專利名稱：一種適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑及其制備方法
—種適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑及其制備方技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適應(yīng)于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著城市規(guī)模的發(fā)展，城市用地日益緊張，越來越多的高層和超高層建筑在各大城市陸續(xù)興建。據(jù)統(tǒng)計，中國目前是全世界超高層建筑最為集中的國家，在規(guī)劃和正在建設(shè)的十大超高層建筑中，中國就占據(jù)了 6個。這一類建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計上有一個共同的特點 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布筋密集。這類結(jié)構(gòu)特點非常不利于普通高強混凝土的澆筑施工，只能夠采用高強自密實混凝土進行澆筑。這就對新拌混凝土提出了更為苛刻的要求，不僅需要其大流態(tài)性，還要有良好的抗離析性，在施工現(xiàn)場能夠順利地通過I型U型儀，且U形儀高度差不超過20_。但是高強自密實混凝土配制過程中的黏度問題一直是一個無法回避的難題。目前，采用國內(nèi)市售的普通聚羧酸減水劑配制高強高性能混凝土?xí)r因分散性不夠致使新拌混凝土?xí)霈F(xiàn)黏度過大而無法正常施工的現(xiàn)象，而采用國外進口的外加劑雖然能夠配制出理想的高強高性能混凝土，但因技術(shù)保密等因素而形成壟斷，造成價格高昂，不能大規(guī)模推廣使用，極大地增加了工程成本。因此，為克服此項難題，迫切需要開發(fā)一種適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑，以滿足工程需要。
CN 101386490A介紹了一種烯丙基聚乙二醇型聚羧酸減水劑及其制備方法，該減水劑為聚合后得到的聚合物，按占聚合物總重量的百分比計，聚合物中包含下列各組分不飽和聚氧化烯基醚單體(a) 30 50%、不飽和一元羧酸及其衍生物單體(b) 5 20%、不飽和二元羧酸(c) I 20%、水40 60%,各組分45 70°C下采用氧化還原體系,在水溶液中進行聚合，聚合后得到減水劑。該聚羧酸系減水劑反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率高，粘聚性好，具有超強的分散性，在高強混凝土中應(yīng)用性能優(yōu)異。但該發(fā)明只從坍落度損失方面闡述了在高強混凝土方面的應(yīng)用，在自密實混凝土中沒有較好的應(yīng)用效果，且抗離析性較難滿足施工要求。
CN 102060482A介紹了一種自密實混凝土，其特征為使用脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑結(jié)合聚羧酸高效減水劑，膠結(jié)材料和粗細(xì)骨料的選擇與搭配以及特定的配合比設(shè)計，利用粉煤灰、礦粉及尾礦砂，制備出一種適應(yīng)于C40以上的低膠材自密實混凝土。該自密實混凝土具有施工和易性好，不易泌水離析等優(yōu)點，且大摻量使用固體廢棄物，大幅降低了自密實混凝土的成本。但混凝土流動性較差，且所述的脂肪族(羥基)磺酸鹽高效減水劑主要成分為酮醛縮合物，不利于環(huán)保，且僅能較好適應(yīng)于C40 C60的自密實混凝土，不能較好適應(yīng)于C60以上的自密實混凝土。
CN201010543975. O介紹了一種低膠材自密實混凝土。水泥是自密實混凝土膠凝材料中的主要原料，水泥用量偏高會因為水泥水化熱過高而容易引起混凝土收縮值偏大，對混凝土的裂縫控制和提高混凝土的耐久性不利，且易出現(xiàn)離析和泌水等問題。。本發(fā)明通過采用資源豐富的水洗特細(xì)砂代替部分礦物摻和料并加入XAMC(其可吸附在粒子表面形成緊密吸附層來防止粒子間的絮凝與聚并，從而達(dá)到分散穩(wěn)定作用)，可在減少水泥用量的情況下仍能達(dá)到高強度混凝土的基本要求，并具有明顯的增稠、保水作用，使混凝土拌合物不泌水、不離析，提高了混凝土的勻質(zhì)性、和易性，且對節(jié)能減排有著重大意義。但此種方法只是通過在離子表面形成緊密吸附層防止粒子間的絮凝與聚并的原理，而不能從減水劑分子結(jié)構(gòu)上來達(dá)到分散穩(wěn)定作用的目的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑及其制備方法，以克服傳統(tǒng)聚羧酸減水劑配制高強自密實混凝土?xí)r分散性不夠、黏度過大、抗離析性差、價格昂貴等缺點。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于它由70 90被％的異戍烯基聚氧乙烯醚單體a、5 25wt %的二元不飽和羧酸及其衍生物單體b、I IOwt % 的一元不飽和羧酸及其衍生物單體c,其中a+b+c = 100wt%,及引入的共聚反應(yīng)助劑單體d 在 引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，在水溶液中60 80°C反應(yīng)1-3. 5h共聚，然后加堿中和而成；
所述的異戊烯基聚氧乙烯醚單體a的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下
權(quán)利要求
1.一種適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于它由70 90wt%的異戍烯基聚氧乙烯醚單體a、5 25wt%的二元不飽和羧酸及其衍生物單體b、l 10 1:%的一元不飽和羧酸及其衍生物單體c,其中a+b+c = 100wt%,及引入的共聚反應(yīng)助劑單體d 在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，在水溶液中60 80°C反應(yīng)1-3. 5h共聚，然后加堿中和而成；所述的異戊烯基聚氧乙烯醚單體a的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于所述的二元不飽和羧酸及其衍生物單體b為馬來酸、富馬酸、衣康酸及它們的一價堿金屬鹽、 二價堿金屬鹽、銨鹽或馬來酸酐、衣康酸酐中的一種或者幾種的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于所述的一元不飽和羧酸及其衍生物單體c為丙烯酸、甲基丙烯酸及其一價堿金屬鹽、二價堿金屬鹽、銨鹽中的一種或者幾種的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基乙醇、2-羥基丙硫醇、巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、2-巰基丁二酸中的一種或者多種的混合，所述鏈轉(zhuǎn)移劑的加入量按重量計為反應(yīng)單體a，b和c的總重量的O. 05 O. 2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于所述的引發(fā)劑可選自過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁氰中的一種或者多種的混合，所述引發(fā)劑的加入按重量計為反應(yīng)單體a，b和c的總重量的O. 2 O. 5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟在惰性氣氛下，依次投入去離子水、異戊烯基聚氧乙烯醚單體a、 二元不飽和羧酸及其衍生物單體b并加熱攪拌，待單體溶解后，升溫到60 80°C時加共聚反應(yīng)助劑單體d和引發(fā)劑，分別同時滴加已配制好的一元不飽和羧酸及其衍生物單體c 的水溶液和鏈轉(zhuǎn)移劑的水溶液，在單體c的水溶液滴加完畢后，將剩余的鏈轉(zhuǎn)移劑溶液在O.5-2h內(nèi)滴加完畢，滴加完后再保溫反應(yīng)I 3. 5h，反應(yīng)結(jié)束后，降溫加堿中和至pH在6 7而得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于高強自密實混凝土的聚羧酸減水劑及其制備方法。其特征在于它由70~90wt%的異戊烯基聚氧乙烯醚單體a、5~25wt%的二元不飽和羧酸及其衍生物單體b、1~10wt%的一元不飽和羧酸及其衍生物單體c，其中a+b+c=100wt%，及引入的共聚反應(yīng)助劑單體d在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，在水溶液中60~80℃反應(yīng)1-3.5h共聚，然后加堿中和而成。該減水劑不僅可復(fù)配成外加劑用于普通混凝土中，還可用于C70~C100高強自密實混凝土中，既具有較大流動性和較小的黏度，又能滿足工程施工對于抗離析性的要求(性能等級可達(dá)到SR2)，性能優(yōu)異，滿足施工應(yīng)用要求；成本低廉，便于推廣。
文檔編號C04B24/32GK102936112SQ20121045193
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者王鳳玲, 邰煒, 鄭廣軍, 韓周冰, 陳景, 周輝, 劉行宇, 紀(jì)曉輝, 顧芳, 袁明華, 韓武軍, 何賽, 李興, 傅承飛, 李康林, 祁發(fā)忠, 李祥 申請人:中建商品混凝土有限公司