[发明专利]一种保坍混凝土减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种保坍混凝土减水剂及其制备方法，该减水剂包括如下重量份原料：支化改性减水剂80‑90份、小分子聚合物2‑3份、保坍助剂8‑9份、水60‑80份；在制备减水剂的过程中，引入支化单体进行支化改性，可以抑制早期氢氧化钙的生成，填充了空隙，增强力学强度。同时，利用了膦酸基强吸附能力，有效降低体系塑性黏度，减少对减水剂和拌合水的吸附，提高分散性能和降低混凝土黏度利用磷酸基的缓凝作用，延缓水泥水化过程，表现出长时间的流动保持能力。接枝上一些支链，该支链不仅可提供空间位阻效应，而且，在水泥水化的高碱度环境中，释放出具有分散作用的多羧酸，控制坍落度损失。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体地，涉及一种保坍混凝土减水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土减水剂是目前用量最大、应用最广的混凝土外加剂。它的作用是可以明显减少拌和混凝土时所加入的水量，同时大幅度提高混凝土新拌时的流动性能和硬化后的强度，从而提高工程的质量。

传统的减水剂如聚酯型和聚醚型减水剂仍然存在水灰比高，混凝土流动度低，密实程度小、水泥用量大、混凝土的强度和耐久性差的不足。还存在因减水剂用量较大、保坍能力不强而不能充分体现其优良减水性能的问题。

聚羧酸类减水剂具有掺量低、减水率高，与水泥等其他原料相容性好，分散保持性能和坍落度保持性能好的优点。但是，传统聚羧酸系减水剂对骨料中的含泥量非常敏感，表现为随着含泥量的增加，聚羧酸系减水剂的分散性能和分散性保持性能明显降低，导致混凝土的工作性大幅下降。增大聚羧酸系减水剂掺量，虽有所提高混凝土初始流动性，但混凝土损失过快，影响保坍性能。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种保坍混凝土减水剂及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种保坍混凝土减水剂，包括如下重量份原料：

支化改性减水剂80-90份、小分子聚合物2-3份、保坍助剂8-9份、水60-80份；

进一步地，支化改性减水剂通过如下步骤制备：

步骤S11、甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG-2400)和去离子水混合，设置温度为60℃，加入马来酸酐，搅拌10min，加入单体a、单体b、单体c和过硫酸铵，滴加结束后，升温至75℃，加入支化单体，加完后，保持温度不变，保温反应4h；得到聚合产物；甲基烯丙基聚氧乙烯醚、单体a、单体b、单体c在过硫酸铵的作用下，发生自由基聚合反应，然后与支化单体发生接枝，得到聚合产物；

步骤S12、在氮气保护条件下，将步骤S11中得到的聚合产物和二氯甲烷混合，加入三甲基溴硅烷，在温度为20℃条件下，搅拌反应5h，搅拌结束后，加入去离子水，静置，保留有机相，减压浓缩，除去溶剂，得到支化改性减水剂。得到的聚合产物中含有的膦酸酯基团，在三甲基溴硅烷的作用下发生水解，得到膦酸基团，能够降低泥土对减水剂和水的吸附，有利于水泥颗粒分散和稳定，提高流动性，从而在一定程度上达到降低混凝土黏度的目的，膦酸基团能与更多的Ca²⁺离子配位，其络合吸附能力大大强于羧基。延缓水化过程，降低水化热。减少减水剂对含泥量的敏感。

进一步地，单体a为丙烯酸，单体b为乙烯基膦酸二乙酯，单体c为甲基丙烯磺酸钠。

进一步地，甲基烯丙基聚氧乙烯醚、马来酸酐、单体a、单体b和单体c用量比摩尔为1：0.6：1.6：1.2：0.8；过硫酸铵的添加量为甲基烯丙基聚氧乙烯醚质量的0.4％，支化单体的添加量为甲基烯丙基聚氧乙烯醚质量的40％。

进一步地，步骤S12中聚合产物和三甲基溴硅烷的用量质量比为20：1。

进一步地，支化单体通过如下步骤制备：