本發(fā)明涉及管樁專用混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
近期“西部大開發(fā)”和“一帶一路”等國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目的推動(dòng)，使混凝土用量變大，對(duì)其提出的要求也越來越多，其中一個(gè)重要方向就是混凝土預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用。此類構(gòu)件不僅大量應(yīng)用于城際高鐵、跨海大橋、給排水、海底隧道及地鐵等工程中，而且國家現(xiàn)在大力推行的海綿城市建設(shè)、城市地下管廊建設(shè)以及“裝配式建筑”都與預(yù)制構(gòu)件密切相關(guān)。此類混凝土構(gòu)件要求有較高的早期強(qiáng)度、較短的凝結(jié)時(shí)間、較好的混凝土施工性能，以便提高混凝土構(gòu)件用模板的周期運(yùn)轉(zhuǎn)率和施工速度。但目前要達(dá)到這個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)，需要采用蒸養(yǎng)和壓蒸過程，該操作過程使設(shè)備投入變大，能耗變大，同時(shí)工作周期較長、操作工藝復(fù)雜。目前預(yù)制構(gòu)件行業(yè)使用萘系減水劑較多，即使使用聚羧酸減水劑一般也是采用普通的聚羧酸減水劑與具有早強(qiáng)性能的無機(jī)鹽進(jìn)行復(fù)配，從而達(dá)到早強(qiáng)效果，可是目前還是很難擺脫蒸養(yǎng)和壓蒸的過程。
公開號(hào)為cn104402288a的專利文獻(xiàn)公開了一種水化硅酸鈣凝膠溶液早強(qiáng)劑，其原料采用了鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料及凝膠分散劑，由于其使用的分散劑為萘磺酸鹽甲醛縮合物，其分散作用有限，因此制備出的凝膠粒徑較粗，早強(qiáng)效果有限，同時(shí)分散劑中含有甲醛等損害人體的物質(zhì)，且受萘系減水劑剛性結(jié)構(gòu)的影響，其形成的物質(zhì)并不是插層物質(zhì)，插層后的納米材料才會(huì)具有更好的早強(qiáng)效果。公開號(hào)為cn105585286a和cn103724557a的專利文獻(xiàn)分別公開了一種早強(qiáng)型聚羧酸減水劑，其制備的減水劑的結(jié)構(gòu)均具有氨基陽離子，但是制備過程比較復(fù)雜，成本比較昂貴。公開號(hào)為cn106007452a和cn103373831a的專利文獻(xiàn)中使用硫酸鈉、硫氰酸根為無機(jī)早強(qiáng)劑與聚羧酸減水劑進(jìn)行復(fù)配，從而使其具有早強(qiáng)效果，其中硫氰酸根在水泥中的含量是有嚴(yán)格的限制的，硫氰酸根對(duì)人體有較大的副作用，且使用硫酸根作為早強(qiáng)材料，對(duì)混凝土的后期耐久性有負(fù)面作用。
因此，制備一種早強(qiáng)效果優(yōu)異、混凝土耐久性好、免蒸養(yǎng)和壓蒸的聚羧酸減水劑，將會(huì)對(duì)聚羧酸減水劑在管樁行業(yè)內(nèi)的推廣起到非常重要的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，可使混凝土在免蒸養(yǎng)和壓蒸的情況下具有較好的早強(qiáng)強(qiáng)度，同其時(shí)制備方法簡單，原料成本低、來源廣，無污染，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
本發(fā)明首先提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑18％-25％；
納米早強(qiáng)劑2-5％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.05-0.1％；
活性激發(fā)劑1-3％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑0.5-1.5％；
消泡劑0.04％-0.1％；
余量為水。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為10-12:1-2:1；
式中m為
式中r1為h或ch3，r2為nh2、nh-c(ch3)2-ch2-so3h或och2ch2oh，r3為ch2或ch2-ch2，n＝120-150。
優(yōu)選的，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為20000-30000，質(zhì)量濃度為40％。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案，所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在25-30℃下，將0.2-0.5份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為500-600r/min，然后將30-50份的硅酸鈉水溶液和70-90份的硝酸鈣水溶液在5-10min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)0.5-1h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑。
優(yōu)選的，所述硅酸鈉的模數(shù)為2.5-3.0，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為30％-40％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為50％-60％，所述納米早強(qiáng)劑的質(zhì)量濃度為15％-20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為20nm-40nm。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案，所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案，所述活性激發(fā)劑為：
作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案，所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸或乙二胺四甲叉膦酸中的一種。
作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案，所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
本發(fā)明還提供一種上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：在30℃-45℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為200-300r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在0.5-1h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5-1h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑。
本發(fā)明以早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑為減水母液，將其與早強(qiáng)效果佳的納米早強(qiáng)劑、早強(qiáng)激發(fā)劑、和易性調(diào)節(jié)劑、絡(luò)合穩(wěn)定劑和消泡劑在一定溫度下絡(luò)合形成穩(wěn)定體系，即為所述高早強(qiáng)型聚羧酸減水劑。其中該早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑母液的制備采用的是具有早強(qiáng)效果的大單體和能激發(fā)水泥水化的小單體，并且采用了獨(dú)特的早強(qiáng)工藝，能在保證較高減水效果的前提下不延長混凝土的凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)其中的能激發(fā)水泥水化的小單體能將水泥的誘導(dǎo)期縮短，從而使水泥具有早強(qiáng)效果；本發(fā)明所采用的納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的主要作用是作為晶核，起到晶體快速結(jié)晶的作用，而活性激發(fā)劑主要是與納米早強(qiáng)劑協(xié)同作用，使硅酸三鈣表面產(chǎn)生融溶區(qū)以促進(jìn)其溶解，以上兩方面的協(xié)同作用分別針對(duì)溶解和析晶過程，能夠促進(jìn)水泥水化進(jìn)而產(chǎn)生較好的早強(qiáng)效果；本發(fā)明和易性調(diào)節(jié)劑的作用主要是讓混凝土在較小的塌落度時(shí)仍然具有較好的施工性能；絡(luò)合穩(wěn)定劑是為了讓整個(gè)減水劑體系達(dá)到一種長期穩(wěn)定的狀態(tài)，防止分層；消泡劑主要作用是消除掉混凝土引入的大氣泡，從而使其具有較好的強(qiáng)度和外觀。本發(fā)明產(chǎn)品在摻量合適且在達(dá)到較好的混凝土施工性能的情況下，可使混凝土在免蒸養(yǎng)和壓蒸的情況下具有較好的早強(qiáng)強(qiáng)度，同時(shí)制備方法簡單，原料成本低、來源廣，其所能達(dá)到的有益效果為：
1、采用本發(fā)明所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑可使預(yù)制構(gòu)件在達(dá)到較好的混凝土和易性和施工性能的前提下，使預(yù)制構(gòu)件在擺脫蒸養(yǎng)和壓蒸(現(xiàn)有工藝中的前期蒸養(yǎng)，使早期強(qiáng)度慢慢增加，等增加到一定強(qiáng)度后即可以承受強(qiáng)度快速增加時(shí)就采用壓蒸，兩個(gè)步驟的作用都是為了在較短的時(shí)間內(nèi)獲得較高的早期強(qiáng)度。本發(fā)明之所以能擺脫蒸壓兩個(gè)流程靠的就是里邊早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑對(duì)凝結(jié)時(shí)間影響很小，同時(shí)納米早強(qiáng)組分的晶核作用，激發(fā)組分的促進(jìn)水泥溶解作用，這三方面的作用相輔相成，縮短了水泥誘導(dǎo)期，從而加快水泥的水化，早期強(qiáng)度增加)條件下仍然具有非常好的早期強(qiáng)度，以達(dá)到施工指標(biāo)，這樣可以減少能耗和構(gòu)件廠的支出；
2、采用本發(fā)明所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑可進(jìn)一步推廣聚羧酸減水劑在預(yù)制構(gòu)件行業(yè)的應(yīng)用，使萘系減水劑等對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重同時(shí)對(duì)人體有害的減水劑盡可能在預(yù)制構(gòu)件行業(yè)淘汰掉；
3、采用本發(fā)明所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑制備出的混凝土預(yù)制構(gòu)件表面光滑光亮，可有效減少構(gòu)件廠脫模劑用量，進(jìn)一步降低成本；
4、本發(fā)明所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法簡單，制備過程無污染，無三廢產(chǎn)生，材料易得，原材料成本較低。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑18％；
納米早強(qiáng)劑2％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.05％；
活性激發(fā)劑1％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑0.5％；
消泡劑0.04％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為29688，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為10:1:1；
式中m為
式中r1為h，r2為nh2，r3為ch2，n＝120。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在25℃下，將0.2份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為500min，然后將50份的硅酸鈉水溶液和70份的硝酸鈣水溶液在10min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)0.5h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為3.0，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為40％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為50％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為15％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為20nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在30℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為200r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在0.5h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-1。
實(shí)施例2
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例2提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑22％；
納米早強(qiáng)劑4％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.1％；
活性激發(fā)劑3％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑1.5％；
消泡劑0.1％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為20056，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中r1為h，r2為nh-c(ch3)2-ch2-so3h，r3為ch2-ch2，n＝150。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在25℃下，將0.5份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為600min，然后將50份的硅酸鈉水溶液和80份的硝酸鈣水溶液在5min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)1h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為3.0，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為30％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為60％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為15％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為30nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為乙二胺四甲叉膦酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在45℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為250r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在1h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-2。
實(shí)施例3
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例3提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑25％；
納米早強(qiáng)劑5％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.05％；
活性激發(fā)劑3％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑0.5％；
消泡劑0.04％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為29688，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為10:2:1；
式中m為
式中r1為ch3，r2為nh2，r3為ch2，n＝150。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在30℃下，將0.2份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為600min，然后將50份的硅酸鈉水溶液和90份的硝酸鈣水溶液在10min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)1h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為2.5，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為30％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為50％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為40nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為乙二胺四甲叉膦酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在45℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為300r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在0.5h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-3。
實(shí)施例4
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例4提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑18％；
納米早強(qiáng)劑5％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.1％；
活性激發(fā)劑1％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑1.5％；
消泡劑0.04％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為26455，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為10:2:1；
式中m為
式中r1為ch3，r2為nh-c(ch3)2-ch2-so3h，r3為ch2，n＝150。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在25℃下，將0.5份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為600min，然后將50份的硅酸鈉水溶液和70份的硝酸鈣水溶液在5min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)0.5h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為2.5，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為40％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為60％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為20nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為乙二胺四甲叉膦酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在45℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為200r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在0.5h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-4。
實(shí)施例5
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例5提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑22％；
納米早強(qiáng)劑2％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.05％；
活性激發(fā)劑1％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑0.5％；
消泡劑0.04％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為20056，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為12:1:1；
式中m為
式中r1為ch3，r2為nh2，r3為ch2，n＝120。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在30℃下，將0.2份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為500min，然后將30份的硅酸鈉水溶液和90份的硝酸鈣水溶液在10min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)0.5h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為3.0，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為30％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為50％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為30nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在30℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為300r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在0.5h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-5。
實(shí)施例6
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例6提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑25％；
納米早強(qiáng)劑4％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.1％；
活性激發(fā)劑3％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑1.5％；
消泡劑0.1％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為29688，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為12:1:1；
式中m為
式中r1為ch3，r2為nh-c(ch3)2-ch2-so3h，r3為ch2，n＝150。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在25℃下，將0.5份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為500min，然后將30份的硅酸鈉水溶液和80份的硝酸鈣水溶液在5min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)1h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為2.5，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為40％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為50％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為40nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為乙二胺四甲叉膦酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在30℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為250r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在1h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-6。
實(shí)施例7
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例7提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑22％；
納米早強(qiáng)劑5％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.05％；
活性激發(fā)劑1％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑1.5％；
消泡劑0.04％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為20056，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為12:2:1；
式中m為
式中r1為h，r2為nh2，r3為ch2-ch2，n＝150。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在30℃下，將0.5份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為500min，然后將50份的硅酸鈉水溶液和90份的硝酸鈣水溶液在5min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)1h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為3.0，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為40％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為50％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為30nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在30℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為300r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在0.5h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-7。
實(shí)施例8
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例8提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑18％；
納米早強(qiáng)劑4％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.1％；
活性激發(fā)劑3％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑1.5％；
消泡劑0.1％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為26455，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為12:2:1；
式中m為
式中r1為h，r2為nh-c(ch3)2-ch2-so3h，r3為ch2，n＝150。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在30℃下，將0.2份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為600min，然后將30份的硅酸鈉水溶液和70份的硝酸鈣水溶液在10min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)1h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為3.0，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為40％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為50％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為40nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在45℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為200r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在1h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-8。
實(shí)施例9
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例9提供一種納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成：
早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑25％；
納米早強(qiáng)劑5％；
和易性調(diào)節(jié)劑0.05％；
活性激發(fā)劑3％；
絡(luò)合穩(wěn)定劑0.5％；
消泡劑0.04％；
余量為水。
其中，所述早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為29688，質(zhì)量濃度為40％，結(jié)構(gòu)通式為：
式中a:b:c為12:1:1；
式中m為
式中r1為ch3，r2為nh-c(ch3)2-ch2-so3h，r3為ch2-ch2，n＝150。
所述納米早強(qiáng)劑的制備方法為：在25℃下，將0.5份的早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑攪拌溶解于去離子水中，攪拌速度為500min，然后將30份的硅酸鈉水溶液和90份的硝酸鈣水溶液在5min內(nèi)同時(shí)滴入，攪拌反應(yīng)0.5h，即得含有納米早強(qiáng)顆粒的納米早強(qiáng)劑，其中，所述硅酸鈉的模數(shù)為2.5，所述硅酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為30％，所述硝酸鈣水溶液的質(zhì)量濃度為60％，制得的所述納米早強(qiáng)劑的納米早強(qiáng)顆粒的質(zhì)量濃度為20％，所述納米早強(qiáng)劑中納米早強(qiáng)顆粒的粒徑為30nm。
所述和易性調(diào)節(jié)劑為維綸膠。
所述活性激發(fā)劑為：
所述絡(luò)合穩(wěn)定劑為乙二胺四甲叉膦酸。
所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。
上述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑的制備方法為：在45℃下，將和易性調(diào)節(jié)劑和絡(luò)合穩(wěn)定劑攪拌溶解于裝有去離子水的反應(yīng)器中，攪拌速度為300r/min，然后將納米早強(qiáng)劑在0.5h內(nèi)勻速滴至反應(yīng)器中，滴加結(jié)束后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1h，加入活性激發(fā)劑和早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑，攪拌均勻后，降溫至室溫，加入消泡劑，攪拌10min，即得所述納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑，編號(hào)為nano-pcz-9。
對(duì)比例1
向攪拌釜中加入20份普通聚羧酸超塑化劑，0.05份聚二甲基硅氧烷，攪拌5min，得到普通型聚羧酸減水劑產(chǎn)品，編號(hào)pc-1。
其中普通聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為46587，質(zhì)量濃度為40％。其結(jié)構(gòu)式為：
式中e:f為4:1。
對(duì)比例2
向攪拌釜中加入25份普通聚羧酸超塑化劑，0.05份聚二甲基硅氧烷，攪拌5min，得到普通型聚羧酸減水劑產(chǎn)品，編號(hào)pc-2。
其中普通聚羧酸超塑化劑的粘均分子量為49857，質(zhì)量濃度為40％。其結(jié)構(gòu)式為：
式中e:f為4:1。
實(shí)施效果：
混凝土配合比(質(zhì)量比)為：
水泥:礦粉:砂子:石子:水＝400:20:650:1320:115。其中水泥為p.o42.5，礦粉為s95級(jí)，細(xì)度模數(shù)2.2，石子5-20mm連讀級(jí)配。試驗(yàn)測定觀察了聚羧酸減水劑摻量為0.24％時(shí)，各實(shí)施例及對(duì)比例的混凝土和易性、含氣量、在室溫條件下養(yǎng)護(hù)12h、24h和72h的抗壓強(qiáng)度值。具體試驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1不同減水劑樣品的混凝土流動(dòng)保持性能結(jié)果
從表1的相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出，與普通聚羧酸減水劑相比，本發(fā)明采用早強(qiáng)型聚羧酸超塑化劑、納米早強(qiáng)劑、和易性調(diào)節(jié)劑、活性激發(fā)劑、絡(luò)合穩(wěn)定劑和消泡劑絡(luò)合而成的納米基早強(qiáng)型復(fù)合聚羧酸減水劑含氣量低、混凝土和易性好、粘度適中、適合施工、在室溫養(yǎng)護(hù)條件下12h、24h和72h的抗壓強(qiáng)度提高數(shù)倍，具有明顯的提高預(yù)制構(gòu)件早期抗壓強(qiáng)度和施工性能的優(yōu)勢。
以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所應(yīng)理解的是，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的思想和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換等等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。