[发明专利]一种抗粘土型氨基磺酸盐减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗粘土型氨基磺酸盐减水剂及其制备方法，其具有主链和支链结构；所述主链包含：至少一个对氨基苯磺酸（盐）结构单元，和至少一个由酚类结构单元，和/或至少一个酚类结构单元。所述支链包含：至少一个对氨基苯磺酸（盐）结构单元，和至少一个酚类结构单元。本发明所述氨基磺酸盐减水剂能显著降低粘土对氨基磺酸盐减水剂性能造成的负面影响，有效提升对各种低品位骨料的适应性。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，具体涉及一种抗粘土型氨基磺酸盐减水剂及其制备方法。

背景技术

减水剂已成为现代混凝土必不可少的组分。其作用是可以明显减少拌和混凝土时所需的水量，同时大幅提高新拌混凝土的流动性和硬化后的强度，从而提高工程的质量。目前常用的减水剂主要有：木质素磺酸盐减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺类减水剂、氨基磺酸盐减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸减水剂，其中氨基磺酸系高效减水剂由于减水率高、保坍性能好、生产工艺简单，是当前广泛使用的高效减水剂之一。

近年来，随着国内基础建设的快速发展，质量稳定、颗粒级配良好、含泥(粘土)量少的砂石骨料越来越少，大量低品位砂石或者机制砂被直接用于混凝土拌合中，其含泥量或者粘土质的石粉含量比较高，使得新拌混凝土的和易性变差，坍落度损失加快，难以保证运输、泵送及施工，这已成为目前国内外混凝土减水剂应用领域所面临的一个棘手问题。

当骨料中的含泥量过高时，一般采用冲洗作为常用解决手段，但冲洗会污染环境、并破坏砂的良好级配，在很多情况下并不经济合理。另一种途径是提高减水剂的掺量，但也提高了每方混凝土的成本，并且还会带来其他生产工艺的麻烦。

现有研究(Cement and Concrete Research，2012年，第42卷，第847～854页)表明，减水剂分子能够嵌入砂石中所含粘土的层间结构中，从而消耗掉大量减水剂，使减水剂整体性能下降。其中聚羧酸减水剂受粘土影响最大，氨基磺酸盐减水剂受到的影响小些，但也比较明显。

在提升减水剂抗粘土性能方面，现有发明CN104310843B、CN105085822A、CN106117468A和CN106517857A均采用了类似的策略，即在合成或者复配时引入了季铵盐类阳离子表面活性剂来增加聚羧酸减水剂的抗粘土性能。CN105924026A选择了一些无机盐作为聚羧酸减水剂复配用的抗泥型小料。这些方法都是为聚羧酸减水剂开发的，用于氨基磺酸盐减水剂时可能无法达到抑制粘土的效果。

因此，研制一种抗粘土型氨基磺酸盐减水剂，在遇到高含泥量的骨料时，无需冲洗砂石或者提高减水剂掺量，减水剂性能仍然不受到明显影响，对促进低品位骨料的应用具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有氨基磺酸盐减水剂易受混凝土砂石中粘土的影响，导致其减水性能降低的问题，提供一种抗粘土型氨基磺酸盐减水剂，在砂石中粘土含量较高时，无需增加减水剂掺量，其减水性能仍然不受到明显影响。

本发明的抗粘土型氨基磺酸盐减水剂具有主链和支链结构；所述主链包含：

至少一个由通式(I)表示的对氨基苯磺酸(盐)结构单元，和

至少一个由通式(II)表示的酚类结构单元，和/或

至少一个由通式(III)表示的酚类结构单元。

其中X相同或不同，并代表H、Na或K；

其中A相同或不同，并代表NH或O或者碳-碳单键；