混凝土減水劑的方法，其特征在于芳烴為萘或蒽。
5.如權(quán)利要求2或3所述的制備稀土混凝土減水劑的方法，其特征在于稀土金屬氧化物為氧化鈰。
6.如權(quán)利要求2或3所述的制備稀土混凝土減水劑的方法，其特征在于水溶性稀土金屬鹽為硝酸鈰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稀土混凝土減水劑及其制備方法，減水劑中含有1～15％(重量)的稀土金屬元素。制備所述減水劑的方法是將芳烴與硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)后加入水進(jìn)行水解反應(yīng)，然后加入甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，最后加入氫氧化鈉進(jìn)行中和反應(yīng)，在中和反應(yīng)中過程加入稀土金屬氧化物或者水溶性稀土金屬鹽，制成液體稀土混凝土減水劑。可進(jìn)一步將液體稀土混凝土減水劑繼續(xù)干燥制成干粉稀土混凝土減水劑。使用該減水劑后可有效地提高混凝土強(qiáng)度。
文檔編號C04B22/08GK101050082SQ20071002211
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者徐兆桐 申請人:江蘇海潤化工有限公司