一種用于機(jī)制砂混凝土的聚羧酸減水劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制備機(jī)制砂混凝土的聚羧酸減水劑，由聚羧酸共聚物、抗泥組分、抗裂組分、引氣劑、消泡劑及緩凝劑組成，其摻量低，可使機(jī)制砂混凝土特別是含泥含粉量高的機(jī)制砂混凝土具有良好的初始工作性能，以及長(zhǎng)時(shí)間的坍落度保持能力，可使硬化混凝土表面不開裂，能提高機(jī)制砂混凝土的耐久性。
【專利說明】—種用于機(jī)制砂混凝土的聚羧酸減水劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料添加劑領(lǐng)域，具體地說涉及一種用于機(jī)制砂混凝土的聚羧酸減水劑。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土是當(dāng)代社會(huì)最主要的建筑材料之一，它是由膠凝材料、骨料、水以及外加劑組成，而具有梳形結(jié)構(gòu)的聚羧酸減水劑則是制備高性能混凝土最為重要的外加劑之一。隨著大規(guī)模基礎(chǔ)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，混凝土常用細(xì)骨料一天然砂的資源在逐漸減少，而開采天然砂對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞也日益嚴(yán)重，隨之帶來的河道決堤等災(zāi)難性事故也頻頻發(fā)生，為了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，國(guó)家也出臺(tái)相關(guān)政策控制天然的開采。
[0003]隨著天然河砂開采量的下降，機(jī)制砂已經(jīng)逐步代替天然砂成為混凝土生產(chǎn)的重要原材料。由于其生產(chǎn)過程不規(guī)范(如粉料泥料未水洗)導(dǎo)致出現(xiàn)了顆粒級(jí)配不良、粒型片狀化以及含粉量過高等問題，其中級(jí)配以及粒型問題將會(huì)嚴(yán)重降低混凝土的工作性能，使混凝土容易出現(xiàn)離析、泌水等問題，這必將導(dǎo)致硬化的機(jī)制砂混凝土表面開裂，造成耐久性問題。當(dāng)含粉量過高時(shí)，若主要成分為石粉，則對(duì)混凝土的和易性有利，但當(dāng)所含粉主要成分為粘土?xí)r，則會(huì)大量吸附聚羧酸減水劑，并嚴(yán)重影響混凝土的工作性能，已有國(guó)內(nèi)外研究表明，當(dāng)粘土成分為2:1層狀結(jié)構(gòu)的蒙脫土?xí)r，其豐富的孔道結(jié)構(gòu)和層間距可調(diào)性，將會(huì)大量的吸附聚羧酸減水劑。若利用水洗去除粘土，會(huì)同時(shí)帶來能耗增加、耗水量增加以及污水處理等環(huán)境問題，這與綠色混凝土的可持續(xù)發(fā)展相悖。因此，開發(fā)出一種擁有良好的減縮性和改善混凝土工作性優(yōu)點(diǎn)的聚羧酸應(yīng)用于機(jī)制砂混凝土中，避免新拌機(jī)制砂混凝土出現(xiàn)用水量過高、硬化混凝土出現(xiàn)開裂和耐久性差等問題，對(duì)行業(yè)發(fā)展具有積極意義。
[0004]CN102659338A公開了一種適用于機(jī)制砂的聚羧酸減水劑，是以聚羧酸減水劑母液和脂肪醇磺酸酯以及聚醚多元醇復(fù)配而成，這個(gè)`方案是簡(jiǎn)單的母液復(fù)合消泡劑和引氣劑的方式，可以改善混凝土的工作狀態(tài)，但無法解決機(jī)制砂中含粘土量高的問題。CN102250295A采用水溶性自由基共聚法得到到分子量為10000-65000的聚合物，并加堿中和，得到的混凝土超塑化劑可以改善新拌機(jī)制砂混凝土的粘聚性和和易性，顯著減少新拌混凝土離析、泌水現(xiàn)象，該減水劑并未能解決機(jī)制砂帶來的初始需水量高和耐久性差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明以具有高減水、低引氣、降粘性的聚羧酸減水劑母液為主體，復(fù)合抗泥組分和抗裂組分，可制備可以用于機(jī)制砂混凝土的聚羧酸減水劑。這種減水劑所采用的聚羧酸減水劑母液可以使新拌混凝土流動(dòng)度好、不粘稠，抗泥組分可以有效抑制機(jī)制砂中粘土對(duì)聚羧酸減水劑分子的吸附，抗裂組分則可以改善新拌機(jī)制砂混凝土的和易性、并延長(zhǎng)混凝土坍落度保持時(shí)間、可避免混凝土表面在硬化過程中因失水而開裂，引氣劑、消泡劑和緩凝劑則是作為輔助的調(diào)節(jié)劑，以進(jìn)一步滿足新拌混凝土的施工性。本發(fā)明產(chǎn)品用于機(jī)制砂混凝土中，可以獲得施工性能良好、混凝土包裹性良好以及坍落度保持良好的新拌混凝土，并可以避免硬化機(jī)制砂混凝土表面開裂，提高混凝土的耐久性。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種用于機(jī)制砂混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于該聚羧酸減水劑由以下物質(zhì)按重量百分比組成:
聚羧酸共聚物5.00%~60.00%,
抗泥組分1.0%~30.00%,
抗裂組分0.1%~10.00%,
引氣劑0.00%~1.00%,
消泡劑 0.00%"1.00%,
緩凝劑0.00%~10.00%以及余量的水，總重量以100%計(jì)；
其中:
所述聚羧酸共聚物的重均分子量為15000~120000 ；
所述抗泥組分是聚羧酸醚共聚物或聚乙烯醇中的一種或幾種；
所述抗裂組分是聚羧酸醚增稠共聚物或緩釋型聚羧酸減水劑中的一種或幾種；
所述引氣劑是烷基硫酸鹽、烷基醇醚類引氣劑中的一種或幾種；
所述消泡組分是聚硅氧烷類消泡劑、有機(jī)硅油類消泡劑、聚醚類消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅類消泡劑、緩釋型消泡劑中的一種或幾種；
所述緩凝劑是葡萄糖酸鈉、蔗糖、檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉、多聚磷酸鈉中的一種或幾種。
[0007]所述聚羧酸共聚物含有以下的源自不飽和聚醚單體的結(jié)構(gòu)單元(I)和以下的源自不飽和羧酸單體的結(jié)構(gòu)單元(2)，其中:
結(jié)構(gòu)單元(I)是
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)制砂混凝土的聚羧酸減水劑，其特征在于該聚羧酸減水劑由以下物質(zhì)按重量百分比組成: 聚羧酸共聚物5.00%~60.00%, 抗泥組分1.0%~30.00%, 抗裂組分0.1%~10.00%, 引氣劑0.00%~1.00%,
消泡劑 0.00%"1.00%, 緩凝劑0.00%~10.00%以及余量的水，總重量以100%計(jì)； 其中: 所述聚羧酸共聚物的重均分子量為15000~120000 ； 所述抗泥組分是聚羧酸醚共聚物或聚乙烯醇中的一種或幾種； 所述抗裂組分是聚羧酸醚增稠共聚物或緩釋型聚羧酸減水劑中的一種或幾種； 所述引氣劑是烷基硫酸鹽、烷基醇醚類引氣劑中的一種或幾種； 所述消泡劑是聚硅氧烷類消泡劑、有機(jī)硅油類消泡劑、聚醚類消泡劑、聚醚改性有機(jī)硅類消泡劑、緩釋型消泡劑中的一種或幾種； 所述緩凝劑是葡萄糖酸鈉、蔗糖、檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉、多聚磷酸鈉中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚羧酸減水劑，其特征在于所述聚羧酸共聚物含有以下的源自不飽和聚醚單體的結(jié)構(gòu)單元(I)和以下的源自不飽和羧酸單體的結(jié)構(gòu)單元(2)，其中: 結(jié)構(gòu)單元(I)是
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚羧酸減水劑，其特征在于所述聚羧酸醚共聚物含有以下的源自不飽和聚醚單體的結(jié)構(gòu)單元(3)和以下的源自不飽和羧酸單體的結(jié)構(gòu)單元(4)，且結(jié)構(gòu)單元(4)與結(jié)構(gòu)單元(3)的摩爾比在1:1~2.5:1之間，其中: 結(jié)構(gòu)單元(3)是
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚羧酸減水劑，其特征在于所述聚羧酸醚增稠共聚物含有以下的源自不飽和聚醚單體的結(jié)構(gòu)單元(5)和以下的源自不飽和羧酸單體的結(jié)構(gòu)單元(6)，其中: 結(jié)構(gòu)單元(5)是

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚羧酸減水劑，其特征在于所述的緩釋型聚羧酸減水劑含有以下的源自不飽和聚醚單體的結(jié)構(gòu)單元(7)和以下的源自不飽和羧酸單體的結(jié)構(gòu)單元(8)，其中: 結(jié)構(gòu)單元(7)是
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚羧酸減水劑，其特征在于所述的緩釋型消泡劑為結(jié)構(gòu)通式(9)所表示的化合物:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚羧酸減水劑，其特征在于所述聚羧酸減水劑摻量為混凝土配合比中總膠凝材料重量的0.6%~2.5%。
【文檔編號(hào)】C04B103/30GK103664052SQ201310634247
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】鄧最亮, 牟廷敏, 丁慶軍, 馮中軍, 傅樂峰 申請(qǐng)人:上海三瑞高分子材料有限公司