[发明专利]一种早强减水剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种早强减水剂及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：使用硅烷偶联剂对钙矾石进行改进，得到改性钙矾石溶液；将聚醚大单体溶解在去离子水中，维持反应温度为25‑35℃，依次加入改性钙矾石溶液、引发剂；同时向反应体系中滴加由丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠、链转移剂、去离子水混合得到的A液，及由还原剂和去离子水混合得到的B液；滴加完成后，继续保温30min，调节体系PH值为6.5‑7.0，加入去离子水调节体系固含量，得到早强减水剂；本发明通过对钙矾石进行改性，再将其与其他单体进行减水剂合成，制备得到含有无机及有机组分的早强减水剂，其在混凝土中的分散性好，可有效提高混凝土的早期强度。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种早强减水剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着铁路、公路、地铁等诸多工程建设对预制构件需求量的增加，混凝土预制构件生产中为尽早张拉钢筋、加快模板周转和台座利用率，蒸汽养护甚至是高压蒸汽养护是常用的办法，然而，经过蒸汽养护的混凝土材料后期强度甚至会倒缩，耐久性会变差。因此，研究适用于预制混凝土，提高混凝土早期强度、加速模板周转速度的早强方法十分重要的意义。

混凝土早强性能主要受水泥组分的影响。现在市场上普遍使用的硅酸盐水泥水化反应过程缓慢、受环境温度的影响大，尤其随着混凝土技术的发展，工业废弃物作为基本原材料在混土中的应用越来越广泛，在大型预制构件的生产中为了提高混凝土耐久性，大量的使用矿粉、粉煤灰等矿物掺合料，因此，混凝土的早期强度发展更为缓慢。

为了提高混凝土的早期强度，添加无机早强剂、使用超细粉体以及无机盐激发剂是最常用的方法。但使用无机盐往往会对后期强度造成不良影响，粉体材料在使用过程中也难以分散均匀，早强效果也会受到影响。

也有通过合成本身具有早强功能的聚羧酸系减水剂，或者合成常规的聚羧酸系减水剂与早强剂复配，通过复配解决聚羧酸系减水剂的早强问题。但是合成的本身具有早强功能的聚羧酸系减水剂早强效果大多不理想。为常规聚羧酸系减水剂与早强剂的复配会存在掺量大和两者相溶性差的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种早强减水剂及其制备方法和应用，不同于其他有机早强剂、无机早强剂或有机与无机复配的早强剂，本发明通过对钙矾石进行改性，在其表面引入双键，再与其他单体进行减水剂合成，制备得到含有无机及有机组分的早强减水剂，其在混凝土中的分散性好，可有效提高混凝土的早期强度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种早强减水剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)使用硅烷偶联剂对钙矾石进行改进，得到改性钙矾石溶液；

(2)将聚醚大单体溶解在去离子水中，维持反应温度为25-35℃，依次加入改性钙矾石溶液、引发剂；

(3)同时向反应体系中滴加由丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠、链转移剂、去离子水混合得到的A液，及由还原剂和去离子水混合得到的B液；

(4)待A液及B液滴加完成后，继续保温30min，调节体系PH值为6.5-7.0，然后加入去离子水调节体系固含量，得到早强减水剂。

所述聚醚单体为EPEG大单体，其分子量为5000-7000；

所述引发剂为过氧化氢、偶氮二异丁腈、过硫酸胺中的任意一种或多种，优选为过氧化氢。

所述还原剂为抗坏血酸、硫酸亚铁、甲醛次硫酸氢钠、FF6M中的任意一种或多种，优选为抗坏血酸。

所述链转移剂为巯基丙酸、巯基乙醇、次亚磷酸钠、甲基苯乙烯线性二聚体中的任意一种或多种，优选为巯基丙酸。

所述过氧化氢的质量浓度为20-35％。