一种高强度复合水泥助磨剂及其制备方法与流程

本发明涉及建材领域，尤其是涉及一种高强度复合水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术：

1、高强度混凝土是高耐久、高强度，能适应现代工程结构向大跨重载发展和承受恶劣环境条件的混凝土，是未来混凝土发展的主要方向之一。

2、混凝土助磨剂是水泥助磨剂，是混凝土配置中的重要组成部分，对高强度混凝土的形成至关重要。混凝土助磨剂一般参与水泥的粉磨过程，通过添加混凝土助磨剂降低粉磨水泥时产生的超细颗粒的表面能，防止超细颗粒的团聚以及在机械力的作用下再结晶，影响研磨效率以及水泥的粉磨细度。

3、市面上常规的混凝土助磨剂主要以三乙醇胺系为主，这类助磨剂具有较好的粉磨性能，同时添加到水泥中能加速硅酸三钙的水化进程，使水泥砂浆具备较好的早期强度。但由于水泥的水化进程加快，缩短了水泥的凝结时间，水泥短时间内水化形成大量水化产物，容易导致水泥内部结晶速度过快，分布不均，甚至有可能造成较多的局部大孔，使得混凝土在后期得不到足够水化产物的支撑，导致混凝土的后期强度下降。因此，仍有改进的空间。

技术实现思路

1、为了提高助磨剂的粉磨性能的同时增强混凝土后期的强度，本技术提供一种高强度复合水泥助磨剂及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种高强度复合水泥助磨剂，采用如下的技术方案：

3、一种高强度复合水泥助磨剂，包括以下质量份数的组分：

4、三乙醇胺10-30份；

5、季戊四醇7-15份；

6、纤维素衍生物2-6份；

7、氟硅酸钠5-7份；

8、糖蜜7-15份；

9、水50-70份。

10、通过采用上述技术方案，加入三乙醇胺、季戊四醇，极性非离子表面活性剂，有利于降低水泥颗粒的表面能，降低水泥颗粒之间的范德华作用力，减少颗粒团聚，提高粉磨效率，使粉磨后的水泥具有一定的细度，在后期施工的过程中能充分水化，提高砂浆的强度；通过加入纤维素衍生物、氟硅酸钠、糖蜜以及水混合，延缓水泥中硅酸三钙的水化作用，提高砂浆后期的强度，不容易出现由于水化速度过快使砂浆中出现局部大孔导致砂浆后期的强度降低的现象。

11、通过加入纤维素衍生物、氟硅酸钠、糖蜜与三乙醇胺、季戊四醇协同复配，纤维素衍生物、氟硅酸钠、糖蜜有利于强化三乙醇胺、季戊四醇的粉磨效率，通过瓦解机械力作用下再结晶的水泥颗粒，进一步促进助磨剂的粉磨效率，使单位时间内制备的水泥粉质更细，有利于水泥充分水化，进一步提高水泥强度；使粉磨较细的水泥不容易发生再结晶使粉磨颗粒重新团聚变大，导致水泥水化不充分影响水泥强度。

12、优选的，所述三乙醇胺为改性三乙醇胺，改性三乙醇胺的改性方法为：往容器中加入三乙醇胺、催化剂，持续搅拌，加热到115-150℃，再往容器中分三次加入马来酰胺酸、二甘醇二苯甲酸酯，充分反应，即得改性的三乙醇胺；其中，三乙醇胺、马来酰胺酸、二甘醇二苯甲酸酯的质量比为(4-6)：(1-2)：1。

13、通过采用上述技术方案，对三乙醇胺进行改性，三乙醇胺在催化剂的催化作用下与马来酰胺酸、二甘醇二苯甲酸酯发生酯化反应，增加三乙醇胺表面的极性基团，形成更多的共价键和氢键吸附在水泥颗粒表面，使粉磨的水泥之间相互排斥，不易团聚，有利于提高水泥粉磨效率以及水泥在砂浆中的分散度，使水泥在水化的过程中不易出现成团水化的现象，有利于水泥砂浆在后期固化的过程中，不容易因水分挥发使砂浆出现局部大孔的情况，增强水泥砂浆后期的强度，同时不对水泥砂浆的早期强度产生影响。

14、优选的，所述催化剂为磺酸及其衍生物。

15、通过采用上述技术方案，以特定类型的催化剂催化上述反应，有利于制备纯度较高、质量较佳的改性三乙醇胺。

16、优选的，所述纤维素衍生物包括甲基羟乙基纤维素、乙酸丁酸纤维素、羟乙基乙酸丁酸纤维素中的一种或多种。

17、通过采用上述技术方案，以上述一种或多种物质作为缓凝剂，有利于纤维素衍生物吸附在水泥颗粒表面，形成高分子的水化膜，延缓水泥固化速度，不容易使水泥过早水化影响水泥砂浆的后期强度。

18、优选的，所述纤维素衍生物包括甲基羟乙基纤维素、乙酸丁酸纤维素以(1-2)：(1-4)的质量比例组成。

19、通过采用上述技术方案，以上述特定比例的甲基羟乙基纤维素以及乙酸丁酸纤维素协同复配，有利于延缓水泥水化速度的同时不影响水泥的早期强度，使水泥在施工的过程中不容易出现坍落的现象。

20、优选的，所述糖蜜包括甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜、玉米糖蜜中的一种或多种。

21、通过采用上述技术方案，以上述一种或多种物质作为糖蜜，通过与水泥中铝盐的络合作用，抑制水泥浆体的水化，不容易因水泥过早水化影响水泥砂浆的后期强度。

22、优选的，所述糖蜜由甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜以(3-7)：(4-8)的质量比例组成。

23、通过采用上述技术方案，以特定比例的甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜作为糖蜜，有利于延缓水泥水化时间的同时不影响水泥早期的强度，不容易使水泥在施工的过程中出现坍落的现象。

24、第二方面，本技术提供一种高强度复合水泥助磨剂的制备方法，采用如下的技术方案：

25、一种高强度复合水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

26、步骤1，往集冷凝回流与搅拌于一体的反应釜中加入三乙醇胺、季戊四醇，持续搅拌，加热回流8-12h，得到混合物，冷却待用；

27、步骤2，往容器中加入步骤1得到的混合物，加入纤维素衍生物、氟硅酸钠、糖蜜、水，搅拌，即得高强度复合水泥助磨剂。

28、通过采用上述技术方案，按上述步骤制备高强度复合水泥助磨剂，有利于制备粉磨度好、强度高、质量佳的高强度复合水泥助磨剂。

29、综上所述，本技术具有以下有益效果：

30、1、通过加入三乙醇胺、季戊四醇，极性非离子表面活性剂，有利于降低水泥颗粒的表面能，降低水泥颗粒之间的范德华作用力，减少颗粒团聚，提高粉磨效率；通过加入纤维素衍生物、氟硅酸钠、糖蜜以及水混合，延缓水泥中硅酸三钙的水化作用，提高砂浆后期的强度，不容易出现由于水化速度过快使砂浆中出现局部大孔导致砂浆后期的强度降低的现象。

31、2、通过加入纤维素衍生物、氟硅酸钠、糖蜜与三乙醇胺、季戊四醇协同复配，纤维素衍生物、氟硅酸钠、糖蜜有利于强化三乙醇胺、季戊四醇的粉磨效率，通过瓦解机械力作用下再结晶的水泥颗粒，进一步促进助磨剂的粉磨效率，使单位时间内制备的水泥粉质更细，有利于水泥充分水化，进一步提高水泥强度；不容易使粉磨较细的水泥发生再结晶使粉磨颗粒重新团聚变大，导致水泥水化不充分影响水泥强度。

32、3、通过对三乙醇胺进行改性，三乙醇胺在催化剂的催化作用下与马来酰胺酸、二甘醇二苯甲酸酯发生酯化反应，增加三乙醇胺表面的极性基团，形成更多的共价键和氢键吸附在水泥颗粒表面，使粉磨的水泥之间相互排斥，不易团聚，有利于提高水泥粉磨效率以及水泥在砂浆中的分散度，使水泥在水化的过程中不易出现成团水化的现象，有利于降低水泥砂浆中出现局部大孔的情况，增强水泥砂浆后期的强度，同时不对水泥砂浆的早期强度产生影响。