[发明专利]一种利用高分子量聚羧酸控制混凝土泌水的粘度调节剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用高分子量聚羧酸控制混凝土泌水的粘度调节剂。

背景技术

近十年来，随着国内基础建设，包括民用、市政、铁路、港口、机场、核电站、水利工程等的迅速发展，聚羧酸超塑类减水剂在预拌混凝土中的应用已超过总减水剂量的52%，并朝着占总体减水剂75%的发达国家比例迅速攀升。虽然具有减水率高、保塌性能好、混凝土收缩率低、绿色环保等优点，但聚羧酸减水剂在有些场合，如高强、自密实等大流动度混凝土的施工过程中，混凝土的粘聚性不够，会造成泌水及离析现象，导致混凝土强度及耐久性急剧下降，影响施工质量，严重的需要花巨资拆除重建。

为解决这一问题，通常需要加入粘度调节剂viscosity modifying agent（VMA），如黄原胶、温伦胶、聚氧乙烯类、纤维素醚类、聚丙烯酰胺类及聚乙烯醇等增粘剂来提高水泥基胶凝材料体系的凝聚性和稳定性，从而提高混凝土的粘聚力和保水性，达到增加混凝土总体工作性能的目的。VMA在混凝土中的作用原理被认为是吸附在水泥颗粒表面，通过增加水泥颗粒之间的相互作用力使浆体粘度增大。然而由于这些粘度调节剂与聚羧酸减水剂的溶解性不理想，不能提前加入到减水剂体系中，否则容易析出并造成分层现象。近年来有报道使用丙烯酸为主，与丙烯酰胺通过氧化还原自由基聚合取得新型混凝土粘度调节剂，但这类产品并没有得到广泛市场应用，其原因尚不明朗。

普通分子量的聚羧酸超塑化减水剂，为了保证在水泥基胶凝材料中的高分散性、高减水率，其分子量一般控制在20-70万。随着分子量的提高粘度逐渐增加而减水率急剧下降。所以，高分子量的聚羧酸，分子量在60万以上，一般不能作为减水剂单独使用。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供了一种利用高分子量聚羧酸控制混凝土泌水的粘度调节剂及其应用。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种利用高分子量聚羧酸控制混凝土泌水的粘度调节剂，所述粘度调节剂主要由高分子量聚羧酸和普通分子量聚羧酸复配而成，所述高分子量聚羧酸的分子量在60-200万之间，所述普通分子量聚羧酸的分子量在20-70万之间；所述粘度调节剂中，普通分子量聚羧酸的固含量为6-20%，其中高分子量聚羧酸占重量比的1%-20%。

一种利用高分子量聚羧酸控制混凝土泌水的粘度调节剂的应用，所述粘度调节剂可有效的使用在C50及以上混凝土包括C50、C55、C60、C70、C80及以上预拌混凝土的制造中。

进一步地，所述混凝土的组成配方如下：水泥（P52.5）350-470Kg、水灰比 0.29-0.35、粘度调节剂4.0-5.0Kg；所述粘度调节剂中，普通分子量聚羧酸的固含量为12-20%，其中高分子量聚羧酸占重量比的1%-20%。

进一步地，所述混凝土的组成配方如下：水泥（P52.5）350-470Kg、粉煤灰10-50 Kg、水灰比 0.29-0.35、粘度调节剂4.0-5.0Kg；所述粘度调节剂中，普通分子量聚羧酸的固含量为12-20%，其中高分子量聚羧酸占重量比的1%-20%。

进一步地，所述混凝土的组成配方如下：水泥（P42.5）210-350Kg、粉煤灰（II级）20-70 Kg、水灰比 0.45-0.51、粘度调节剂4.0-6.0Kg；所述粘度调节剂中，普通分子量聚羧酸的固含量为6-12%，其中高分子量聚羧酸占重量比的1%-20%。

本发明提供的粘度调节剂的作用机理是：通过其在水泥颗粒表面的吸附作用及聚合物之间的相互作用和缠结，形成凝胶网状结构，从而限制混凝土中自由水在颗粒间的迁移，增加整个系统的粘度。在混凝土宾汉姆体模型的流变公式中直接增加塑性粘度。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明直接应用1%-20%高分子量聚羧酸与普通聚羧酸减水剂复配，在不影响减水率和保塌性的同时，有效地提高预拌混凝土的粘度，控制泌水离析。高分子量聚羧酸与普通分子量聚羧酸的分子结构相似，无相融问题，可提前混合使用，从根本上解决了传统VMA与聚羧酸减水剂的相溶问题。工程实践证明，使用得当会有效地提高混凝土的粘度、工作性及稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。