一种混凝土用高效减水剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种混凝土用高效减水剂及其制备方法，属于混凝土减水剂领域。所述混凝土用高效减水剂的制备方法，由以下步骤组成：制备聚羧酸减水剂、制备改性触变颗粒、混料。本发明专利技术的混凝土用高效减水剂，在15℃温度环境下，减水剂添加量为0.5wt%条件下，减水率为30.2

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土用高效减水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土减水剂领域，尤其是涉及一种混凝土用高效减水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土预制构件具有标准化生产、绿色化施工、建筑质量超前控制等优点，是实现建筑工业化的重要途径。近年来，随着住宅产业化的迅速发展，对预制构件的需求量越来越大。混凝土作为生产预制构件的关键材料，也对其提出了更高的要求。
[0003]混凝土外加剂是混凝土中，除去砂、石、水泥、水以外的第五种组成部分。其中，减水剂属于混凝土外加剂的重要成分，其能够有效减少混凝土拌和的用水量，且使用合理可以减少水泥用量，节约水泥原料。现有技术中，减水剂大多属于阴离子表面活性剂，按化学成分组成通常可以分为：木质素磺酸盐类减水剂类，萘系减水剂类，三聚氰胺系减水剂类，氨基磺酸盐系减水剂类，脂肪酸系减水剂类，聚羧酸盐系减水剂类。
[0004]其中，聚羧酸盐系减水剂自20世纪90年代研制成功以来，已发展成为高性能减水剂的新品种。以聚羧酸减水剂为代表的高性能减水剂，具有掺量低、分散性高、减水率高、耐久性优异、分子结构自由度大、高性能潜力大等优点。并且由于聚羧酸盐系减水剂还具有绿色环保，不易燃，不易爆，可以安全使用火车和汽车运输的特点，而广泛运用与公路、桥梁、堤坝、隧道、高层建筑等工程中。
[0005]但是，聚羧酸盐系减水剂在实际应用过程中，混凝土不易浇筑和振捣，且浇筑后早期强度发展慢，脱模时间长，影响施工进度。现有技术中，通常向混凝土中配合添加触变剂，以改善前述缺陷。但是，专利技术人经研究发现，目前的羧酸盐系减水剂与触变剂相容性较差，混合施用后混凝土体系稳定性不理想，在低于20℃温度条件下，混凝土的坍落度后期损失大，流动性差；同时，混凝土浇注体老化后抗压强度损失大，耐老化性能不理想，且无法得到有效改善。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种混凝土用高效减水剂及其制备方法，能够在保证好的减水效果的同时，解决羧酸盐系减水剂与触变剂相容性较差，混合施用后混凝土体系稳定性不理想的问题，能够在低于20℃温度条件下，降低混凝土坍落度的后期损失，改善混凝土拌和物的流动性；同时，有效降低混凝土浇注体老化后抗压强度损失，有效提高其耐老化性能。
[0007]为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种混凝土用高效减水剂的制备方法，由以下步骤组成：制备聚羧酸减水剂、制备改性触变颗粒、混料。
[0008]所述制备聚羧酸减水剂的方法为，将过硫酸铵投入至100
‑
150倍重量的去离子水中，30
‑
40℃温度条件下，搅拌均匀，制得第一液体；将α
‑
甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐投入至
去离子水中，40
‑
50℃温度条件下，搅拌均匀，制得第二液体；将烯丙基聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚投入至去离子水中，40
‑
50℃温度条件下，搅拌均匀，制得第三液体；在55
‑
65℃温度下，搅拌条件下，将第二液体以0.3
‑
0.5mL/min的滴加速率，滴加至第一液体中；滴加完成后，再以0.2
‑
0.3mL/min的滴加速率，滴入第三液体；滴加完成后，保温4
‑
5h，自然冷却至常温，采用浓度为0.1
‑
0.2mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至中性，制得聚羧酸母液；聚羧酸母液经浓缩、干燥、粉碎，制得聚羧酸减水剂。
[0009]所述第二液体中，α
‑
甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、去离子水的重量份比值为20
‑
25:10
‑
15:150
‑
200；所述第三液体中，烯丙基聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚、去离子水的重量份比值为8
‑
10:3
‑
5:300
‑
350；所述α
‑
甲基丙烯酸、烯丙基聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚、过硫酸铵的重量份比值为1:8
‑
10:3
‑
5:0.1
‑
0.2。
[0010]所述烯丙基聚氧乙烯醚的规格为，羟值为50
‑
60mgKOH/g，酸值0.2
‑
0.3mgKOH/g。
[0011]所述制备改性触变颗粒，包括以下步骤：造粒、改性。
[0012]所述造粒的方法为，将碳纤维、气相SiO2、膨润土、硬硅钙石投入至球磨机内，球磨处理15
‑
30min，制得球磨物；将球磨物、碳酸氢铵、海藻酸钠、水混合均匀，通过造粒机制成粒径为2
‑
4mm的颗粒，并置于氮气环境下，400
‑
550℃煅烧4
‑
5h；然后以3
‑
5℃/min的升温速率，升温至700
‑
800℃，继续保温煅烧2
‑
3h，制得煅烧颗粒；所述造粒中，碳纤维、气相SiO2、膨润土、硬硅钙石的重量份比值为2
‑
3:9
‑
12:3
‑
4:1
‑
2；球磨物、碳酸氢铵、海藻酸钠、水的重量份比值为10
‑
12:0.1
‑
0.15:0.5
‑
1:40
‑
50；球磨处理中，控制球料比为5
‑
7:1，球磨转速300
‑
400rpm。
[0013]所述改性的方法为，将煅烧颗粒置于氮气环境下，以1.2
‑
1.8℃/min的升温速率，升温至210
‑
240℃，保温活化2
‑
3h，自然冷却至常温后，与硅烷偶联剂KH
‑
570共同投入至改性液中，400
‑
600rpm搅拌20
‑
40min；然后滤出固体物，采用5
‑
8倍体积的去离子水淋洗一次后，在真空环境下，75
‑
85℃干燥至重量无变化，制得改性触变颗粒；所述改性中，煅烧颗粒、硅烷偶联剂KH
‑
570、改性液的重量份比值为1:0.03
‑
0.05:15
‑
20；所述改性液的制备方法为，将多巴胺投入至pH为8.0的磷酸氢二钾
‑
磷酸二氢钾复合缓冲液中，20
‑
30℃温度条件下，50
‑
100rpm搅拌1
‑
2h后，静置2
‑
3h，制得改性液；改性液中，多巴胺与磷酸氢二钾
‑
磷酸二氢钾复合缓冲液的重量份比值为1:800
‑
1000。
[0014]所述混料的方法为，将聚羧酸减水剂、改性触变颗粒、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、硫酸镁、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土用高效减水剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法，由以下步骤组成：制备聚羧酸减水剂、制备改性触变颗粒、混料；所述制备聚羧酸减水剂的方法为，采用α
‑
甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、烯丙基聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚，在过硫酸铵的存在下，制得聚羧酸减水剂；所述制备改性触变颗粒，包括以下步骤：造粒、改性；所述造粒的方法为，碳纤维、气相SiO2、膨润土、硬硅钙石经球磨后，制得球磨物；球磨物与碳酸氢铵、海藻酸钠、水混合均匀，制成粒径为2
‑
4mm的颗粒，在氮气环境下，400
‑
550℃煅烧4
‑
5h；然后700
‑
800℃煅烧2
‑
3h，制得煅烧颗粒；所述改性的方法为，将煅烧颗粒置于氮气环境下，升温至210
‑
240℃，保温活化2
‑
3h，自然冷却至常温后，与硅烷偶联剂KH
‑
570共同投入至改性液中，搅拌一段时间；然后滤出固体物，经去离子水淋洗、真空干燥，制得改性触变颗粒；所述改性液的制备方法为，将多巴胺投入至pH为8.0的磷酸氢二钾
‑
磷酸二氢钾复合缓冲液中，20
‑
30℃温度条件下，搅拌1
‑
2h后，静置2
‑
3h，制得改性液；所述混料的方法为，将聚羧酸减水剂、改性触变颗粒、葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、硫酸镁、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、去离子水混合均匀，制得混凝土用高效减水剂。2.根据权利要求1所述的混凝土用高效减水剂的制备方法，其特征在于，所述制备聚羧酸减水剂的方法为，将过硫酸铵投入至100
‑
150倍重量的去离子水中，30
‑
40℃温度条件下，搅拌均匀，制得第一液体；将α
‑
甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐投入至去离子水中，40
‑
50℃温度条件下，搅拌均匀，制得第二液体；将烯丙基聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚投入至去离子水中，40
‑
50℃温度条件下，搅拌均匀，制得第三液体；在55
‑
65℃温度下，搅拌条件下，将第二液体滴加至第一液体中；滴加完成后，再滴入第三液体；滴加完成后，保温4
‑
5h，自然冷却至常温，调节pH至中性，制得聚羧酸母液；聚羧酸母液经浓缩、干燥、粉碎，制得聚羧酸减水剂。3.根据权利要求2所述的混凝土用高效减水剂的制备方法，其特征在于，所述第二液体中，α
‑
甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，卢金帅，马俊杰，
申请(专利权)人：山东同盛建材有限公司，
类型：发明
国别省市：