一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂制造技术

本发明专利技术提供了一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂。所述聚羧酸减水剂由如下各重量份组分制备而成：3500‑3800分子量聚醚大单体331‑344份，丙烯酸27‑34份，酰胺类小单体4‑10份，刚性小单体4‑10份，27.5%工业级双氧水2‑6份，不饱和磺酸盐2‑5份，还原剂0.4‑1.5份，链转移剂1.8‑2.4份，中和剂6‑12份，余者为水，总质量为1000份，制备后成品质量分数为40%，酸醚比控制范围为4.3‑4.8。本发明专利技术将胺醚大单体和聚醚大单体按质量比7:2配合，获得主链和支链都较较长的减水剂分子，而刚性小单体的引入能够加强主链的刚性，避免侧链的空间位阻过大将主链的形态改变，保障减水剂分子在水泥颗粒表面良好的锚固效果。

A Early Strength Polycarboxylic Water Reducing Agent for C80 Pipe Pile Concrete

【技术实现步骤摘要】
一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂
本专利技术涉及到建筑材料和混凝土外加剂
，特别涉及到一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂。
技术介绍
近年来，随着城市建设与交通建设的不断扩大，预制管桩构件的需求量越来越大。不同于一般建筑所用的普通强度混凝土，管桩构件根据其结构特性和使用环境，在混凝土强度上有更高的要求，一般使用C80管桩混凝土来制备。C80管桩混凝土属于高标号混凝土，水胶比的标准范围在0.26-0.28，这使得该混凝土的粘度很大，通常用来制作管桩构件的C80混凝土需要非常好的分散性，即整个拌合物体系要非常均匀，这样才能使离心旋转制得的管桩构件结构一致。由于C80管桩混凝土的配制水胶比在0.26-0.28，使得拌合物体系的粘度很大，不易混合均匀。用现有技术制备的普通聚羧酸减水剂无法在C80管桩混凝土中达到良好的分散效果，让实际的施工操作过程受到了阻碍。专利CN105271903A公开了一种超早强聚羧酸减水剂及其制备方法，以丙烯酸、顺丁烯羟酯酸以及烯丙胺为单体，加入无机过氧类引发剂进行自由基共聚反应制成。该专利技术的超早强型聚羧酸减水剂凝结时间快，早期强度高，适应性好，氯离子含量极低，可提高混凝土的耐久性；同时生产工艺简单，成本低廉，环保无污染，并可量产。专利CN106800621A公开了一种超早强型聚羧酸减水剂及其制备方法，由以下重量组分制成：5000分子量的聚醚单体、去离子水、引发剂、单体C、单体D、链转移剂、还原剂、无机碱。该专利技术通过分子结构修饰，引入具有早强功能的特征基团，并使用链转移剂来调节聚合物分子量，使之据有掺量低、减水率高、适应性广，在免蒸养的情况下使预制构件在规定时间内达到脱模强度，并且外观光洁美观的优异特性。区别于以上专利，本专利技术将3500-3800分子量的胺醚大单体和3500-3800分子量聚醚大单体按质量比7:2配合，采用4.3-4.8的酸醚比，获得主链和支链都较较长的减水剂分子。引入刚性小单体避免侧链的空间位阻过大将主链的形态改变，保障减水剂分子在水泥颗粒表面良好的锚固效果。引入酰胺基、苯基等基团，加强减水剂分子在水泥颗粒表面的锚固能力，同时苯基的憎水性使水分子得以在水泥颗粒表面聚集成膜，长支链的毛细管效应让水化膜能够稳定包裹在水泥颗粒周围，降低体系粘度，使混凝土拌合物能够适应生产需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂。本专利技术得设计思想是将3500-3800分子量的胺醚大单体和3500-3800分子量聚醚大单体按质量比7:2配合，采用4.3-4.8的酸醚比，获得主链和支链都较长的减水剂分子。胺醚中胺基会促使水泥中的石膏的溶解，加速C3A的水化过程，使之形成钙矾石，达到早强的效果。大比例胺醚的使用能够贴合管桩构件生产周期极短的生产需要，保障生产效率与质量。从减水剂分子的结构来看，通常主链较长的减水剂分子都具有一定的刚性，但是由于本专利技术的聚合物侧链较长且密度不算太低，易使链因侧链较大的空间位阻作用而发生弯折，甚至卷曲，这样会使减水剂的效果大打折扣。刚性小单体的引入能够加强主链的刚性，避免侧链的空间位阻过大将主链的形态改变，保障减水剂分子在水泥颗粒表面良好的锚固效果。本专利技术引入的酰胺类小单体富含酰胺基、苯基等基团，酰胺基团有良好的粘聚性，能够牢固地吸附于水泥颗粒表面，苯基有憎水的效果，会将弥散在减水剂与水泥颗粒之间的水排出，有利于减水剂分子与水泥颗粒之间的吸附过程。被排出的水分子得以在水泥颗粒表面聚集成膜，又因为长支链的毛细管效应让水化膜能够稳定包裹在水泥颗粒周围，在整个拌合物体系中起到润滑的作用，降低了体系粘度。同时，稳定存在的水化膜增大了水泥颗粒与水的接触面积，通过加速水化过程而使混凝土的早期强度提高。本专利技术制备的减水剂吸附效果强，分子间空间位阻效应大，同时因长支链产生的水化膜可以起到润滑作用，使整个拌合物体系更容易混合均匀，分散效果好。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述聚羧酸减水剂由如下各重量份组分制备而成：3500-3800分子量聚醚大单体331-344份，丙烯酸27-34份，酰胺类小单体4-10份，刚性小单体4-10份，27.5%工业级双氧水2-6份，不饱和磺酸盐2-5份，还原剂0.4-1.5份，链转移剂1.8-2.4份，中和剂6-12份，余者为水，总质量为1000份，制备后成品质量分数为40%，酸醚比控制范围为4.3-4.8。所述的3500-3800分子量聚醚大单体为3500-3800分子量胺醚与3500-3800分子量聚醚按质量比7:2配比的混合物，其中：3500-3800分子量胺醚为3500-3800分子量的聚氧乙烯胺醚，3500-3800分子量聚醚为3500-3800分子量的烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚的一种或几种的组合物，优选3500-3800分子量的甲基烯丙基聚氧乙烯醚。所述的酰胺类小单体为4-(丙烯酰胺)苯甲酸、2-丙烯酰胺苯硼酸、4-乙烯苯甲酰胺、肉桂酰胺、（4-乙烯基苯）磺酰胺的一种或几种的组合物；优选带苯基的小单体；优选4-(丙烯酰胺)苯甲酸、2-丙烯酰胺苯硼酸、4-乙烯苯甲酰胺、肉桂酰胺中的一种或几种的组合物。所述的刚性小单体为N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、1，4-二乙烯基-2-氮杂环庚酮、3-甲基-1-乙烯基-2-氮杂环庚酮、(4-甲基苯基)甲亚胺、N-(4-乙烯基苄基)-N，N-二甲胺、1-苯基乙烯基硼酸、1-乙烯基-2，5-吡咯烷二酮、1-烯丙基-2-氟苯、1-烯丙基-4-氟苯、3-(3-氟苯基)-1-丙烯、1-氟-4-异丙烯基苯、5-乙基-2-乙烯基吡啶、4-甲氧基-2-乙烯基苯胺、2-氨基苯乙烯、(4-甲基苯基)甲亚胺中的一种或几种的组合物；优选带甲基或苯基的小单体，优选N-甲基马来酰亚胺、3-甲基-1-乙烯基-2-氮杂环庚酮、(4-甲基苯基)甲亚胺、1-苯基乙烯基硼酸、1-苯基乙烯基硼酸、1-烯丙基-2-氟苯、1-烯丙基-4-氟苯、1-氟-4-异丙烯基苯、4-甲氧基-2-乙烯基苯胺、2-胺基苯乙烯、(4-甲基苯基)甲亚胺中的一种或几种的组合物。所述的不饱和磺酸盐为乙烯基磺酸钠、丙烯基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种的组合物；优选甲基丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的一种或几种的组合物。所述还原剂为连二亚硫酸钠、甲醛合次硫酸氢钠、抗坏血酸中的一种或几种的组合物；优选还原能力强的抗坏血酸。所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基丙醇中的一种或几种的组合物；优选巯基乙酸和巯基丙酸。所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或几种的组合物；优选质量比为1:1的甲醇钠和乙醇胺的组合物。C80管桩混凝土用早强型减水剂的具体制备步骤如下：1、将331-344份3500-3800分子量胺醚与3500-3800分子量聚醚按质量比7:2配比的混合物、4-10份刚性小单体、4-10份酰胺类小单体和180-200份水加入到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述聚羧酸减水剂由如下各重量份组分制备而成：3500‑3800分子量聚醚大单体331‑344份，丙烯酸27‑34份，酰胺类小单体4‑10份，刚性小单体4‑10份，27.5%工业级双氧水2‑6份，不饱和磺酸盐2‑5份，还原剂0.4‑1.5份，链转移剂1.8‑2.4份，中和剂6‑12份，余者为水，总质量为1000份，制备后成品质量分数为40%，酸醚比控制范围为4.3‑4.8。

【技术特征摘要】
2018.10.10 CN 20181117845191.一种C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述聚羧酸减水剂由如下各重量份组分制备而成：3500-3800分子量聚醚大单体331-344份，丙烯酸27-34份，酰胺类小单体4-10份，刚性小单体4-10份，27.5%工业级双氧水2-6份，不饱和磺酸盐2-5份，还原剂0.4-1.5份，链转移剂1.8-2.4份，中和剂6-12份，余者为水，总质量为1000份，制备后成品质量分数为40%，酸醚比控制范围为4.3-4.8。2.根据权利要求1所述的C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述的3500-3800分子量聚醚大单体为3500-3800分子量胺醚与3500-3800分子量聚醚按质量比7:2配比的混合物，其中：3500-3800分子量胺醚为3500-3800分子量的聚氧乙烯胺醚，3500-3800分子量聚醚为3500-3800分子量的烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、乙烯基丁基醚聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合物。3.根据权利要求1所述的C80管桩混凝土用早强型聚羧酸减水剂，其特征在于：所述的酰胺类小单体为4-(丙烯酰胺)苯甲酸、2-丙烯酰胺苯硼酸、4-乙烯苯甲酰胺、肉桂酰胺、（4-乙烯基苯）磺酰胺中的一种或几种的组合物。4.根据权利要求1所述的C80...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯凯，张雨婷，严明，陈艳林，熊焰，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42