一种机制砂水泥混凝土专用改性剂制造技术

本发明专利技术公开了一种机制砂水泥混凝土专用改性剂，其制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯中的任意一种、丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成混合水溶液，向混合水溶液中加入过氧化苯甲酸叔丁酯，然后在70～80℃温度下进行反应，得到反应液，最后调节反应液的pH值至7～8，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。本发明专利技术机具有良好的分散能力，和易性好，当其掺量为0.2％(折固)时，性能优于掺量为0.25％的市场外加剂或持平，且能显著改善机制砂混凝土的和易性，拌制出的机制砂水泥混凝土无泌水、离析现象，60min内坍落度基本无损失，且混凝土的粘度降低明显，同时对机制砂混凝土的强度能提高5～10％，减水率达25％以上。

A special modifier for mechanism sand cement concrete

The invention discloses a special modifier for mechanism sand cement concrete. The preparation method comprises the following steps: adding any one of methacrylic acid and methyl acrylate, acrylic acid polyethylene glycol monoester and sodium methacrylic acid sodium into water, preparing mixed water soluble solution and adding peroxide to mixed water solution. Tert butyl benzoate was then reacted at 70~80 C, and the reaction solution was obtained. Finally, the pH value of the reaction liquid was adjusted to 7~8, and the special modifier of the concrete sand cement concrete was prepared. The machine has good dispersing ability and good ease. When its content is 0.2% (folding), its performance is better than the admixture of 0.25% in the market, and it can significantly improve the workability of the mechanism sand concrete. The mixed concrete sand cement concrete has no water and segregation, and the slump in 60min has no loss. Moreover, the viscosity of concrete decreases obviously, and the strength of machine-made sand concrete can be increased by 5 to 10%, and the water reduction rate can reach more than 25%.

【技术实现步骤摘要】
一种机制砂水泥混凝土专用改性剂
本专利技术涉及建筑施工领域，具体地说涉及一种机制砂水泥混凝土专用改性剂。
技术介绍
山区隧道建设和桥梁结构物等建筑的建设需要使用大量砂石资源，但随着天然砂资源枯竭和环境保护的需要，机制砂代替河砂作为混凝土细集料成为一种必然趋势，在国内部分省份也已经开始应用机制砂拌制水泥混凝土。但由于机制砂的棱角分明，颗粒级配较差，大于2.5mm和小于0.075mm的颗粒偏多，拌制出的混凝土容易离析和泌水，坍落度损失快，导致施工难度加大，也容易引起混凝土的外观质量缺陷。目前的解决手段主要是通过适当掺加河砂、粉煤灰、混凝土外加剂等来改善机制砂水泥混凝土和易性。但这些方案均不理想，具体如下：(1)适当掺加河砂，对改善机制砂混凝土的和易性有所帮助，但效果不明显，同时，由于河砂资源缺乏，也增加了机制砂混凝土的成本。(2)适当掺加粉煤灰，也可以改善机制砂混凝土的和易性，减少泌水，但由于粉煤灰的质量不稳定，增加了混凝土的质量控制难度，同时，粉煤灰用量过多对混凝土的强度造成不利影响。(3)掺加普通混凝土用外加剂，可以减少机制砂混凝土的用水量，提高强度，改善和易性，但由于普通混凝土外加剂非专门针对机制砂混凝土，因此，用量一般需要增加，成本增大，而且对混凝土的和易性改善也是有限的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种掺量低，能显著改善机制砂混凝土的和易性，有效减少泌水、离析，提高机制砂混凝土的强度的机制砂水泥混凝土专用改性剂。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种机制砂水泥混凝土专用改性剂，其制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯中的任意一种、丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成混合水溶液，向混合水溶液中加入过氧化苯甲酸叔丁酯，然后在70～80℃温度下进行反应，得到反应液，最后调节反应液的pH值至7～8，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。进一步地，选用甲基丙烯酸时，甲基丙烯酸与丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯磺酸钠的质量比为4～10:10～26:6～15；选用丙烯酸甲酯时，丙烯酸甲酯与丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯磺酸钠的质量比为5～8:10～26:6～15。各组分之间的比例，对最终反应产物的分子量控制有较大影响，在实施本专利技术的过程中，专利技术人发现，采用以上比例，能够控制反应产物的分子量范围分布在20000～40000，产品能达到最佳改性效果。进一步地，所述混合水溶液的浓度为25～28％。在实施本专利技术的过程中，专利技术人发现，在这样的溶液体系中，更利于各组分单体产生自由基聚合反应，且反应速率平缓，有利于对反应过程的控制。进一步地，过氧化苯甲酸叔丁酯与丙烯酸聚乙二醇单酯的质量比为0.0075～0.03:10～26。过氧化苯甲酸叔丁酯作为引发剂，在实施本专利技术的过程中，专利技术人发现，过氧化苯甲酸叔丁酯的质量与丙烯酸聚乙二醇单酯的质量比例，对试验样品的分子主链与侧链的分布影响明显，当氧化苯甲酸叔丁酯的质量偏低时，主链偏长；当氧化苯甲酸叔丁酯的质量偏高时，侧链偏长，这两种情况均不利于产品的性能，而在上述范围，则能够达到较佳水平；具体实施中，过氧化苯甲酸叔丁酯可预先配制成溶液再进行添加，这样有利于各组分的混合。进一步地，反应的时间为6～8h。在实施本专利技术的过程中，专利技术人发现，当反应时间过短时，体系反应不完全；反应时间过长，体系中容易产生不利的副反应产物，而在上述范围，则反应程度较为完全且副反应产物较少。进一步地，调节反应液的pH值用的是10％的NaOH水溶液。体系中加入NaOH溶液后，体系反应终止；用10％浓度的NaOH水溶液，在发生中和反应时，反应温和，放热缓慢；且在中性时，试样性质稳定，利于储存。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术机制砂水泥混凝土专用改性剂具有良好的分散能力，和易性好，当其掺量为0.2％(折固)时，性能优于掺量为0.25％的市场外加剂或持平，且能显著改善机制砂混凝土的和易性，拌制出的机制砂水泥混凝土无泌水、离析现象，60min内坍落度基本无损失，且混凝土的粘度降低明显，混凝土排空时间明显优于市场现有产品，同时对机制砂混凝土的强度能提高5～10％，减水率达25％以上，达到了GB8076-2012《混凝土外加剂》中高性能减水剂的要求。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：以下实施例所使用的各种原料，如未作特别说明，均为本领域公知的市售产品。实施例1机制砂水泥混凝土专用改性剂的制备将4kg甲基丙烯酸、10kg丙烯酸聚乙二醇单酯、6kg甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成浓度为25％的混合水溶液，向混合水溶液中加入0.5kg浓度为1.5％的过氧化苯甲酸叔丁酯溶液，然后在70℃温度下进行反应8h，得到反应液，最后用10％的NaOH水溶液调节反应液的pH值至7，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。实施例2机制砂水泥混凝土专用改性剂的制备将7kg甲基丙烯酸、18kg丙烯酸聚乙二醇单酯、11kg甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成浓度为26％的混合水溶液，向混合水溶液中加入1.3kg浓度为1.5％的过氧化苯甲酸叔丁酯溶液，然后在75℃温度下进行反应7h，得到反应液，最后用10％的NaOH水溶液调节反应液的pH值至7.5，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。实施例3机制砂水泥混凝土专用改性剂的制备将10kg甲基丙烯酸、26kg丙烯酸聚乙二醇单酯、15kg甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成浓度为28％的混合水溶液，向混合水溶液中加入2kg浓度为1.5％的过氧化苯甲酸叔丁酯溶液，然后在80℃温度下进行反应6h，得到反应液，最后用10％的NaOH水溶液调节反应液的pH值至8，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。实施例4机制砂水泥混凝土专用改性剂的制备将5kg丙烯酸甲酯、10kg丙烯酸聚乙二醇单酯、6kg甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成浓度为26％的混合水溶液，向混合水溶液中加入0.5kg浓度为1.5％的过氧化苯甲酸叔丁酯溶液，然后在70℃温度下进行反应8h，得到反应液，最后用10％的NaOH水溶液调节反应液的pH值至7，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。实施例5机制砂水泥混凝土专用改性剂的制备将6.5kg丙烯酸甲酯、18kg丙烯酸聚乙二醇单酯、10kg甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成浓度为27％的混合水溶液，向混合水溶液中加入1.3kg浓度为1.5％的过氧化苯甲酸叔丁酯溶液，然后在75℃温度下进行反应7h，得到反应液，最后用10％的NaOH水溶液调节反应液的pH值至7.5，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。实施例6机制砂水泥混凝土专用改性剂的制备将8kg丙烯酸甲酯、26kg丙烯酸聚乙二醇单酯、15kg甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成浓度为25％的混合水溶液，向混合水溶液中加入2kg浓度为1.5％的过氧化苯甲酸叔丁酯溶液，然后在80℃温度下进行反应6h，得到反应液，最后用10％的NaOH水溶液调节反应液的pH值至8，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。实施例7机制砂水泥混凝土专用改性剂的性能测试将实施例1至6制得的机制砂水泥混凝土专用改性剂分别加入到机制砂水泥混凝土中，然后进行各项性能测试，混凝土坍落度和扩展度按照GB/T50080-2011《普通混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机制砂水泥混凝土专用改性剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯中的任意一种、丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成混合水溶液，向混合水溶液中加入过氧化苯甲酸叔丁酯，然后在70～80℃温度下进行反应，得到反应液，最后调节反应液的pH值至7～8，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。

【技术特征摘要】
1.一种机制砂水泥混凝土专用改性剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：将甲基丙烯酸和丙烯酸甲酯中的任意一种、丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯磺酸钠共同加入到水中，配制成混合水溶液，向混合水溶液中加入过氧化苯甲酸叔丁酯，然后在70～80℃温度下进行反应，得到反应液，最后调节反应液的pH值至7～8，制得所述机制砂水泥混凝土专用改性剂。2.如权利要求1所述的机制砂水泥混凝土专用改性剂，其特征在于，选用甲基丙烯酸时，甲基丙烯酸与丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯磺酸钠的质量比为4～...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄学文，吴林松，何玉柒，杨晓明，雷进，严二虎，常嵘，宋树贵，张生，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，安徽省高速公路试验检测科研中心有限公司，交通运输部公路科学研究所，安徽明达外加剂有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34