[发明专利]用于泵送混凝土管道的润滑剂

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于泵送混凝土管道的润滑剂。 

背景技术

商品预拌混凝土在我国推广以来，已得到广泛应用。目前，预拌混凝土在施工现场主要采用泵送工艺浇注，开泵前必须对泵车和管道予以润滑，几十年来我国都采用水和砂浆润管，减少泵送混凝土的摩擦阻力，消除堵泵现象，保证泵送能够顺利进行。 

传统润管砂浆的主要成分为水泥和沙子，这大大浪费了资源，增加了泵送成本，而且在其生产制造过程中会产生粉尘污染。同时，泵车每到一个新工地，搅拌站都需要通过混凝土运输车向该处运送润管砂浆，增加了运输成本，降低了运输车的利用率。 

实际工程中，有的搅拌站为了降低运输成本，在搅拌车装载混凝土后，上部“背砂浆”，但为避免砂浆和混凝土混合，车在运输过程中不能搅拌，这给混凝土的工作性能造成极大损害，严重影响工程质量。同时，由于工人分不清润泵砂浆与混凝土，误将润泵砂浆作为混凝土使用，造成严重后果的报道也屡见不鲜。 

CN101875872A公布了一种聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素以（2～3）：1重量比混合而成的润滑剂。但实际应用中，聚丙烯酰胺由于分子链存在非常强的氢键作用，溶解需要很长时间，目前市售聚丙烯酰胺溶解时间都在一个小时以上。同时，润滑剂水溶液粘稠度太大，流动性差，操作困难，需要用到专门设备才能有效地进行润泵，这些问题制约了这种润滑剂在施工现场的应用。因此，开发一种溶解快速且易于施工操作的泵送混凝土管道的润滑剂有着重要的意义。 

发明内容

针对上述存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够大幅降低混凝土泵送阻力，溶解迅速，易于现场施工的混凝土管道润滑剂。 

本发明的研究者经过大量实验发现，当丙烯酰胺类聚合物在溶解过程中加入 某些特殊的无机盐时，可以大大提高其溶解速度。这是由于这些小分子物质可以与高分子聚合物形成氢键（如尿素），减少高分子聚合物分子间氢键作用力，从而使高分子聚合物更快地溶解，或者作为致孔剂（如硫酸钠），在遇水溶解时小分子物质很快向水中扩散，形成大量的有利于水分子向丙烯酰胺类聚合物扩散的微渗透通道，加速了高分子聚合物的溶胀过程，从而使高分子聚合物更快地溶解。因此无机盐是一种非常有效的促溶剂。 

本发明的研究者经过大量实验发现，当丙烯酰胺类聚合物在溶解过程中加入某些亲水性表面活性剂时，可以大大提高其溶解速度。亲水型表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚）可以使丙烯酰胺类聚合物颗粒与水接触后在表面形成亲水膜，降低水的表面张力，使水更易润湿丙烯酰胺类聚合物的表面，促进水向颗粒内的扩散，从而加速溶解速度。 

本发明的具体技术方案如下： 

一种用于泵送混凝土管道的润滑剂，由以下物质按重量份数组成： 

上述丙烯酰胺类聚合物为通式1所示结构的聚合物： 

其中R为H或CH₃，M选自H、碱金属离子、碱土金属离子、铵基或有机胺基中的一种。 

所述丙烯酰胺类聚合物的分子量为500万～2000万，X:Y为1:9～1:1；优选的分子量为1000万～1500万，X:Y为1:3～2:3。丙烯酰胺类聚合物水溶液具有较好的减阻作用，能够大幅降低混凝土泵送阻力。但当分子量低于500万或水解度（即X/(X+Y)）小于10％时，减阻作用不明显。当分子量高于2500万时溶解将变得非常困难，同时分子链之间的缠结加剧，导致减阻作用下降。而水解度大于50％时，聚合物与水泥粒子的吸附力较强，易造成泵送混凝土的泌水失稳。 

所述纤维素醚选自羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基羟丙基纤维素、羟 乙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或两种以上的任意组合。 

所述纤维素醚的取代度为0.5～2.5，纤维素醚配置成质量浓度为2％的水溶液的黏度为1000～10000mPa·S，优选的取代度为1～2，纤维素醚配置成质量浓度为2％的水溶液的黏度为2000～6000mPa·S。纤维素醚水溶液具有较高粘稠度，可以提高润滑剂水溶液在管壁的黏附力，同时具有保持水分的作用，避免水分向泵管中混凝土扩散，造成水灰比变化。取代度为0.5～2.5的纤维素醚具有较好的水溶性，取代度太高或太低均会影响溶解性能。黏度指标对增稠保水和施工性能均有很大的影响，黏度低于1000mPa·S时则增稠保水效果差，易对混凝土的组成造成影响，危害其工作性能；黏度高于10000mPa·S会造成现场操作困难，施工性能下降。