本發(fā)明涉及建筑材料中混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫膦酸基混凝土緩凝劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
混凝土外加劑是指為改善和調(diào)節(jié)混凝土的性能而摻加的物質(zhì)，可以調(diào)控混凝土的流變性能、改善力學(xué)性能和提高耐久性，混凝土外加劑技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代混凝土的核心技術(shù)。針對高溫環(huán)境下混凝土坍落度損失快、低品質(zhì)骨料使用地區(qū)(機制砂)混凝土聚羧酸減水劑適應(yīng)性差等市場應(yīng)用缺陷，開發(fā)耐高溫、緩凝能力強、與聚羧酸減水劑適應(yīng)性良好的水泥緩凝劑具有重要的意義。
圍繞緩凝劑的分子設(shè)計、工藝研發(fā)與應(yīng)用研究，已有大量的文獻和專利資料報道。
專利cn102153711b公開了一種緩凝型聚羧酸減水劑的制備方法，創(chuàng)新之處在于將具有緩凝功能的β-環(huán)糊精側(cè)鏈引入到聚羧酸分子骨架中，制備的減水劑具有緩凝性能、微引氣性能及更好的流動性能，但制備工藝復(fù)雜，實用性不強，僅僅停留在實驗室凈漿測試水平。
專利cn102276182b公開了一種水泥緩凝劑，主要將氨水、十二烷基磺酸鈉和聚乙二醇以一定的配比混合，應(yīng)用到硅酸鹽水泥中，可以顯著改善緩凝效果，流動度提高5-6％，初凝時間差延長40-100分鐘，7天抗壓強度比相差不大，但是所開發(fā)緩凝劑沒有減水性能，只能復(fù)配使用，復(fù)配使用時需要考慮與減水劑的相容性，存在應(yīng)用風(fēng)險。
專利cn104119017a公開了一種高溫型緩凝減水劑，主要采用復(fù)配技術(shù)手段，將糖鈣、磷酸化合物及其它無機或有機聚合物與傳統(tǒng)脂肪族減水劑簡單混合制備，但存在物料較多，制備工藝復(fù)雜，性能不穩(wěn)定，僅局限在高壓固井施工。
美國專利us5879445公開了一種小分子減水劑，采用單鏈的氨基聚醚，對末端進行一步曼尼希反應(yīng)，引入亞磷酸官能團，具有減水、緩凝效果，但是原料需要采用價格昂貴的氨基聚醚，從原料成本考慮，可工業(yè)化的操作性不強，市場至今未見相關(guān)產(chǎn)品。
關(guān)于緩凝劑的研發(fā)，目前技術(shù)手段主要有兩種：接枝改性和物料復(fù)配，在油井水泥領(lǐng)域，高溫緩凝劑取得了一定的進展，設(shè)計合成了一系列不同結(jié)構(gòu)的單體，通過相對成熟的聚合技術(shù)結(jié)合在一起，分子鏈的長短和相對分子質(zhì)量的大小與分布均能得到有效控制，特別是amps(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)是一種很好的共聚單體，具有高活性和耐溫耐鹽性能好的特點，常用于合成多元共聚物緩凝劑，并此以連接羧酸、膦酸等起緩凝作用的單體，起到骨架作用，國外已有相應(yīng)的產(chǎn)品問世。但在混凝土技術(shù)領(lǐng)域，耐高溫且能與聚羧酸減水劑相適應(yīng)的緩凝劑卻鮮有研究，市場應(yīng)用產(chǎn)品更少。
而現(xiàn)代混凝土的原材料狀況卻日趨嚴(yán)峻，工業(yè)副產(chǎn)石膏作為水泥調(diào)凝劑的使用導(dǎo)致膠凝材料so42-含量偏高；粉煤灰、礦渣粉、煤矸石等大宗工業(yè)固體廢棄物的廣泛應(yīng)用，使得膠凝材料的組份更加復(fù)雜；特別是優(yōu)質(zhì)砂、石資源日益匱乏，骨料含泥量和吸水率增大，直接影響混凝土外加劑與材料之間的適應(yīng)性，導(dǎo)致混凝土初始流動度和流動度保持能力大幅降低，極大限制了高性能減水劑的推廣應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服聚羧酸減水劑在當(dāng)今砂石材料條件下工程應(yīng)用缺陷，提供一種耐高溫磷酸基混凝土緩凝劑及其制備方法，所述磷酸基混凝土緩凝劑具有耐高溫、緩凝效果優(yōu)、且能提升聚羧酸減水劑對機制砂和低活性摻合料的適應(yīng)性，降低對水泥、溫度和用水量的敏感性，增強抗硫酸鹽和粘土能力。協(xié)同聚羧酸減水劑，顯著改善混凝土和易性，適用于砂石材料品質(zhì)低下、高溫環(huán)境、長時間運輸?shù)瓤量坦r下的混凝土制備。且制備工藝簡單，工業(yè)化生產(chǎn)可行性強，市場應(yīng)用空間廣闊。對于推進聚羧酸減水劑市場應(yīng)用和提升混凝土流變、力學(xué)和耐久性性能具有重要的技術(shù)支撐作用。
所述耐高溫磷酸基混凝土緩凝劑的分子結(jié)構(gòu)式如下：
其中x、y、z為結(jié)構(gòu)單元數(shù)，x＝2～48，y＝2～58，z＝2～16；
r1，r2和r3為h或-ch3，相互獨立；
g為羧酸基或相應(yīng)的酯基；
其中重均分子量mn＝1000～20000；
本發(fā)明所述耐高溫膦酸基混凝土緩凝劑是一種三元共聚的磷酸基緩凝劑，由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)、羧酸或酯基單體a和(甲基)烯丙基氯在引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑作用下，發(fā)生常規(guī)的自由基聚合反應(yīng)先得到預(yù)聚體，然后與有機胺發(fā)生親核取代反應(yīng)，再進行亞膦酸化即可制得。
單體a選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯中的一種或一種以上任意比例的混合物；
其中(甲基)烯丙基氯為商品化的原料，無色透明液體，具有特殊氣味，含量≥99.5％，水分≤0.05％。山東淄博澳納斯化工有限公司和德納國際企業(yè)有限公司均有商品化的產(chǎn)品銷售；
所述有機胺選自乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、環(huán)己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、多乙烯多胺中的一種或一種以上的混合物，該類原料均為商品化銷售；
所述引發(fā)劑為油溶性引發(fā)劑或者油溶性氧化-還原引發(fā)劑，包括偶氮二異丁腈(aibn)、偶氮二異丁酸二甲酯(aibme)、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化叔戊酸叔丁酯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化苯甲酰(bpo)、過氧化苯甲酰/n,n-二甲基苯胺、過氧化苯甲酰/n,n-二乙基苯胺、異丙苯過氧化氫/四乙烯亞胺等油溶性引發(fā)體系中的一種。
所述鏈引發(fā)劑包括巰基乙醇、1-巰基-2-丙醇、3-巰基-1-丙醇、4-巰基-1-丁醇、6-巰基-1-己醇、3-巰基-1-己醇、8-巰基-1-辛醇、8-巰基辛酸、11-巰基-1-十一醇、十一烷基硫醇、11-巰基十一烷酸、1-丁硫醇、2-甲基-1-丁硫醇、3-甲基-1-丁硫醇、1-己硫醇、2-乙基己硫醇、1-壬硫醇、叔壬基硫醇、1-癸硫醇、1-十一烷基硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、1-十四硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇等脂肪族硫醇、羥基硫醇或者羧基硫醇中的一種；
所述耐高溫磷酸基緩凝劑制備步驟如下：
(1)預(yù)聚體的制備：以amps、羧酸或酯基單體a、(甲基)烯丙基氯三種單體為原料，反應(yīng)器中預(yù)先加入(甲基)烯丙基氯和水，將amps、不飽和羧酸或酯、及引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和水混合均勻，采用滴加的方式加入反應(yīng)體系，聚合反應(yīng)溫度為40～60℃，反應(yīng)時間為2h～6h，制備出聚羧酸減水劑預(yù)聚體，所述聚羧酸預(yù)聚體mn＝800～18000；
所述amps：羧酸或酯基單體a：(甲基)烯丙基氯的摩爾比為：2～48:2～58:2～16；
反應(yīng)溶劑采用水，加入量為體系質(zhì)量的20％～40％；
所述滴加時間為0.5h～3h；
所述引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移加入量分別為體系的1％～5％；
(2)胺基化：將預(yù)聚體、有機胺按一定的摩爾比加入到反應(yīng)器中，再加入水，在一定的溫度下，反應(yīng)一定時間，制備出相應(yīng)的有機胺前體。
所述預(yù)聚體與有機胺的摩爾比為1:1.05～1.20；
反應(yīng)溶劑為水，加入量為體系的10％～20％；
反應(yīng)溫度為60～120℃，反應(yīng)時間為1h～4h；
其中親核取代反應(yīng)，有機胺轉(zhuǎn)化率達90％以上，工藝為行業(yè)內(nèi)所熟知。
(3)引入膦酸基：往上述反應(yīng)體系中，加入一定的亞膦酸、甲醛和催化劑c，保持一定的反應(yīng)溫度，保溫反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，加液堿中和，加水稀釋，調(diào)制成所得產(chǎn)物濃度為20％～30％；ph值為3.0～6.0即得所述耐高溫磷酸基緩凝劑
所述有機胺前體、甲醛和亞膦酸的摩爾比為1:1.05～1.20:1.05～1.20；
反應(yīng)溶劑為水，水加入量為體系的10％～20％；
反應(yīng)溫度為80～120℃，反應(yīng)時間為1h～4h；
有機胺前體的亞膦酸化收率達92％以上；
催化劑c可選自常用的硫酸、磷酸、亞磷酸、鹽酸、苯磺酸質(zhì)子酸或固體酸；
加入的堿選自naoh、koh、csoh、na2o、k2o、cs2o其中之一或一種以上的混合物；
引入亞磷酸化的反應(yīng)為曼尼希反應(yīng)，具體可參照相關(guān)文獻或?qū)＠?cn102439063b,wo94/08913)制備。
本發(fā)明所述的耐高溫磷酸基混凝土緩凝劑具有兩個關(guān)鍵分子結(jié)構(gòu)特征：①基于amps和丙烯酸(酯)的共聚體，分子結(jié)構(gòu)中具有-so3h和-cooh，能降低水泥水化速率，同時絡(luò)合水泥漿液相中的ca2+，生成微溶物沉淀，實現(xiàn)緩凝；②引入磷酸官能團，顯著提升對水泥粒子和對溶液相中ca2+的吸附能力，緩凝性能有顯著提升。
本發(fā)明所述的緩凝劑的應(yīng)用方法：其摻量為總膠凝材料重量的0.03％～0.5％，配合聚羧酸減水劑使用，若摻量過低，則不能體現(xiàn)出適應(yīng)性和緩凝能力，若摻量過高，則會延遲緩凝時間，影響強度，也會造成經(jīng)濟浪費。
本發(fā)明所述磷酸基緩凝劑與傳統(tǒng)外加劑具有很好的相容性，可以與現(xiàn)有技術(shù)中的已知氨基磺酸系減水劑、木質(zhì)素系減水劑、萘系減水劑以及酯型羧酸減水劑相混合使用，另外，除上面提出的已知混凝土減水劑，其中也可以加入引氣劑、膨脹劑、緩凝劑、早強劑、增粘劑、減縮劑和消泡劑等。
本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
(1)在amps和羧酸基共聚體系中，引入多基團的磷酸基，制備工藝簡單可行，設(shè)備投資不大，具有可工業(yè)化前景；
(2)本發(fā)明制備的緩凝劑可顯著提升聚羧酸減水劑對機制砂、低活性摻合料的適應(yīng)性，改善混凝土或砂漿的和易性與保坍能力，常溫能實現(xiàn)6h、高溫能實現(xiàn)3h長時間保坍，摻加本發(fā)明制備的緩凝劑的外加劑對當(dāng)今水泥、高粘土和高硫酸鹽含量的砂石骨料具有良好的適應(yīng)性，可配合國家“一帶一路”國家戰(zhàn)略南區(qū)高溫、高鹽環(huán)境工程建設(shè)，應(yīng)用前景廣闊。
具體實施方式
以下實施例更詳細的描述了本發(fā)明提供的一種多元磷酸酯化合物的分子結(jié)構(gòu)與制備過程，這些實施例以說明的方式給出，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，但這些實施例絕不限制本發(fā)明的范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
分子量測試條件：本發(fā)明實施例中所有化合物的分子量使用水性凝膠色譜(gpc)進行測定，實驗條件如下：
凝膠柱：shodexsb806+803兩根色譜柱串聯(lián)；
流動相：0.1mnano3水溶液；
流動相速度：1.01ml/min；
注射：20μl0.5％水溶液；
檢測器：shodexri-71型示差折光檢測器；
標(biāo)準(zhǔn)物：聚乙二醇gpc標(biāo)樣(sigma-aldrich，分子量1010000、478000、263000、118000、44700、18600、6690、1960、628、232)。
本發(fā)明應(yīng)用實施例中，除特別說明，所采用的水泥均為江南-小野田水泥(p.o42.5)，石子為粒徑為5～20mm連續(xù)級配的碎石。砂子如表2.0所示。水泥凈漿流動度測試參照gb/t8077-2000標(biāo)準(zhǔn)進行，水泥300g，加水量為87g，攪拌3min后在平板玻璃上測定水泥凈漿流動度，結(jié)果見表1.0。參照jc473-2001《混凝土泵送劑》相關(guān)規(guī)定測試摻入本發(fā)明所述聚合物的混凝土性能。
合成實施例1
(1)預(yù)聚體的制備
在裝有溫度計、攪拌器和滴加裝置的反應(yīng)器中，加入0.1mol甲基烯丙基氯和5g水，緩慢滴加溶有0.2molamps和0.3mol丙烯酸、0.006gaibn、0.006mol巰基乙醇和15g水的混合溶液，攪拌狀態(tài)下，升溫至40℃，40min滴加完畢，升溫至50℃，反應(yīng)3h，即可制備相應(yīng)的預(yù)聚體。經(jīng)gpc測試，分子量為10000，分子量分布為1.35.
(2)胺基化
往上述體系中，加乙二胺0.11mol，升溫至90℃，反應(yīng)2h，即可制備相應(yīng)的胺基化產(chǎn)物，有機胺轉(zhuǎn)化率94％。
(3)引入磷酸基
往上述體系中，加亞磷酸0.33mol、甲醛0.33mol、一定量的硫酸和水，緩慢升溫至90℃，反應(yīng)3h，加入一定量的液堿和水，調(diào)節(jié)固含至30％，ph值為5.0，即可制備相應(yīng)的耐高溫緩凝劑。
經(jīng)gpc測試，分子量為12000，分子量分布為1.42。
合成實施例2
(1)預(yù)聚體的制備
在裝有溫度計、攪拌器和滴加裝置的反應(yīng)器中，加入0.1mol甲基烯丙基氯和5.2g水，緩慢滴加溶有0.3molamps和0.4mol甲基丙烯酸、0.016mol過硫酸銨、0.016mol巰基乙酸和18g水的混合溶液，攪拌狀態(tài)下，升溫至45℃，60min滴加完畢，升溫至50℃，反應(yīng)3.5h，即可制備相應(yīng)的預(yù)聚體。經(jīng)gpc測試，分子量為18000，分子量分布為1.45.
(2)胺基化
往上述體系中，加二乙烯三胺0.11mol，升溫至100℃，反應(yīng)3h，即可制備相應(yīng)的胺基化產(chǎn)物，有機胺轉(zhuǎn)化率93％。
(3)引入磷酸基
往上述體系中，加亞磷酸0.44mol、甲醛0.44mol、一定量的硫酸和水，緩慢升溫至100℃，反應(yīng)3h，加入一定量的液堿和水，調(diào)節(jié)固含至30％，ph值為5.0，即可制備相應(yīng)的耐高溫緩凝劑。
經(jīng)gpc測試，分子量為20000，分子量分布為1.53。
合成實施例3
(1)預(yù)聚體的制備
在裝有溫度計、攪拌器和滴加裝置的反應(yīng)器中，加入0.1mol烯丙基氯和4.8g水，緩慢滴加溶有0.6molamps和0.5mol甲基丙烯酸、0.036molaibn、0.036mol巰基丁醇和22g水的混合溶液，攪拌狀態(tài)下，升溫至40℃，60min滴加完畢，升溫至50℃，反應(yīng)3.5h，即可制備相應(yīng)的預(yù)聚體。經(jīng)gpc測試，分子量為12000，分子量分布為1.36.
(2)胺基化
往上述體系中，加三乙烯四胺0.12mol，升溫至100℃，反應(yīng)3h，即可制備相應(yīng)的胺基化產(chǎn)物，有機胺轉(zhuǎn)化率94％。
(3)引入磷酸基
往上述體系中，加亞磷酸0.55mol、甲醛0.55mol、一定量的硫酸和水，緩慢升溫至100℃，反應(yīng)3h，加入一定量的液堿和水，調(diào)節(jié)固含至30％，ph值為5.0，即可制備相應(yīng)的耐高溫緩凝劑。
經(jīng)gpc測試，分子量為13000，分子量分布為1.40。
合成實施例4
(1)預(yù)聚體的制備
在裝有溫度計、攪拌器和滴加裝置的反應(yīng)器中，加入0.1mol烯丙基氯和5.6g水，緩慢滴加溶有0.5molamps和0.3mol甲基丙烯酸、0.036molaibn、0.036mol巰基丁醇和22g水的混合溶液，攪拌狀態(tài)下，升溫至40℃，60min滴加完畢，升溫至50℃，反應(yīng)3.5h，即可制備相應(yīng)的預(yù)聚體。經(jīng)gpc測試，分子量為8000，分子量分布為1.24.
(2)胺基化
往上述體系中，加四乙烯五胺0.12mol，升溫至110℃，反應(yīng)3h，即可制備相應(yīng)的胺基化產(chǎn)物，有機胺轉(zhuǎn)化率95％。
(3)引入磷酸基
往上述體系中，加亞磷酸0.67mol、甲醛0.67mol、一定量的硫酸和水，緩慢升溫至106℃，反應(yīng)3h，加入一定量的液堿和水，調(diào)節(jié)固含至30％，ph值為5.0，即可制備相應(yīng)的耐高溫緩凝劑。
經(jīng)gpc測試，分子量為9200，分子量分布為1.28。
合成實施例5
(1)預(yù)聚體的制備
在裝有溫度計、攪拌器和滴加裝置的反應(yīng)器中，加入0.1mol甲基烯丙基氯和5.6g水，緩慢滴加溶有0.8molamps和0.5mol甲基丙烯酸、0.07mol叔丁基過氧化氫、0.07mol3-巰基-1-己醇和25g水的混合溶液，攪拌狀態(tài)下，升溫至45℃，120min滴加完畢，升溫至60℃，反應(yīng)4h，即可制備相應(yīng)的預(yù)聚體。經(jīng)gpc測試，分子量為6000，分子量分布為1.20.
(2)胺基化
往上述體系中，加五乙烯六胺0.12mol，升溫至115℃，反應(yīng)3.5h，即可制備相應(yīng)的胺基化產(chǎn)物，有機胺轉(zhuǎn)化率93％。
(3)引入磷酸基
往上述體系中，加亞磷酸0.78mol、甲醛0.79mol、一定量的硫酸和水，緩慢升溫至110℃，反應(yīng)3.5h，加入一定量的液堿和水，調(diào)節(jié)固含至30％，ph值為5.0，即可制備相應(yīng)的耐高溫緩凝劑。
經(jīng)gpc測試，分子量為6800，分子量分布為1.24。
合成實施例6
(1)預(yù)聚體的制備
在裝有溫度計、攪拌器和滴加裝置的反應(yīng)器中，加入0.1mol甲基烯丙基氯和10g水，緩慢滴加溶有0.4molamps和0.2mol甲基丙烯酸、0.014mol叔丁基過氧化氫、0.014mol3-巰基-1-己醇和25g水的混合溶液，攪拌狀態(tài)下，升溫至45℃，120min滴加完畢，升溫至60℃，反應(yīng)4h，即可制備相應(yīng)的預(yù)聚體。經(jīng)gpc測試，分子量為6000，分子量分布為1.20.
(2)胺基化
往上述體系中，加五乙烯六胺0.12mol，升溫至115℃，反應(yīng)3h，即可制備相應(yīng)的胺基化產(chǎn)物，有機胺轉(zhuǎn)化率92％。
(3)引入磷酸基
往上述體系中，加亞磷酸0.88mol、甲醛0.88mol、一定量的硫酸和水，緩慢升溫至120℃，反應(yīng)4h，加入一定量的液堿和水，調(diào)節(jié)固含至30％，ph值為5.0，即可制備相應(yīng)的耐高溫緩凝劑。
經(jīng)gpc測試，分子量為6800，分子量分布為1.24。
對比樣品1
選用混凝土外加劑應(yīng)用領(lǐng)域常規(guī)的緩凝劑糖鈉。
對比樣品2
選用混凝土應(yīng)用性能較為出色的外加劑氨基三亞甲基膦酸(atmp)。
應(yīng)用實施例1
參照gb/t8077-2000，考察高溫緩凝性能。配合比為c:s:w＝600:1200:204，試驗用砂和水泥、試模等提前進入高溫室內(nèi)預(yù)熱，通過熱水(50～60℃)調(diào)溫使砂漿溫度盡可能接近或達到高溫室溫度(40℃)，拌合后測試完裝入塑料試模，薄膜覆蓋表面，轉(zhuǎn)移至高溫室，進行凝結(jié)時間測試，每組2個試件，分別用于測試初凝和終凝時間，其中聚羧酸鹽減水劑化學(xué)結(jié)構(gòu)為pca(蘇博特)，折固摻量為0.16％，緩凝劑折固摻量為0.3％，測試數(shù)據(jù)如表1所示：
表1砂漿流動度測試
由表1數(shù)據(jù)可以看出，高溫條件下(40℃)，本發(fā)明磷酸基緩凝劑能顯著改善混凝土的初始流動性和保坍性能，延長初凝和終凝時間，較市場應(yīng)用較為成熟的糖鈉和atmp，表現(xiàn)出了優(yōu)異的初始分散和保坍性能。
應(yīng)用實施例2
參照gb/t8077-2000，配合比按照應(yīng)用實施例1中的內(nèi)容，考察了不同摻量的緩凝劑對砂漿初始分散和分散保持性能的影響，以及對砂漿初凝和終凝時間的影響規(guī)律。
表2砂漿流動度測試
由表2數(shù)據(jù)可以看出，隨著緩凝劑摻量的增加，高溫條件下(40℃)，復(fù)配聚羧酸使用的混凝土緩凝時間逐步延長，這一特性有助于高溫環(huán)境中，混凝土的長時間保坍，以及調(diào)控施工時間。
應(yīng)用實施例3
固定減水劑摻量為0.16％，實施例中的緩凝劑摻量為0.3％，gb/t8077-2000≤混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法≥中測定水泥凈漿流動度的方法，水泥300g，加水量87g，考察了本發(fā)明制備的緩凝劑協(xié)同聚羧酸減水劑對水泥的適應(yīng)性，試驗結(jié)果見表3.
表3樣品對不同水泥的適應(yīng)性
表3中數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明制備的緩凝劑協(xié)同聚羧酸，在高溫條件下，體現(xiàn)了對不同水泥種類的適應(yīng)性，凈漿初始流動度基本保持穩(wěn)定，而不使用緩凝劑或使用糖鈉或atmp的均有一定的波動，本發(fā)明制備的緩凝劑，分子量高，不同于低分子的糖鈉或atmp，對水泥離子吸附或?qū)w系中的ca2+絡(luò)合均體現(xiàn)了優(yōu)異的性能，且性能穩(wěn)定，不受水泥組分變化的干擾。
應(yīng)用實例4
為了評價本發(fā)明的緩凝劑協(xié)同聚羧酸對黏土的適應(yīng)性，按照gb/t8077-2000≤混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法≥中測定水泥凈漿流動度的方法，水泥300g(鶴林水泥)，加水量87g，分別添加膠凝材料的0.5％和1％含量的蒙脫土，對比樣品為糖鈉或atmp，采用凈漿攪拌機進行測試初始凈漿流動度，試驗結(jié)果見表4.
表4樣品的抗黏土性能測試
表4中數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明制備的緩凝劑協(xié)同聚羧酸對蒙脫土具有良好的適應(yīng)性，當(dāng)摻加0.5％和1％含量的蒙脫土?xí)r，添加本發(fā)明制備的緩凝劑時，凈漿流動度均能體現(xiàn)出來，沒有明顯的降低，而不摻加緩凝劑或摻加傳統(tǒng)的糖鈉或atmp時，流動度波動較大，受蒙脫土含量的影響較大。
應(yīng)用實例5
為了評價本發(fā)明的緩凝劑協(xié)同聚羧酸對硫酸鹽的適應(yīng)性，按照gb/t8077-2000≤混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法≥中測定水泥凈漿流動度的方法，水泥300g(鶴林水泥)，加水量87g，分別添加膠凝材料的0.5％和1％含量的硫酸鈉，采用凈漿攪拌機進行測試初始凈漿流動度，試驗結(jié)果見表5.
表5樣品的抗硫酸鹽能力測試
表5中數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明提供的磷酸基緩凝劑協(xié)同聚羧酸具有抗硫酸根離子干擾能力，由于磷酸根離子的吸附能力大于羧酸根離子，在水泥凈漿體系中，當(dāng)分別摻加膠材水泥量的0.5％、1.0％硫酸鈉時，其凈漿流動度值與不摻硫酸鹽時相比，其擴展度降低有限，當(dāng)不添加緩凝劑或添加傳統(tǒng)糖鈉或atmp時，其凈漿流動度大幅度降低，表明硫酸根離子與聚羧酸減水劑在水泥顆粒表面發(fā)生了競爭性吸附。
應(yīng)用實施例6
以本發(fā)明實施例1所述的耐高溫磷酸基緩凝劑與聚羧酸減水劑復(fù)配使用為例，在某工程現(xiàn)場混凝土配合比，在36℃高溫環(huán)境中評價了其摻量對緩凝效果和流動性能的影響，試驗配合比：水泥：粉煤灰：砂：石子：水＝305:175:761:969:187，固定減水劑折固摻量為0.16％，改變緩凝劑的摻量，試驗結(jié)果見表6。
表6混凝土試驗結(jié)果
表6數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明制備的耐高溫磷酸基緩凝劑協(xié)同聚羧酸對混凝土的初始流動度和保坍性能具有提升效用，且隨著緩凝劑的摻量增加效果越來顯著，高溫環(huán)境中(36℃)實現(xiàn)了預(yù)拌混凝土坍落度保持3h損失較小，同時，摻加緩凝劑的混凝土粘度有所降低，有利益泵送施工。
本發(fā)明提供的耐高溫磷酸基緩凝劑與聚羧酸具有很好的適應(yīng)性，協(xié)同效用明顯，能顯著提升混凝土的初始分散和分散保持能力，在高溫環(huán)境中，能實現(xiàn)混凝土3h保坍，調(diào)控混凝土的凝結(jié)時間，且對水泥、黏土和硫酸鹽具有較好的適應(yīng)能力，在當(dāng)今混凝土骨料和摻合料品質(zhì)較差的市場環(huán)境下，該耐高溫磷酸基緩凝劑具有較強的性能優(yōu)勢和市場應(yīng)用空間。