[发明专利]一种高强型聚羧酸系减水剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种高强型聚羧酸系减水剂及其制备和使用方法。

背景技术

高强混凝土是指强度等级为C60以上的混凝土，最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，可减小构件的截面，最适宜用于高层建筑。在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能；而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，能够提高经济效益。高强混凝土作为一种新型的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。此外，利用高强混凝土密度大的特点，可用作建造承受冲击和爆炸荷载的建（构）筑物，如原子能反应堆基础等；利用高强混凝土抗渗性能强和抗腐蚀性能强的特点，建造具有高抗渗和高抗腐要求的工业用水池等。

高强混凝土是一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制下制成的。除了对水泥、集料和水的质量进行有效的控制外，配制高强混凝土还必须采用低水胶比和掺加足量的矿物细掺料与高效外加剂，以保证混凝土的耐久性、工作性、力学性能、实用性、体积稳定性和经济合理性。目前，用于制备高强混凝土的高强型聚羧酸系减水剂主要是通过复配制得，主要是在普通聚羧酸系减水剂中掺入常用的葡萄糖酸钠、引气剂等，提高减水率，降低水胶比，同时改善混凝土体积稳定性，避免混凝土开裂。但复配技术面临的突出问题是需要调节葡萄糖酸钠、引气剂各自的掺量，使用时操作步骤复杂。此外，葡萄糖酸钠虽然可以延长混凝土的初、终凝时间，有利于混凝土的长时间运输和浇筑，但过多的掺入会造成混凝土凝结时间太长，影响下一步施工进程；而引气剂掺量过大，易造成混凝土含气量高，混凝土强度下降。目前直接用于制备高强混凝土的高强型聚羧酸系减水剂母液及其合成都未有报道。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于了现有技术中要通过各种复配达到高强混凝土所要求的强度性能，使用繁琐，且葡萄糖酸钠会使混凝土凝结时间过长，引气剂会造成混凝土含气量高等的缺陷，提供一种高强型聚羧酸系减水剂及其制备和使用方法。本发明的高强型聚羧酸系减水剂无需和其他助剂进行复配，单独使用后即可制备高强混凝土并使其达到优异的强度性能，并且减水率高，保坍性好。本发明的制备方法工艺简单，适于大规模工业化生产。本发明的使用方法操作简单，无需进行额外的其他助剂的复配。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种高强型聚羧酸系减水剂，其原料配方包括下述重量份数的组分：100份不饱和聚醚DD-524、6～10份丙烯酸、1～5份甲基丙烯酸、5～25份丙烯酸十二醇酯、2～6份丙烯酰胺、0.50～1.50份双氧水、0.10～0.50份L-抗坏血酸、0.15～0.35份巯基乙酸、0.15～0.95份巯基丙酸、0.5～1.5份氢氧化钠和125～225份水。

其中，所述的不饱和聚醚DD-524为上海东大化学有限公司的市售商品。所述的不饱和聚醚DD-524的数均分子量为2350～2450。所述的不饱和聚醚DD-524与丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸十二醇酯、丙烯酰胺等发生聚合反应，产物中会相应引入羧基、酯键和酰胺基。

其中，所述丙烯酸的用量较佳地为7～9份。所述甲基丙烯酸的用量较佳地为2～4份。所述丙烯酸十二醇酯的用量较佳地为10～15份。所述丙烯酰胺的用量较佳地为3～5份。所述双氧水的用量较佳地为0.75～1.25份。所述L-抗坏血酸的用量较佳地为0.2～0.4份。所述巯基乙酸的用量较佳地为0.20～0.30份。所述巯基丙酸的用量较佳地为0.35～0.75份。所述氢氧化钠的用量较佳地为0.75～1.25份。所述水的用量较佳地为150～200份。所述的份数均为重量份数。

本发明中，所述的高强型聚羧酸系减水剂中还可含有本领域减水剂中常规添加的各种其他添加剂，只要其不显著影响本发明的高强型聚羧酸系减水剂的效果即可。

本发明中，所述的高强型聚羧酸系减水剂，其原料配方较佳地为下述重量份数的组分：100份不饱和聚醚DD-524、7～9份丙烯酸、2～4份甲基丙烯酸、10～15份丙烯酸十二醇酯、3～5份丙烯酰胺、0.5～1.5份双氧水、0.2～0.4份L-抗坏血酸、0.20～0.30份巯基乙酸、0.35～0.75份巯基丙酸、0.75～1.25份氢氧化钠和150～200份水。

本发明的高强型聚羧酸系减水剂为无色至淡黄色透明液体，其中聚合物浓度为40～50wt%。