專利名稱：透水混凝土專用外加劑及其制備方法
透水混凝土專用外加劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于建筑材料中的混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種透水混凝土專用外加劑，特別涉及該種外加劑的制備方法。
背景技術(shù)：
透水混凝土俗稱無砂混凝土。它是一種大孔混凝土，一般采用特定粒徑集料作為骨架，膠結(jié)材料包裹于集料表面作為膠結(jié)層，形成骨架一孔隙的多孔結(jié)構(gòu)。與普通混凝土路面相比，透水路面具有較大的孔隙率，能積蓄較多的熱量，有利于消除“熱島效應(yīng)”，并且能吸附環(huán)境中的污染物和吸收車輛行駛中產(chǎn)生的噪聲，降低了城市污染；具有良好的生態(tài)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。
透水混凝土一般由膠凝材料、粗集料、水和外加劑組成。由于不摻加細(xì)集料，整個混凝土結(jié)構(gòu)空隙率很高，從而水能夠滲透混凝土。透水混凝土能夠有效地解決雨水(尤其是暴雨期間)排出不暢的問題。透水混凝土的低水膠比和無細(xì)集料的特點，使得如果沒有合適的外加劑，透水混凝土的運輸和成型將會十分艱難。
本發(fā)明的透水混凝土專用外加劑有如下主要特征可根據(jù)環(huán)境溫度、運輸距離調(diào)整混凝土的凝結(jié)時間；高減水率，大幅度減少混凝土的用水量，并賦予漿體與粗集料界面良好的黏結(jié)力，在相同孔隙率的情況下提高混凝土的強(qiáng)度；水泥和骨料不離析、水泥與骨料之間包裹良好，彌補(bǔ)細(xì)集料缺失帶來的流動性減弱問題。總之，本發(fā)明的專用外加劑能夠賦予透水混凝土更好的流動性、更快的卸料時間和更簡便地施工方式。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種原料來源易得、生產(chǎn)工藝簡單、綠色環(huán)保，并能賦予透水混凝土更好性能和更簡便地施工方式的透水混凝土專用外加劑。
本發(fā)明涉及一種透水混凝土專用外加劑的制備方法，按重量份數(shù)計，包括下述成分甲基烯丙基聚氧乙烯醚 20(Γ385 ；丙烯酸二甲氨基乙酯廣12;不飽和羧酸10 60 ；氧化劑O. Γ8 ；還原劑O. Γ12 ；鏈轉(zhuǎn)移劑O. 2 10 ；增稠劑O. Γ6 ；液堿5 40。
各組分較佳的重量比為甲基烯丙基聚氧乙烯醚 31(Γ360 ；丙烯酸二甲氨基乙酯21;不飽和羧酸25 50 ；氧化劑還原劑鏈轉(zhuǎn)移劑 增稠劑 液堿O. 5 3. 5 ；15 30。
該種透水混凝土專用外加劑，包括以下步驟1)將甲基烯丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸二甲氨基乙酯投入反應(yīng)釜，升溫至50°C并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至60°C后加入氧化劑溶液；2)還原劑和不飽和羧酸溶于水中配成A溶液，鏈轉(zhuǎn)移劑加水配成B溶液，分別均勻滴加入反應(yīng)釜中，A溶液3h滴完，B溶液3. 5h滴完；3)60°C下保溫lh，加入增稠劑并繼續(xù)保溫熟化Ih ；4)降至室溫并加入水和液堿，調(diào)節(jié)pH值為5飛，固含量為40%。
所述的甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量為1000 3000 (MW=100(T3000)。
所述的不飽和羧酸為丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
所述的不飽和羧酸和甲基烯丙基聚氧乙烯醚的摩爾比(即酸醚比)為2:1飛1，不飽和羧酸和丙烯酸二甲氨基乙酯的摩爾比(即酸酯比)為5: Γ80:1。
所述的氧化劑為雙氧水或叔丁基過氧化氫。
所述的還原劑為D-葡萄糖。
所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為磷酸、次磷酸鈉、異丙醇中一種或幾種的混合物。
所述的增稠劑為糊精或纖維素醚；糊精包括白糊精、黃糊精、α -環(huán)糊精和β -環(huán)糊精，纖維素醚包括甲基纖維素、乙基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素。
本發(fā)明的有益效果摻加本發(fā)明的專用外加劑后，可根據(jù)環(huán)境溫度、運輸距離調(diào)整透水混凝土的凝結(jié)時間；大幅度減少透水混凝土的用水量，并賦予漿體與粗集料界面良好的黏結(jié)力，在相同孔隙率的情況下提高混凝土的強(qiáng)度；水泥和骨料不離析、水泥與骨料之間包裹良好，彌補(bǔ)細(xì)集料缺失帶來的流動性減弱問題。
具體實施方式
以下用具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
實施例I。
在反應(yīng)釜中加入330份甲基烯丙基聚氧乙烯醚(Mw=2400)、6份丙烯酸二甲氨基乙酯和200份水，升溫至50°C并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至60°C后加入2. 8份雙氧水?dāng)噭?；?. 4份D-葡萄糖和43份甲基丙烯酸溶于90份水中，制成A溶液，取3. 2份異丙醇溶于90份水中，制成B溶液，分別均勻滴加入反應(yīng)釜中，A溶液3h滴完，B溶液3. 5h滴完； 60°C下保溫lh，加入I. 8份羥丙基甲基纖維素并繼續(xù)保溫熟化Ih ;降至室溫并加入水201 份和液堿28份，調(diào)節(jié)pH值為5 6，固含量為40%。
實施例2。
在反應(yīng)釜中加入325份甲基烯丙基聚氧乙烯醚(Mw=1200)、5. 5份丙烯酸二甲氨基乙酯和200份水，升溫至50°C并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至60°C后加入4. 5份叔丁基雙氧水?dāng)噭?；?. 6份D-葡萄糖和45份丙烯酸溶于90份水中，制成A溶液，取6份次磷酸鈉溶于90份水中，制成B溶液，分別均勻滴加入反應(yīng)釜中，A溶液3h滴完，B溶液3. 5h滴完；60°C下保溫lh，加入2. 5份α -環(huán)糊精并繼續(xù)保溫熟化Ih ；降至室溫并加入水207份和液堿19份，調(diào)節(jié)pH值為5 6，固含量為40%。
實施例3。
在反應(yīng)釜中加入350份甲基烯丙基聚氧乙烯醚(Mw=3000)、3. 6份丙烯酸二甲氨基乙酯和200份水，升溫至50°C并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至60°C后加入2. 4份雙氧水?dāng)噭颍蝗?份D-葡萄糖和30份丙烯酸溶于90份水中，制成A溶液，取2. 5份磷酸溶于 90份水中，制成B溶液，分別均勻滴加入反應(yīng)釜中，A溶液3h滴完，B溶液3. 5h滴完；60°C 下保溫lh，加入2. 8份黃糊精并繼續(xù)保溫熟化Ih ;降至室溫并加入水209份和液堿16份， 調(diào)節(jié)PH值為5 6，固含量為40%。
實施例4。
在反應(yīng)釜中加入342份甲基烯丙基聚氧乙烯醚(Mw=2400)、6份丙烯酸二甲氨基乙酯和200份水，升溫至50°C并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至60°C后加入3份雙氧水?dāng)噭?；?. 2份D-葡萄糖和30份丙烯酸溶于90份水中，制成A溶液，取5份次磷酸鈉溶于 90份水中，制成B溶液，分別均勻滴加入反應(yīng)釜中，A溶液3h滴完，B溶液3. 5h滴完；60°C 下保溫lh，加入I. 6份羥乙基纖維素并繼續(xù)保溫熟化Ih ;降至室溫并加入水205份和液堿 21份，調(diào)節(jié)pH值為5 6，固含量為40%。
應(yīng)用實施例。
參照CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》的要求，進(jìn)行了摻加本發(fā)明的透水混凝土專用外加劑后的混凝土性能與對照組的比較?；炷僚浜媳葹镃: FA: G: W= 300: 68: 1620:92，專用外加劑摻量O. 5%，對照組中采用普通泵送劑，摻量為1.2%，結(jié)果見表I。
表I摻加本發(fā)明后透水混凝土的性能
權(quán)利要求
1.一種透水混凝土專用外加劑，其特征在于，反應(yīng)原料的重量份數(shù)如下 甲基烯丙基聚氧乙烯醚20(Γ385 ； 丙烯酸二甲氨基乙酯 廣12; 不飽和羧酸10 60 ； 氧化劑O. Γ8 ； 還原劑O. Γ12 ； 鏈轉(zhuǎn)移劑O. 2 10 ； 增稠劑O. Γ6 ；液堿5 40。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述透水混凝土專用外加劑，其特征在于，反應(yīng)原料的重量份數(shù)優(yōu)選如下 甲基烯丙基聚氧乙烯醚31(Γ360; 丙烯酸二甲氨基乙酯 21; 不飽和羧酸25 50 ； 氧化劑2 6 ； 還原劑1 8 ； 鏈轉(zhuǎn)移劑2 8 ； 增稠劑O. 5^3. 5 ；液堿15 30。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透水混凝土專用外加劑，其特征在于所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚的分子量為100(Γ3000。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透水混凝土專用外加劑，其特征在于所述不飽和羧酸為丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透水混凝土專用外加劑，其特征在于所述氧化劑為雙氧水或叔丁基過氧化氫。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透水混凝土專用外加劑，其特征在于所述還原劑為D-葡萄糖。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透水混凝土專用外加劑，其特征在于所述鏈轉(zhuǎn)移劑為磷酸、次磷酸鈉、異丙醇中一種或幾種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透水混凝土專用外加劑，其特征在于所述增稠劑為糊精或纖維素醚。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透水混凝土專用外加劑，其特征在于所述不飽和羧酸和甲基烯丙基聚氧乙烯醚的摩爾比為2:1飛1，所述不飽和羧酸和丙烯酸二甲氨基乙酯的摩爾比為5:1 80: I。
10.一種權(quán)利要求I至9之一所述透水混凝土專用外加劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，按原料份數(shù)取各成分 1)將甲基烯丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸二甲氨基乙酯投入反應(yīng)釜，升溫至50°c并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至60°C后加入氧化劑溶液； 2)還原劑和不飽和羧酸溶于水中配成A溶液，鏈轉(zhuǎn)移劑加水配成B溶液，分別均勻滴加入反應(yīng)釜中，A溶液3h滴完，B溶液3. 5h滴完； 3)60°C下保溫lh，加入增稠劑并繼續(xù)保溫熟化Ih ； 4)降至室溫并·加入水和液堿，調(diào)節(jié)pH值為5飛，固含量為40%。
全文摘要
一種透水混凝土專用外加劑，由甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸二甲氨基乙酯、不飽和羧酸三種單體及增稠劑等在氧化還原體系引發(fā)下進(jìn)行水溶液聚合而成。其制備方法是1)將甲基烯丙基聚氧乙烯醚和丙烯酸二甲氨基乙酯投入反應(yīng)釜，升溫至50℃并攪拌以使其均溶解于水中，升溫至60℃后加入氧化劑溶液；2)還原劑和不飽和羧酸溶于水中配成A溶液，鏈轉(zhuǎn)移劑加水配成B溶液，分別均勻滴加入反應(yīng)釜中，A溶液3h滴完，B溶液3.5h滴完；3)60℃下保溫1h，加入增稠劑并繼續(xù)保溫熟化1h；4)降至室溫并加入水和液堿，調(diào)節(jié)pH值為5~6，固含量為40%。本發(fā)明的制備過程具有操作簡單、生產(chǎn)周期短，反應(yīng)過程容易控制，綠色環(huán)保的優(yōu)點。
文檔編號C04B24/38GK102976658SQ20121055476
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者陳國新, 祝燁然, 黃國泓, 王冬, 付丹華, 王毅, 杜志芹, 劉興榮, 蔡明 申請人:南京瑞迪高新技術(shù)有限公司