本發(fā)明屬于功能型外加劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑。
背景技術(shù)：
隨著社會和科技的迅速發(fā)展，地鐵以快速、正點、安全、舒適、大運量、低能耗、小污染的優(yōu)點越來越為城市居民所青睞，并已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪兄饕某鲂蟹绞街?。目前，在地鐵的發(fā)展進程中,地鐵工程的施工越來越多的使用盾構(gòu)法，因而對與混凝土管片的需求量越來越大。而影響管片質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要因素：一是氣泡問題，其能夠影響外觀，降低混凝土抗?jié)B性；二是裂縫問題，能夠影響混凝土的結(jié)構(gòu)和防水性；另外管片生產(chǎn)效率問題也是生產(chǎn)廠家極為重視的方面，流水線傳輸法是目前鋼筋混凝土管片生產(chǎn)的新工藝，限制管片生產(chǎn)效率的階段主要有兩個，一個是混凝土靜停(預(yù)蒸養(yǎng))階段，即混凝土收光抹面時間，二是蒸養(yǎng)階段，即混凝土強度達到脫模強度的時間。
對于高性能的混凝土管片來說，高性能的減水劑是其生產(chǎn)不可或缺的外加劑。由于萘系減水劑減水率受限以及工作性損失大的特點將對管片混凝土施工性能產(chǎn)生不利影響，同時萘系減水劑堿含量過高，收縮率大，對于用于地下工程的管片混凝土的耐久性有不利影響。因此，目前市場上預(yù)制管片混凝土一般采用聚羧酸系減水劑生產(chǎn)配制，這是因為使用聚羧酸系減水劑后，高減水性能使得混凝土水灰比得以降低，從而減小了硬化混凝土的孔隙率，同時改善了混凝土和易性、包裹性，并能進一步降低由于混凝土干澀而帶來的成型孔隙。但是，由于傳統(tǒng)的聚羧酸系減水劑會延緩水泥的水化，使得混凝土早期強度發(fā)展緩慢，限制了其在預(yù)制混凝土及寒冷氣候中的使用。專利申請?zhí)?01310346345.8公開了一種高早強型聚羧酸系減水劑及其制備方法，該減水劑是采用甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸鈉、丙烯酸以及丙烯酸酯化醇胺等多種單體在引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑的作用下聚合所得，該減水劑存在早強方式單一、凝結(jié)時間縮短有限以及未考慮對混凝土觸變性的影響等問題。專利申請?zhí)?01610820468.4公開了一種用于地鐵盾構(gòu)管片的促凝早強型聚羧酸系減水劑，該減水劑同樣存在未能考慮地鐵管片混凝土需要高觸變性的技術(shù)問題，同時也存在聚羧酸系減水劑高敏感性的問題。因此，有必要根據(jù)預(yù)制管片混凝土的生產(chǎn)工藝特點和技術(shù)要求研制出一種專門用于預(yù)制管片混凝土的高早強型聚羧酸系減水劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對上述問題以及現(xiàn)有技術(shù)的不足提供了一種地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑，解決的技術(shù)問題是：針對管片混凝土用聚羧酸系減水劑需要高早強、快速凝結(jié)硬化，高觸變性及低敏感性等技術(shù)特點，本發(fā)明依據(jù)混凝土水化硬化及早強機制，通過地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑對混凝土的高分散、低引氣、高反應(yīng)速度及高反應(yīng)程度等多種調(diào)控技術(shù)的協(xié)同作用以提高混凝土的早期強度，同時縮短混凝土凝結(jié)時間并適當降低混凝土含氣量，極大縮短混凝土預(yù)制構(gòu)件的脫模時間，提高模板周轉(zhuǎn)效率。
本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑，包括以下質(zhì)量百分比的原料：
所述的早強型聚羧酸系減水劑母液為含有酰胺基團且濃度為40％的早強型聚羧酸系減水劑母液；
所述的減水激發(fā)劑為二乙二醇與聚醚胺d230的復(fù)合物，其中復(fù)合質(zhì)量比為1:1；
所述的早強激發(fā)劑為有機醇胺與硫氰酸鈉的復(fù)合物，其中有機醇胺的質(zhì)量百分比為20～40％；
所述的消泡劑為有機硅類、聚醚類、聚醚改性硅類的一種或一種以上任意比例的混合物；
所述的活性催化劑為大環(huán)多醚類化合物；
所述的觸變劑為羥丙基甲基纖維素醚，其中粘度為38000～42000mpa·s。
有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明依據(jù)地鐵管片混凝土水化硬化早強機制出發(fā)，通過地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑對混凝土的高分散、低引氣、高反應(yīng)速度及高反應(yīng)程度等多種調(diào)控技術(shù)的協(xié)同作用以提高混凝土的早期強度，同時縮短混凝土凝結(jié)時間并適當降低混凝土含氣量，大大地縮短了混凝土預(yù)制構(gòu)件的脫模時間，加快了模板周轉(zhuǎn)速率，因此提高了預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率。
本發(fā)明利用的二乙二醇與聚醚胺d230的復(fù)合物，不僅在低水膠比下具有強吸附的特性，而且可以強化聚羧酸系減水劑的空間位阻效應(yīng)，因此對聚羧酸系減水劑的分散性能具有強激發(fā)的效應(yīng)，極大地提高了減水劑的減水性能。
本發(fā)明利用活性催化劑的強催化作用可使鈣離子與反應(yīng)性硅酸鹽在極低的濃度下沉淀結(jié)晶，大大加快了硅-鈣水化反應(yīng)速度，同時提高了硅-鈣水化反應(yīng)程度。
本發(fā)明利用觸變劑不僅提高了混凝土的觸變性，同時大大降低了聚羧酸系減水劑的敏感性。
具體實施方式
為了進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，通過以下具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步的說明。本發(fā)明通過測試c50管片混凝土20℃環(huán)境溫度下8h、24h、72h抗壓強度、初凝時間及混凝土相應(yīng)的砂漿觸變環(huán)面積來對所制備的產(chǎn)品進行評價。
實施例1
一種地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑
各組成成分的質(zhì)量百分比為：早強型聚羧酸系減水劑母液35％、二乙二醇4％、聚醚胺4％、有機醇胺3％、硫氰酸鈉12％、聚醚類消泡劑0.1％、活性催化劑2％、觸變劑0.05％、水39.85％。
實施例2
一種地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑
各組成成分的質(zhì)量百分比為：早強型聚羧酸系減水劑母液40％、二乙二醇2.5％、聚醚胺2.5％、有機醇胺3％、硫氰酸鈉7％、聚醚類消泡劑0.2％、活性催化劑5％、觸變劑0.1％、水39.7％。
實施例3
一種地鐵管片混凝土用高早強型聚羧酸系減水劑
各組成成分的質(zhì)量百分比為：早強型聚羧酸系減水劑母液45％、二乙二醇1.5％、聚醚胺1.5％、有機醇胺2％、硫氰酸鈉3％、聚醚類消泡劑0.3％、活性催化劑8％、觸變劑0.2％、水38.5％。
對比例1
采用普通型聚羧酸系減水劑，濃度為30％。
對比例2
采用國外某知名品牌早強型聚羧酸系減水劑，濃度為40％。
對比例3
采用國內(nèi)某知名品牌地鐵管片混凝土用早強型聚羧酸系減水劑，濃度為30％。
實施效果
本發(fā)明制備的高早強型聚羧酸系減水劑是針對地鐵管片混凝土需要高早強、快速凝結(jié)硬化，高觸變性及低敏感性等技術(shù)特點，且結(jié)合管片混凝土水化硬化及早強機制，對減水劑進行了多種早期強度增強方式的功能性復(fù)合設(shè)計，旨在通過有效的提高混凝土的早期強度，縮短混凝土凝結(jié)時間，以加快混凝土模板周轉(zhuǎn)速率并提高構(gòu)件生產(chǎn)效率。
c50混凝土性能試驗：試驗采用小野田52.5硅酸鹽水泥，總膠材用量為400kg/m3，ⅱ級粉煤灰摻量為15％，s95級礦粉摻量為15％，細度模數(shù)為2.5的天然砂用量為707kg/m3，碎石用量為1158kg/m3，用水量為128kg/m3。8h抗壓強度采用20℃空氣養(yǎng)護，1d、3d抗壓強度均在20℃空氣養(yǎng)護8h后轉(zhuǎn)入標準養(yǎng)護；初凝時間為該混凝土所篩砂漿初凝時間，具體試驗方法參照《混凝土外加劑》(gb8076-2008)；觸變性為該混凝土所篩砂漿的觸變環(huán)面積，采用美國博樂飛生產(chǎn)的rst-sst軟固體測試流變儀進行測試，設(shè)置上行剪切速率為0～45(1/s)，下行剪切速率為45～0(1/s)，上行與下行剪切時間均為120s，所制出的剪切應(yīng)力τ-剪切速率ν之間的封閉曲線則為觸變環(huán)，最終由rst-sst軟固體測試流變儀自帶軟件可計算出觸變環(huán)面積a0值。試驗結(jié)果見下表。
表c50混凝土性能試驗結(jié)果
雖然本發(fā)明列舉了部分實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當可作各種變化或潤飾，例如對某份原料組分或工藝時間作增加或減少，但對產(chǎn)品的效果可能不會產(chǎn)生實質(zhì)性影響，那么這種改動同樣屬于本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的范圍之內(nèi)。