[发明专利]一种聚羧酸系高效减水剂的合成与复配的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚羧酸系高效减水剂的合成与复配的方法。

背景技术

近年来，建筑施工不仅要求混凝土的高强度，同时具备稳定和优良的施工性能。一方面高性能混凝土中胶结材料总量大，从而需水量会增大。另一方面，为了提高密实性和强度，必须降低水灰比。水灰比降低的后果就是使混凝土的粘稠度增大，流变性变差。目前解决上述矛盾最有效的和现实的途径就是掺入减水剂。普通减水剂的作用在于：(1)在保持水灰比不变的情况下，大大提高新拌混凝土的和易性，改善工作性，使之达到泵送的要求；(2)在水泥用量不变时，减少用水量，从而使混凝土强度提高；(3)在要求强度不变时，水灰比不变而用水量减水从而减少水泥用量，达到节能的目的。高效减水剂的高减水率，使水灰比进一步减小，混凝土的强度进一步提高，并发展到高性能混凝土阶段，极大地推动了建筑业的发展，是现代混凝土技术的重大进步。同时，高效减水剂通过激发钢渣、粉煤灰等的活性，以及高效减水剂与它们之间的协调作用等，使这些工业废渣部分代替水泥成为高性能混凝土中优良的掺和料，具有显著的经济和社会效益，也满足可持续发展战略，其开发和应用水平成为衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。目前从技术发展的角度上讲，已经进入高性能减水剂的阶段。高效减水剂作为关键材料，除要求具有更好的减水效果外，还要求能更好控制混凝土流动度的经时损失，解决混凝土的引气、缓凝、泌水等问题，使高流动性与高保塑性达到协调和统一。目前，广泛使用的萘系、三聚氰胺系和氨基磺酸系高效减水剂，单独使用时混凝土普遍存在坍落度损失过快或严重泌水等问题；而且萘系和三聚氰胺系减水剂，还存在原料价格高、原料匮乏等问题，尤其是在生产过程中要采用一些有毒有害化学物质，存在不利于可持续发展等缺点，从而部分地制约了进一步的推广应用。

聚羧酸系减水剂作为一种新型的高性能减水剂，是国内外公认的新型、绿色环保型高效减水剂，可用来配制高性能混凝土，是21世纪减水剂应用的主流。聚羧酸系高效减水剂突出的优点如下：

1、掺量低、减水率高，其掺量通常为胶结材料用量的0.05％～0.5％，而减水率最高可达30％以上；

2、分子结构设计的自由度大，减水剂的性能可以根据不同要求设计，能够有效控制混凝土中水泥的早期水化，适合配制大体积混凝土；

3、与水泥、掺合料及其它外加剂相容性好，为大掺量粉煤灰、矿渣和钢渣等工业废料在混凝土工程中使用提供了技术保证；

4、可用于配制普通、高强、高流动性、高耐久性混凝土，配制的混凝土不离析、不泌水、坍落度保持性能好，适应性范围广；

5、可应用配制高强或超高强度的特种混凝土，如150MPa超高强流动性混凝土、200MPa纤维增强混凝土等；

6、减水剂的合成生产不使用甲醛，造成环境污染的有害物质少，有利于建筑工程材料的可持续发展。