[发明专利]一种阻泥型混凝土减水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻泥型混凝土减水剂及其制备方法，主要原料包括：180～200重量份甲基烯基聚氧乙烯醚，7～9重量份苯乙烯磺酸钠，60～90重量份的氧化石墨烯溶液，8～13重量份的丙稀酰胺；将氧化石墨烯用作聚羧酸减水剂共聚物的单体，采用自由基共聚法制备得到氧化石墨烯聚羧酸减水剂层间配合物，再加入了一定配比的丙稀酰胺聚合物，能有效降低水泥浆体的黏度，达到阻泥的效果，还能改善混凝土的保坍性能，有助于混凝土抗压性能的提升。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种阻泥型混凝土 减水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土作为当今土木工程中应用最为广泛的建筑材料，它以水泥 为胶凝材料，以砂石为骨料，加水搅拌制成。混凝土不仅具有原材料 丰富，成本低的优点，良好的可塑性、高强度性以及长耐久性等特点 更是其作为建筑主要材料的原因。近年来，随着高速公路、高速铁路、 桥梁、在不断提高。当前隧道以及城镇化建设的高速发展，人们对混 凝土的各种性的要求也在不断提高。当前，在混凝土中掺用外加剂己 成为改善混凝土性能的主要措施。

减水剂作为混凝土的主要外加剂，对改善混凝土的工作性能有着 至关重要的作用，它不仅可以大幅度减少预拌混凝土时水的用量，而 且可以使混凝土在低用水量时具有初始坍落度大、流动性高等优点。 并且由于较低的水胶比使得混凝土具有更高的工作强度以及更长久 的耐久性。减水剂的种种优点促进了科研人员对它的深化研究。

聚羧酸减水剂是近几年发展最为迅猛的新型减水剂，作为第三代 减水剂，与传统的木质素系减水剂、萘系减水剂相比，其有着减水率 高，环保性好，综合性能优异等特点。而近年来，天然优质砂石资源 日益紧张，低品位骨料的使用越来越多，砂石含泥量对聚羧酸减水剂 的影响越来越突出，限制了聚羧酸减水剂在预拌混凝土中的进一步应 用，更为重要的是，黏土还会使得混凝土后期抗压强度下降，影响混 凝土的耐久性。如何抑制黏土对聚羧酸减水剂的负面效应已成为亟待 解决的问题。

目前，为提升减水剂的抗泥能力可从聚羧酸减水剂的分子结构出 发，对聚羧酸减水剂进行改性处理，通常包括如下五种形式：研制出 具有微交联侧链结构的减水剂，提高空间位阻，降低泥土对减水剂的 吸附，改善减水剂的分散性和保坍性；在聚羧酸减水剂侧链中引入刚 性基团，能够提升侧链的刚性，使减水剂分子在保持足够空间位阻的 同时，大体积侧链难以伸展进入泥土层间形成插层吸附，进而保证较 高的减水率和保坍性；对聚羧酸减水剂长侧链末端进行电荷改性，通 过电荷排斥降低长侧链的缠结作用，端部带有负电荷的长侧链也会对 带有电负性的泥土起到排斥作用，降低了泥土对减水剂的吸附消耗；增大减水剂分子的侧链长度从而有效增大其空间位阻，使其在结构上 更难对泥土的片层结构形成插层吸附，减少泥土对聚羧酸减水剂吸附 消耗，获得对水泥颗粒更高的分散性；引入各种具有抗泥作用的带电 官能团改性聚羧酸减水剂，合成方法主要为自由基单体聚合法和二步 合成法，通过引入不同功能和电荷量的官能团，让减水剂达到抗泥保 坍的效果。此外，还可以在减水剂使用时复配抗泥牺牲剂，牺牲剂优 先被泥土吸附而占据泥土的吸附位点，降低了泥土对减水剂的吸附量， 水泥浆体中大量未被吸附的聚羧酸减水剂充分发挥分散作用，保持减 水剂的有效性。