[发明专利]一种制备混凝土减水剂及以减水剂制备混凝土早强剂的制备方法与施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料中混凝土加工领域，具体涉及混凝土加工中的早强剂。

背景技术

近年来，随着我国经济持续快速发展，我国的基础建设力度及规模也不断加大，混凝土构件的应用也越来越多。在混凝土构件生产中为尽早张拉钢筋、加快模板周转和台座利用率，以及加快工程建设进度及早完工，实现最大的经济效益，这就需要采用混凝土早强剂来促进水泥水化，缩短混凝土凝结时间，加快混凝土早期强度发展速度。随着建筑工程的发展，早强剂被越来越多的用于混凝土工程中。

目前我国常用的混凝土早强剂有氯盐系、硫酸盐系、碳酸盐系、有机物系等。氯盐系对钢筋有明显的锈蚀作用。单掺硫酸盐系，用量太大会影响混凝土外加剂的适应性问题。由于目前建筑工程技术的发展，单独的某种外加剂已难以达到实际工程复杂性、特殊性的施工要求。早强剂或者缓凝剂等一般来说均需要与高效或高性能减水剂复配使用，以达到某些复杂的工程对混凝土良好的工作性以及高强耐久等高性能的要求，因此，适应性问题会使早强剂在很大程度上受到限制。其他类型的早强剂，也都存在在早强效果不佳或影响后期强度，或原料来源困难生产成本高等问题。

综上所述，单纯依靠以上类型的早强剂，很难达到混凝土的早强要求，都或多或少存在适应性问题或者影响后期强度等使用缺陷，难以广泛的推广应用。

发明内容

本发明的目的是从聚羧酸减水剂本身分子结构出发，改善其与早强组分的适应性，使得其与早强组分复合后，不仅能优异的实现混凝土早强效果，而且还避免聚羧酸与早强组分的适应性问题，不影响混凝土的后期强度。

本发明通过实施以下技术方案和工艺步骤来解决上述现有技术问题：

（1）将聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯：甲基丙烯磺酸钠：丙烯酸甲酯：甲基丙烯酸按1 :0.038～0.16:0.24～0.48:2～4的摩尔比配成水溶液一次性投料；

（2）水浴加热至65～90℃，1.5～5小时滴加完引发剂，引发剂质量占反应总体系质量的0.1～0.3%，滴加完引发剂后保温反应0.5-3小时；

（3）反应结束后，冷却至室温，用质量分数为30%的氢氧化钠溶液调节混合液pH为6～8；制得聚酯类聚羧酸减水剂。

本发明还提供一种制备混凝土早强剂的方法，将上述制备的聚酯类聚羧酸减水剂与早强组分、水混合，聚酯类聚羧酸减水剂的固含量：早强组分：水按6～20：0.5～8.0：72～93.5的质量比混合均匀，即制得混凝土早强剂。

为了获得更佳的使用效果，本发明还可以实施下列技术措施：上述的早强组分为硫酸钠，聚酯类聚羧酸减水剂的固含量：硫酸钠：水按6～20：2.0～8.0：72～92的质量比混合均匀；上述的早强组分为三乙醇胺，聚酯类聚羧酸减水剂的固含量：三乙醇胺：水按6～20：0.5～2.0：78～93.5的质量比混合均匀；上述的早强组分为三乙醇胺和硫酸钠混合物，三乙醇胺：硫酸钠按1:5～20的质量比混合均匀。

本发明还提供一种混凝土早强剂的施工方法，其工艺步骤为：将上述制备的混凝土早强剂以混凝土胶凝材料总质量的0.8～2.8%掺量加入混凝土中，搅拌均匀即可。

经试验证明，该工艺制备的聚酯类聚羧酸减水剂与早强组分有很好的相容性，与早强组分复合后应用于混凝土中，混凝土流动性能未受影响，而且能极好的提高混凝土的早期强度，同时不降低混凝土后期的强度性能。

具体实施方式

实施例一

在装有回流冷凝器、氮气保护和机械搅拌器的四口烧瓶中，将四种单体聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、甲基丙烯磺酸钠、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸，按1:0.038:0.48: 4的摩尔比配成水溶液一次性投料。水浴加热至65℃，1.5小时滴加完引发剂。引发剂为过硫酸铵，用量占反应总体系质量的0.1%，反应3小时。反应结束后，冷却至室温，用质量分数为30%的氢氧化钠溶液调节pH值为6。

实施例二

在装有回流冷凝器、氮气保护和机械搅拌器的四口烧瓶中，将四种单体聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、甲基丙烯磺酸钠、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸，按1:0.16:0.24:2摩尔比配成水溶液一次性投料。水浴加热至90℃， 5小时滴加完引发剂。引发剂为双氧水，用量占反应总体系质量的0.3%，反应2小时。反应结束后，冷却至室温，用质量分数为30%的氢氧化钠溶液调节pH值为7。

实施例三