[发明专利]一种高效混凝土复合外加剂

说明书

一种高效混凝土复合外加剂，包括高效减水剂30‑45份、粉煤灰10‑20份、二甲基硅氧烷12‑15份、缓凝剂6‑18份、复合发气剂5‑16份、防水抗渗剂10‑17份组成；高效减水剂是在引发剂、链转移剂和还原剂存在条件下，以丙烯酸、不饱和聚氧乙烯醚和3‑烯丙氧基‑2‑磺酸氢丙酯‑1‑丙磺酸钠盐为共聚单体共聚反应而成；防水抗渗剂为石灰石和纳米CaCO₃的混合物；本发明在高效减水剂中引入亲水性磺酸基，使得共聚单体具有较高密度带有负电荷的磺酸基，使减水效果提升；加入粉煤灰、石灰石和纳米CaCO3，配合使用使得外加剂材料形成良好的级配，即可以充分发挥粉煤灰的良好活性作用，而且大幅度降低孔隙率，而且使得混凝土试件的力学性能有所提高。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种高效混凝土复合外加剂。

背景技术

混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水(可含外加剂或掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土；

由于混凝土在水泥的硬化过程中由于毛细管负压、失去毛细孔和凝胶孔的吸附水、相对湿度降低或与空气中的CO₂反应，伴随有体积的收缩并最终导致混凝土的塑性收缩、干燥收缩、自收缩和碳化收缩等，进而导致混凝土耐久性下降；所以混凝土质量的好坏对构造物质量的好坏有很大的影响；因此，近年来，人们通过大量的实验，研制出各种性能各异的混凝土外加剂，可以有效地提高水泥制品的质量和性能，其中代表性的对水硬性混合物具有流化作用的高效减水剂、加速混凝土早期强度发展的早强剂等，尽管它们具有较好的作用，但是这些单独的外加剂各有优缺点，均不能集中解决高性能混凝土所要求的高的抗压强度，同时还要控制混凝土的收缩率的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种高效混凝土复合外加剂，包括高效减水剂30-45份、粉煤灰10-20份、二甲基硅氧烷12-15份、缓凝剂6-18份、复合发气剂5-16份、防水抗渗剂10-17份组成；

所述的高效减水剂是在引发剂、链转移剂和还原剂存在条件下，以丙烯酸、不饱和聚氧乙烯醚和3-烯丙氧基-2-磺酸氢丙酯-1-丙磺酸钠盐为共聚单体共聚反应而成；其中，丙烯酸、不饱和聚氧乙烯醚、3-烯丙氧基-2-磺酸氢丙酯-1-丙磺酸钠盐、引发剂、链转移剂和还原剂的质量组分比为1：(0.2-0.35)：(0.12-0.2)：(0.003-0.03)：(0.006-0.01)：(0.001-0.01)；具体的反应过程如下：

所述的防水抗渗剂为以质量比为1：(0.005-0.02)混合的石灰石和纳米CaCO₃。

优选地，所述的高效减水剂的制备方法包括如下步骤：

(1)3-烯丙氧基-2-磺酸氢丙酯-1-丙磺酸钠盐的制备：1)冰水浴条件下，将氯磺酸按照一定比例滴加入无水吡啶中，得到酯化试剂；2)将3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠盐加入酯化试剂中，0-6℃下反应1-3h，旋蒸浓缩去除吡啶，得到所述3-烯丙氧基-2-磺酸氢丙酯-1-丙磺酸钠盐；具体反应过程如下：

(2)按质量比取料，将引发剂、链转移剂和还原剂溶解于水中，作为第一滴加液；将丙烯酸溶解于水中，配成质量浓度为55-65％的第二滴加液；

(3)按照质量比将不饱和聚氧乙烯醚、3-烯丙氧基-2-磺酸氢丙酯-1-丙磺酸钠盐和去离子水加入反应釜中，配置成质量浓度为3-6.8％的混合溶液，搅拌并升温至50-65℃，待物料溶解后，将第一滴加液和第二滴加液同时滴加入反应釜中，滴加完毕后在80-100℃下反应3-5h；

(4)反应完毕后，调节物料pH为7-9，即得到所述的高效减水剂。

优选地，所述的缓凝剂为糖类缓凝剂。