本发明专利技术提供了一种保水性减缩型聚羧酸减水剂在制备再生骨料混凝土中的用途，本发明专利技术还提供了一种含有该保水性减缩型聚羧酸减水剂的再生骨料混凝土，本发明专利技术提供的保水性减缩型聚羧酸减水剂通过氢键及由氢键形成的微交联，可显著提高毛细孔水溶液及水泥浆体的粘度，显著提高水泥浆体的保水性，减少混凝土的收缩开裂。再生骨料混凝土减缩试验结果表明，其具有较好的减缩效果，用于再生骨料混凝土时，对再生骨料混凝土的强度没有影响，性价比较高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种减水剂在制备再生骨料混凝土中的用途，具体涉及一种保水性减缩型聚羧酸减水剂在制备再生骨料混凝土中的用途。
技术介绍
随着城市建筑业的不断发展，混凝土材料的消耗量越用越大，每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土、以及混凝土搅拌站以及预制构件厂等排放的废旧混凝土，数量巨大，按照目前最新的统计结果，我国每年由于废弃建筑物拆除产生的废弃混凝土已近2亿吨。目前废弃混凝土的处理方式主要有两种：一种是作为回填材料简单使用，二是运往郊外简单堆放掩埋。前者尚未对这些资源进行合理利用，后者则不但占用了大量农田，甚至会造成新的环境污染。随着环境保护与可持续发展战略的深入，人们迫切要求对这些废弃混凝土进行有效、合理地加以利用，利用再生骨料，可以节约工程成本，节约天然骨料开采费用和废弃混凝土处理费用，有着重要的经济效益和社会效益。一、国内外建筑固废资源化利用：日、美、徳等发达国家，目前实行的策略是“建筑固废源头消减”，是指在建筑固废产生前，依靠科学管理以及有效控制达到减量的目的。选用科学合理的处理方式对建筑固废进行处理，形成再生资源。我国建筑固废排放增长较快，垃圾组成也日趋多样化，排放总量多达数亿吨，处理方式主要为露天堆放或简单掩埋，近年来，上海、北京等城市尝试了一些建筑固废的处理方式，如回填标高、围海造田、堆山造景、制作建材等。二、国内外再生混凝土的研究现状再生混凝土骨料(简称再生骨料)，是将废旧混凝土块经过破碎、清洗与分级后，按一定的比例级配混合形成的混凝土骨料。用其部分或全部替代砂石等天然骨料配制而成的新混凝土称为再生混凝土。相对于再生混凝土而言，用来生产再生骨料的废旧混凝土称为原混凝土。对于废旧混凝土的再生利用，使用再生骨料生产再生骨料混凝土，日本、美国、德国、英国、丹麦、荷兰等国家都开展了大量的研究工作，其中以日本研究的最好，他们将建筑固废视为“建筑副产品”。国内再生骨料的研究起步较晚，生产出的再生骨料性能较差(粒形和级配都不好，表面附有大量砂浆，吸水率大，密实体积小，压碎指标低)。近几年，人们对再生混凝土研究越来越多，研究工作主要集中在用再生骨料部分或全部代替天然骨料后，对制备的混凝土的性能影响方面，以及在制备混凝土时添加粉煤灰等矿物掺合料来提高再生混凝土的各种性能。而且没有获得令人满意的效果。目前国内外再生骨料的制备技术主要是将切割破碎设备、传送机械、筛分设备和清除杂质的设备有机地组合在一起，共同完成破碎、筛分和除去杂质等工序，最后得到符合质量要求的再生细骨料和再生粗骨料。三、低品质再生骨料：未经强化处理的简单破碎再生骨料即低品质混凝土，国内对再生骨料的研究起步较晚，主要是由破碎和筛分两部分组成。和国外的制备工艺比较，中间缺少强化处理阶段，也使得由此得到的再生骨料性能明显劣于天然骨料。再生粗骨料颗粒一般由表面洁净的石子、表面包裹着部分水泥砂浆的石子和水泥砂浆颗粒三部分组成。再生细骨料主要由表面无水泥浆的砂粒、表面附着水泥浆的砂粒、水泥石颗粒和少量破碎石块组成。天然细骨料的尺寸范围一般为0.16mm～5mm，由于再生细骨料中含有细小水泥石颗粒，再生细骨料的粒径尺寸范围可以放宽定为0.08mm～5mm。目前我国尚无再生混凝土骨料的相关标准，应加大再生混凝土骨料的研究，制定相关的质量评定标准，使再生混凝土广泛应用于实际工程。低品质再生骨料颗粒棱角多，表面粗糙，组分中还含有硬化水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土块在解体、破碎过程中因损伤累积在内部造成大量微裂纹，导致再生骨料的孔隙率增大，从而使吸水率和吸水速率增大。吸水率的大小与骨料中的水泥石含量、骨料表面的水泥砂浆附着率﹑原混凝土强度﹑原混凝土所用骨料种类和再生骨料的制备方法等因素有关。由于低品质再生骨料表面含有大量的水泥砂浆，与天然骨料相比，再生骨料的堆积密度和表观密度，都有所降低。低品质再生骨料的性能1、吸水率未经强化处理的简单破碎再生骨料即低品质再生骨料颗粒棱角多，表面粗糙，组分中还含有硬化水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土块在解体、破碎过程中因损伤累积在内部造成大量微裂纹，导致再生骨料的孔隙率增大，从而使吸水率和吸水速率增大。吸水率的大小与骨料中的水泥石含量、骨料表面的水泥砂浆附着率﹑原混凝土强度﹑原混凝土所用骨料种类和再生骨料的制备方法等因素有关。2、密度：由于再生骨料表面含有大量的水泥砂浆，与天然骨料相比，再生骨料的堆积密度和表观密度，都有所降低。3、含泥量：再生骨料的含泥量远高于天然骨料。4.孔隙率：孔隙率高于天然骨料混凝土。四、再生骨料混凝土：再生骨料的特点，决定了再生骨料混凝土具有如下的特点：1、需水量高，外加剂掺量高；2、坍落度经时损失大。3、收缩率大：由于再生混凝土使用的是吸水率大、孔隙率高、含泥量高的再生骨料，所以再生混凝土的干缩性比天然骨料混凝土要大，而且干缩的程度和干缩持续的时间随再生骨料取代比例的增大而增大和加长。混凝土的开裂是混凝土应用的一大技术难题，掺减缩剂，减少混凝土收缩，是其中解决方案之一，用减缩剂控制并减少混凝土的干缩、早期的塑性收缩和自身体积收缩。1982年日本日产水泥公司和三洋化学公司率先研制出减缩剂，1985年，美国Goto等人取得了第一个减缩剂专利。混凝土收缩是混凝土在浇筑及硬化后产生体积缩小的现象。如果收缩过大，所产生的收缩应力会使混凝土产生开裂，不但会降低结构强度，裂缝还为空气和水进入混凝土提供一个通道，使混凝土容易发生碳化腐蚀、钢筋锈蚀，在寒冷地区还会发生冻融循环，这些都大大降低了混凝土的耐久性，缩短了建筑物的使用寿命。因而，收缩开裂是困扰混凝土工程的一个难题。通常解决混凝土收缩问题的途径是掺入膨胀剂，主要的原理是通过膨胀剂在混凝土中生成膨胀性的水化产物来补偿收缩，减少了混凝土开裂的可能性。但是使用膨胀剂特别需要混凝土在早期有水的养护，条件苛刻，而且本身存在严重的水泥适应性和延迟钙矾石生成等问题，另外，在调节其添加量上存在困难，如果掺量过少，达不到效果，如果掺量过大，过量的部分就可能由于膨胀而导致扩大裂纹，因而使用膨胀剂对最终的结果有一定的不确定性。另外一种是掺纤维，但是掺加纤维只能是提高混凝土的抗裂能力，并不能减少混凝土的收缩，同时纤维价格高，存在与混凝土相容性问题。也大大限制了它的推广。混凝土收缩机理：混凝土的收缩可分为化学收缩、塑性收缩、温度收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩六大类型，其中以干燥收缩最为普遍，机理比较复杂，已有的理论主要有毛细管张力学说、表面吸附学说、拆开应力学说等，这其中以毛细管张力理论最有说服力，该理论认为，在环境湿度小于100％时，毛细管内部的水面下降而形成弯月面，根据Laplas公式，在水的表面张力作用下，在毛细管中产生的附加压力：△P＝2σCOSθ/R式中，△P为弯曲页面下的附加压力，σ为水的表面张力，θ为水凹液面与毛细孔壁的接触角，R为毛细孔半径。在σ不变的情况下，毛细管越细，弯月面的曲率半径越小，产生的毛细管压力越大；在R不变时，P与水的表面张力σ成正比。随着毛细孔水的散失，R变小，△P增大，毛细孔张力作用在孔壁上，产生拉力，进而导致宏观上的混凝土收缩。式中，P为弯曲液面下的附加压力，σ为水的表面张力，R为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种再生骨料混凝土，其特征在于，所述再生骨料混凝土包括水泥、细骨料、再生粗骨料、天然粗骨料、外加剂和水，所述外加剂包括保水性减缩型聚羧酸减水剂，所述保水性减缩型聚羧酸减水剂为式(Ⅰ)所示的化合物，所述式(Ⅰ)所示的化合物的结构式如下：其中a为的整数，b为的整数，c为的整数；d为的整数；所述A为所述B为所述C为l为的整数；R1为CH3或H；R2为H2C＝CH‑CH2‑、或H2C＝CHO‑CH2CH2CH2CH2‑；所述D为多羟基PEG大单体，所述多羟基PEG大单体是由式(Ⅱ)所示的化合物与含有环氧和羟基双官能团化合物反应而制得的，所述式(Ⅱ)所示的化合物的结构式如下：其中m为0～30的整数；R为H2C＝CH‑CH2‑、和H2C＝CH‑O‑CH2CH2CH2CH2‑中的一种。
【技术特征摘要】
1.一种再生骨料混凝土，其特征在于，所述再生骨料混凝土包括水泥、细骨料、再生粗骨料、天然粗骨料、外加剂和水，所述外加剂包括保水性减缩型聚羧酸减水剂，所述保水性减缩型聚羧酸减水剂为式(Ⅰ)所示的化合物，所述式(Ⅰ)所示的化合物的结构式如下：其中a为的整数，b为的整数，c为的整数；d为的整数；所述A为所述B为所述C为l为的整数；R1为CH3或H；R2为H2C＝CH-CH2-、或H2C＝CHO-CH2CH2CH2CH2-；所述D为多羟基PEG大单体，所述多羟基PEG大单体是由式(Ⅱ)所示的化合物与含有环氧和羟基双官能团化合物反应而制得的，所述式(Ⅱ)所示的化合物的结构式如下：其中m为0～30的整数；R为H2C＝CH-CH2-、和H2C＝CH-O-CH2CH2CH2CH2-中的一种。2.根据权利要求1所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述含有环氧和羟基双官能团化合物为中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的再生骨料混凝土，其特征在于，所述保水性减缩型聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：(1)在氮气气氛下将烯醇和催化剂混合，升温至70～115℃，然后缓慢滴加环氧乙烷，将反应温度控制在70～130℃范围内，反应压力控制在0.2～0.6MPa，当环氧乙烷滴加完毕后，将反应温度控制在80～120℃，继续反应0.5～5h，得到中间产物；(2)将步骤(1)得到的中间产物的温度降低至80℃，然后缓慢滴加含有环氧和羟基双官能团化合物，滴加时间控制在1.5～2h，滴加完毕后，继续反应4～6h，得到多羟基PEG大单体；(3)将马来酸酐、衣康酸和烯丙基磺酸钠中的一种，APEG、HPEG、VPEG和TPEG中的一种，丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种，分子量调节剂，水和所述步骤(2)制得的多羟基PEG大单体混合，升温至95℃，滴加含有引发剂的水溶液，滴加时间为2h，滴加完毕后，保温反应3h，降温至45℃，用碱液调节pH为6.5，即得保水性减缩型聚羧酸减水剂。4.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小富，赵利华，白淑英，
申请(专利权)人：广东红墙新材料股份有限公司，广西红墙新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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