一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂及其制备方法。所述混凝土外加剂是由下述原料制成：聚羧酸组分150～250份，泌水调节剂5～20份，水为730～845份。本发明专利技术还提供了所述混凝土外加剂的制备方法，包括工艺步骤：1)将泌水调节剂加入水中，搅拌适当时间，直至泌水调节剂溶解，获得透明溶液；2)向该溶液中加入聚羧酸组分，搅拌适当时间，即得到所述混凝土外加剂。本发明专利技术方法制备的混凝土外加剂可以杜绝新拌混凝土的滞后泌水，保证装配式混凝土构件的外观品质；同时该外加剂与水泥的适应性高，减水分散能力强，具有广泛的应用前景。

Admixture for inhibiting assembling concrete bleeding and preparation method thereof

The invention discloses an admixture for inhibiting assembling concrete bleeding and a preparation method thereof. The concrete admixture is made from the following raw materials: 150-250 parts of polycarboxylic acid, 5-20 parts of bleeding regulator and 730-845 parts of water. The invention also provides a preparation method of the concrete admixture, including the technological steps: 1) adding the bleeding regulator into the water, stirring appropriate time until the bleeding regulator dissolves, and obtaining a transparent solution; 2) adding the polycarboxylic acid component into the solution, stirring appropriate time, the concrete admixture is obtained. The concrete admixture prepared by the method of the invention can prevent the hysteretic bleeding of fresh concrete and ensure the appearance quality of the assembled concrete component; at the same time, the admixture has high adaptability to cement, strong water reducing and dispersing ability, and has a wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂及其制备方法
本专利技术属于混凝土外加剂
，尤其涉及一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂及其制备方法。
技术介绍
发展装配式建筑已经成为我国建筑业的国策，国务院印发了关于大力发展装配式建筑的指导意见的通知(国办发〔2016〕71号)。意见要求积极发展装配式混凝土结构。住建部更明确要求：到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15％以上，培育50个以上装配式建筑示范城市，200个以上装配式建筑产业基地，500个以上装配式建筑示范工程，建设30个以上装配式建筑科技创新基地。在政策层面上，装配式建筑已被提升到一个前所未有的高度。但是，目前装配式建筑的市场占有率很低，不到1％，这是因为装配式建筑在材料生产、结构设计及施工验收等方面仍受制于许多技术难题。装配式建筑采用的建筑材料为所设计的建筑模块，其中，装配式混凝土结构是一种主要的建筑模块。装配式混凝土结构是以预制混凝土构件为主要受力构件经装配/连接而成的混凝土结构。预制混凝土构件的品质直接影响装配式混凝土结构的质量，其中一个重要的品质要求预制混凝土构件的表面平整光滑、色泽均匀和棱角分明，这就要求混凝土拌合物具备良好的施工性能。其中，混凝土拌合物不出现泌水现象是最关键的控制指标，因为泌水极易导致混凝土离析分层，表面气孔多、水纹多和色差大，严重影响混凝土构件的外观品质，阻碍预制混凝土构件的发展。泌水是指混凝土组分中较重的固体组分沉降时，组成材料的保水性能差，引起部分水从混凝土浆体中流出。研究发现，混凝土的泌水现象可以分为两种：普通泌水和滞后泌水。普通泌水一般发生在混凝土拌合物拌合后的短时间(5min)内；而滞后泌水是指新拌混凝土的初始状态很好，本身具有良好的流动性、粘聚性、保塑性，但浇筑施工后1～2小时(或较长时间)内，混凝土出现明显的泌水现象，滞后泌水多在冬季低温条件下预拌混凝土施工时出现。作为混凝土品质的重要保证，混凝土外加剂可以显著改善混凝土的泌水现象。外加剂的生产及研究人员进行了大量研究，以解决混凝土的泌水问题。如专利CN107383274A中公开了一种混凝土保水剂，其主要由丙烯酰胺，甲基丙烯酸和疏水单体(甲基丙烯酸异丁酯或者甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)通过自由基聚合反应制备，从其公开文件中发现，该保水剂主要解决混凝土的普通泌水现象。与普通泌水相比，滞后泌水产生的不利影响更大，因为滞后泌水的现象发生在施工后1h或者更长的时间内，难以及时发现，而滞后泌水的产生可以使混凝土表层出现浮浆，同时在构件侧面形成流砂和水纹，严重削弱混凝土构件表面的外观质量。专利CN103992057B中公开了一种解决混凝土滞后泌水的方法，该研究通过向聚羧酸减水剂中复配保水材料(聚乙烯醇，羧甲基纤维素，甲基纤维素中的一种)和硫酸钠，以抑制混凝土的滞后泌水，从其公开文件中发现该方法主要侧重解决混凝土拌合物1h后的滞后泌水现象，对混凝土拌合物较长时间后的泌水情况未做研究，而新拌混凝土在初凝前(一般拌合后8-9h)的任何时间出现泌水现象，都将影响混凝土拆模后的外观品质。为解决混凝土的泌水问题，尤其是滞后泌水现象，保证预制混凝土构件的外观品质，研发一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂，显得极为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂，以杜绝混凝土滞后泌水现象的出现，保证装配式混凝土构件的外观质量。本专利技术的另一目的是提供一种上述抑制装配式混凝土泌水的外加剂的制备方法。基于此研究思路，本专利技术的技术方案如下：一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂，是由下述质量份数(重量份数)的原料制成的：聚羧酸组分150～250份，泌水调节剂5～20份，水为730～845份；所述聚羧酸组分由烯丙基聚氧乙烯醚，丙烯酸，N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺等单体经自由基共聚反应制得；其中，烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、引发剂、链转移剂、水各组分之间的质量分数比为100：(3～10)：(1～3)：(0.1～0.5)：(0.5～0.25)：(120～180)。反应时的温度为40～65℃，更优选为45～60℃。进一步而言，聚羧酸组分的质量浓度优选为35％～50％，更优选为35％～45％；聚羧酸组分的质量份数优选为150～250，更优选为150～200。所述泌水调节剂为二水乙酸锌、六水硝酸锌、七水硫酸锌中的一种或者以上的任意比例组合。进一步而言，所述泌水调节剂优选为二水乙酸锌、六水硝酸锌、七水硫酸锌，更优选为六水硝酸锌和七水硫酸锌；所述泌水调节剂的质量份数优选为5～20份，更优选为5～10份；水的质量份数优选为730～845，更优选为800～845。另外，上述抑制装配式混凝土泌水外加剂的制备方法包括如下步骤：1)将适量的泌水调节剂加入水中，搅拌适当时间，直至泌水调节剂溶解，获得透明溶液；搅拌时间优选为0.5～3h；更优选为0.5～1h。2)再向该溶液中加入适量的聚羧酸组分，搅拌适当时间，即得到所述混凝土外加剂；搅拌时间优选为0.5～3h，更优选为0.5～1h。进一步而言，所述聚羧酸减水组分的制备方法包括如下步骤：1)将烯丙基聚氧乙烯醚溶于水中，配成溶液A，其质量浓度优选为45～75％，更优选为55～70％；所述烯丙基聚氧乙烯醚的分子量优选为3000～5000，更优选为3500～4500；2)将丙烯酸和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺溶于水中，配成溶液B，其质量浓度优选为55～75％，更优选为60～70％；3)将链转移剂和引发剂中的还原组分溶于水中，配成溶液C，其质量浓度优选为1.0～4.0％，更优选为1.5～2.5％；所述链转移剂优选为巯基乙酸和巯基丙酸；所述引发剂为氧化还原引发体系，优选为L-抗坏血酸/过氧化氢和亚硫酸氢钠/过硫酸铵体系，其还原成分优选为L-抗坏血酸和亚硫酸氢。4)将溶液A升温至设定反应温度，将引发体系中的氧化组分加入到A中，氧化组分优选为过氧化氢和过硫酸铵，然后将溶液B和C在不同时间内滴加到A中，待全部滴加完毕后，再继续反应一段时间，然后将反应液温度降至室温，用碱液调节pH值，用水稀释，获得适宜的质量浓度，其质量浓度优选为35％～50％，更优选为35％～45％，即得到本专利技术所使用的聚羧酸组分。进一步而言，步骤2)中，溶液B的滴加时间优选为2～4h，更优选为3～4h；进一步而言，步骤3)中，溶液C的滴加时间优选为2.5～5.5h，更优选为3～4.5h；滴加完毕后继续反应时间优选为0.5～2.0h，更优选为0.5～1.5h。进一步而言，步骤4)中，碱液优选为氢氧化钠溶液，其质量浓度优选为10～45％，更优选为25～35％；pH值优选为4～7，更优选为5.5～6.5。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术方法制备的混凝土外加剂可以抑制新拌混凝土的泌水，尤其是环境温度较低时的滞后泌水，并可以在新拌混凝土初凝前杜绝滞后泌水，保证装配式混凝土构件的外观品质。2)本专利技术所述的混凝土外加剂与水泥的适应性受水泥的品质影响较小，可以预防不同水泥拌制混凝土的滞后泌水。3)本专利技术方法制备的混凝土外加剂不仅具有较高的水泥分散能力，更可以避免新拌混凝土的滞后泌水，使用时其掺量低，适应性高，具有广泛的应用价值。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂，其特征在于，该外加剂是由下述质量份数的原料制成的：聚羧酸组分150～250份，泌水调节剂5～20份，水为730～845份；其制备方法包括如下工艺步骤：1)将泌水调节剂加入水中，搅拌适当时间，直至泌水调节剂溶解，获得透明溶液；2)向该溶液中加入聚羧酸组分，搅拌适当时间，即得到所述混凝土外加剂。

【技术特征摘要】
1.一种抑制装配式混凝土泌水的外加剂，其特征在于，该外加剂是由下述质量份数的原料制成的：聚羧酸组分150～250份，泌水调节剂5～20份，水为730～845份；其制备方法包括如下工艺步骤：1)将泌水调节剂加入水中，搅拌适当时间，直至泌水调节剂溶解，获得透明溶液；2)向该溶液中加入聚羧酸组分，搅拌适当时间，即得到所述混凝土外加剂。2.根据权利要求1所述的抑制装配式混凝土泌水的外加剂，其特征在于：所述聚羧酸组分是由所述聚羧酸组分由烯丙基聚氧乙烯醚，丙烯酸，N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺等单体经自由基共聚反应制得；其中，烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺、引发剂、链转移剂和水按100：(3～10)：(1～3)：(0.1～0.5)：(0.5～0.25)：(120～180)的质量份数比制成；反应温度为40～65℃，优选为45～60℃。3.根据权利要求1所述的抑制装配式混凝土泌水的外加剂，其特征在于：所述聚羧酸减水组分的制备方法包括如下步骤：1)将烯丙基聚氧乙烯醚溶于水中，配成溶液A，其质量浓度为45～75％，优选为55～70％；2)将丙烯酸和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺溶于水中，配成溶液B，其质量浓度为55～75％，优选为60～70％；3)将链转移剂和引发剂中的还原组分溶于水中，配成溶液C，其质量浓度为1.0～4.0％，优选为1.5～2.5％；4)将溶液A升温至设定反应温度，将引发体系中的氧化组分加入到A中，氧化组分优选为过氧化氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙申美，邵强，钟开红，钟永兴，简振威，梁滔，
申请(专利权)人：广州市建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44