[发明专利]一种葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂，用于水下砂浆或混凝土，防止海水、淡水的水流冲刷，也可用于混凝土的保水剂，保坍剂。 

背景技术

现有的水下固结海堤采用的水下不分散混凝土用絮凝剂，主要有聚丙烯酰胺类、甲基纤维素类。由于聚丙烯酰胺的加入导致新拌混凝土坍落度明显减少,且随着絮凝剂掺量的增加流动性有下降的趋势;聚丙烯酰胺的加入导致混凝土抗压强度明显下降,而且，聚丙烯酰胺在水下施工作业时混凝土的抗分散性不足，并且混凝土在施工过程中的流动性损失较严重，凝结时间的调节较困难；丙烯类絮凝剂对不同产地的水泥和砂石料适应性差，因此混凝土的需水量波动性大，常被迫采用其它的补救措施。聚丙烯酰胺遇水成团,水很难进入其内部,全部溶解需要32h，而纤维素醚在NaCl溶液中溶解时无此现象,全部溶解时间为13h。但纤维素类（SCR）和由中石化研制生产的UWB-II聚糖类新型絮凝剂的使用效果虽好，但价格昂贵，约为120元/公斤，且市场上纤维素的生产供应较困难，不利于在混凝土材料中的大量使用。 

发明内容

本发明要解决的技术问题：避免丙烯类和纤维素类抗分散剂的不足之处，提供一种可在浇筑落差较大的，使混凝土流动度大，流动度损失小，凝结时间可调，抗分散性能好且强度高的混凝土抗分散剂。材料的原料来源广，可自然降解，无毒副作用；工艺简单，成本低廉，有利于大宗使用。 

本发明的技术方案：原料反应质量比为淀粉：水：乙醇：氯乙酸：氢氧化钠=100:300:200:50:10，其制备方法是将乙醇、乙酸和水混合后，升温至50℃，加入氢氧化钠和淀粉，并以100转/分的速度搅拌，并加热到80℃，保温1分钟后冷却并停止搅拌。 

葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂的组成，其中氢氧化钠和氯乙酸用以引入羟基和羧基，高聚体的结构式如图一所示。其在水泥浆体中具有螯合作用、离子交换和多聚阴离子的絮凝作用，在增稠、粘附和保水保坍方面都有所优化。 

  

葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂用于海堤护坡、支护或水下作业施工中，可首先在作业部位填充石块、大骨料或废弃物，再将掺入葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂的混凝土拌合物或砂浆直接泵入水中，与水中的石块接触后，自填充自流平，硬化为统一整体。

本发明与现有技术相比的有益效果： 

1、本发明的葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂，其配制的水下不分散混凝土保水性好,抗分散性好,即使在水中自由落下,也很少出现由于冲洗作用而导致材料分离、离析的现象。由于抗分散性好,水下不分散混凝土水下强度与陆上强度相比相差较小，故可不排水施工。可使砂浆、混凝土在水流速度3.0m/s以下、水中落差小于1.5m的水下工程中应用。浇筑混凝土拌合物的流动性较好，塌落度达到210mm，扩展度达到350。同时水下固结混凝土1天抗压强度达到15MPa，28天抗压强度超过35MPa。可使水下固结材料搅拌时间控制在3分钟左右。可使水下固结材料3天水陆强度比达到70％，28天水陆强度比超过85％。

2本发明的葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂，对混凝土孔结构的影响小，混凝土结构致密，无害孔、少害孔多，而多害孔、连通孔相对较少，提高了混凝土的耐久性。在葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂掺量较少的情况下，混凝土的流动度和流动度经时损失几乎不受影响。 

3、制造工艺简单，成本较低。无毒无害，绿色环保。 

具体实施方式

1葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂，是由原料质量比为淀粉：水：乙醇：氯乙酸：氢氧化钠=100:300:200:50:10，其制备方法是将乙醇、氯乙酸和水混合后，升温至50℃，加入氢氧化钠和淀粉，并以100转/分的速度搅拌，并加热到80℃，保温1分钟后冷却，抽滤干燥制得的成品。 

本发明的葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂与现有的聚丙烯酰胺类絮凝剂（PAM）和纤维素类絮凝剂（HPMC）坍落度和扩展度的对比试验见表1。 

  

表1 混凝土工作性能

其中混凝土配合比见表2。

表2 混凝土配合比 

本发明的葡萄糖高聚体海工混凝土抗分散剂与现有的聚丙烯酰胺类絮凝剂（PAM）和纤维素类絮凝剂（HPMC）对砂浆抗冲洗能力及冲洗后溶液pH值对比试验见表3(a)(b)(c)。

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表3(a) 砂浆冲洗试验

 表3(b) 砂浆冲洗试验