[发明专利]超早强型聚羧酸减水剂及其制备方法和混凝土

说明书

本发明提供了一种超早强型聚羧酸减水剂及其制备方法和混凝土，该超早强型聚羧酸减水剂的制备原料按重量份计包括以下组分：异戊烯基聚氧乙烯醚、丙烯酸、季铵盐功能性单体、烯基磺酸盐、酰胺类单体、氧化剂、还原剂、链转移剂，水。本发明的超早强型聚羧酸减水剂通过合理配比各组成部分的原料和用量，设计出以丙烯酸聚合成主链，主链上接枝有异戊烯基聚氧乙烯醚、季铵盐功能性单体、烯基磺酸盐和酰胺类单体，形成具有短主链、长侧链结构的梳状大分子聚合物。该聚合物具有较好的分散性，可以提高混凝土拌合的施工性能，而且能促进水泥水化，有效提高混凝土的早期强度。

技术领域

本发明涉及混凝土建筑材料领域，特别涉及一种超早强型聚羧酸减水剂及其制备方法，同时本发明还涉及一种包括上述超早强型聚羧酸减水剂的混凝土。

背景技术

近年来，随着装配式建筑的快速发展，装配式结构构件对混凝土性能提出了更高要求。和易性优良、易于泵送施工、高强、高耐久性以及超早强等性能受到越来越多的关注。针对我国地域辽阔、温域宽、温差大等特性，亟需解决预制混凝土在低温条件、复杂环境下的早期强度发展，预制构件厂生产效率和能耗等问题，早强、超早强混凝土在公路、桥梁、港口、预制构件、预应力高强管桩等工程的施工以及维修加固中具有广泛的市场应用前景。

目前的预制构件基本采用蒸汽养护方式来提高混凝土的早期强度,从而加快模板周转速度，提高生产效率。但是蒸汽养护的能耗成本较，且锅炉燃烧会产生大量有害气体，危害生态环境。聚羧酸系减水剂具有减水率高、坍落扩展度经时损失小、绿色环保等优点，已然成为使用最广泛的外加剂，其中早强型聚羧酸减水剂在预制混凝土构件生产中的应用也越来越普遍。

现今制备早强型聚羧酸系减水剂的方法主要有两种：一种是用普通型聚羧酸系减水剂与早强剂复配，另一种是合成本身具有早强性能的早强型聚羧酸系减水剂。复配早强剂在当前应用中存在一定的问题，如复配而成的产品存在稳定性、相容性差及掺量大等缺点，碱含量过高会产生碱骨料反应，氯盐则易引发钢筋锈蚀，均不利于混凝土的耐久性。有机物中醇胺类早强剂价格昂贵且掺量不易控制，性价比不高。而早强型聚羧酸减水剂的研究目前仍较缺乏，真正从聚合物分子结构设计上实现早强性的聚羧酸系减水剂的研究目前还处于探索阶段，成熟产品很少，无法满足早强、超早强混凝土在实际应用中的需求，极大限制了聚羧酸减水剂在预制混凝土中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种超早强型聚羧酸减水剂，以提高混凝土拌合的施工性能和早期强度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种超早强型聚羧酸减水剂，所述超早强型聚羧酸减水剂的制备原料按重量份计包括以下组分：90-110份异戊烯基聚氧乙烯醚、6.5-8份丙烯酸、12-20份季铵盐功能性单体、0.5-1.5份烯基磺酸盐、1.5-2.5份酰胺类单体、0.15-0.3份氧化剂、0.1-0.22份还原剂、0.5-0.8份链转移剂，150-200份水。

进一步的，所述异戊烯基聚氧乙烯醚的分子量为3000-4000。

进一步的，所述季铵盐功能性单体包括甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中至少一种。

进一步的，所述酰胺类单体包括丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中至少一种。

进一步的，所述烯基磺酸盐包括甲基丙烯磺酸钠，烯丙基磺酸钠，甲基丙烯磺酸钾中至少一种。

进一步的，所述链转移剂包括巯基乙酸和巯基丙酸中至少一种。

进一步的，所述氧化剂包括双氧水。

进一步的，所述还原剂包括抗坏血酸。