机制砂抗离析混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，本发明专利技术涉及一种机制砂抗离析混凝土，更为具体的是一种机制砂抗离析混凝土用聚羧酸减水剂(JHN

【技术实现步骤摘要】
机制砂抗离析混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，本专利技术涉及一种机制砂抗离析混凝土，更为具体的是一种机制砂抗离析混凝土用减水剂。

技术介绍

[0002]在环境保护和绿色发展背景下，机制砂混凝土在土木工程中的应用日益收到广泛重视。但是，机制砂混凝土离析率高或坍落度经时损失大，从而严重影响混凝土的强度、耐久性，严重制约了该类绿色混凝土的广泛应用。为提升机制砂混凝土抗离析性能，国内外开展了深入的基础理论和关键技术研究，主要研究工作归纳为以下三个方面：
[0003](1)通过降低机制砂混凝土水粉体积比，提高混凝土坍落扩展度、通过性和自密实性，降低离析率。
[0004](2)通过掺用混凝土增粘剂(VMA)或纳米粘土，改善浆体塑性粘度和屈服应力，防止泌水和离析。
[0005](3)通过掺用纳米二氧化硅、硅灰等具有高比表面积的矿物外掺料，调控混凝土流变性能，提升混凝土工作性。
[0006](4)采用单独抗离析剂与聚羧酸减水剂复合使用(混凝土，2018，9，聚羧酸减水剂专用抗离析剂的性能研究)，解决了聚羧酸减水剂导致的混凝土泌水、抓底、板结等问题。
[0007]采用上述技术途径，可较好地克服机制砂混凝土的离析。但是，提高水粉体积比，需增加胶凝材料用量，与绿色发展的理念背道而驰；掺用增粘剂、纳米粘土、纳米二氧化硅、硅灰或单独抗离析剂与聚羧酸减水剂复合使用，均会使混凝土制造成本增大。

技术实现思路

[0008]本专利技术解决了机制砂混凝土高离析率的问题，通过集成减水剂应用技术，基于聚羧酸减水剂分子设计改性，实现聚羧酸减水剂高减水、高保坍、高增稠一体化功能；申请人研发出了机制砂混凝土专用减水剂JHN
‑
WR001，能够实现以上优异性能，并实现了中试化生产。
[0009]根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种机制砂混凝土用聚羧酸减水剂(JHN
‑
WR001)，由如下方法制备而成：
[0010](1)将聚丙二醇单丁醚、不饱和酸酐、硫酸及阻聚剂混合，升温进行无溶剂反应得到酯化物单体，降温至室温采用纯化水稀释得第一混合液；
[0011](2)将甲基烯丙基聚氧乙烯醚加入到所述第一混合液中混合，升温，并搅拌溶解得第二混合液；
[0012](3)将甲基丙烯酸单体在去离子水混合均匀备用得单体溶液；将还原剂、链转移剂和去离子水混合均匀得功能助剂溶液；
[0013](4)第二混合液升温至65
‑
70℃，加入引发剂，保温15～30min，接着开始同时滴加甲基丙烯酸单体溶液和功能助剂溶液，滴加完毕后保温反应2～3h；
[0014](5)将步骤(4)所得的物料补足去离子水，同时冷却至40℃，加入氢氧化钾进行中和，即得机制砂混凝土用聚羧酸减水剂。
[0015]优选的，所述不饱和酸酐为马来酸酐、衣康酸酐、降冰片烯二酸酐或(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐；进一步优选为降冰片烯二酸酐或(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐，更优选为(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐。实验结果表明，当采用降冰片烯二酸酐时或(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐，可以使制备出的减水剂应用于机制砂混凝土，解决了机制砂混凝土高离析率的问题。本专利技术通过分子设计，尝试了制备了不同侧链长度的不饱和酸酐制备酯化单体，发现环状结构的降冰片烯二酸酐或长链的(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐制备出最终的减水剂，均可解决机制砂混凝土高离析率的问题。
[0016]优选的，按照重量份数计算，聚丙二醇单丁醚80
‑
100份；不饱和酸酐20
‑
25份；硫酸1
‑
2份；阻聚剂0.2
‑
0.3份；甲基烯丙基聚氧乙烯醚80
‑
90份；甲基丙烯酸20
‑
25份；还原剂0.5
‑
1.0份；链转移剂1
‑
2份；引发剂0.5
‑
1.0份。
[0017]优选的，所述聚丙二醇单丁醚规格为BPPG
‑
350、BPPG
‑
500、BPPG
‑
750、BPPG
‑
1000；例如选自江苏省海安石油化工，进一步优选为BPPG
‑
750。
[0018]优选的，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚为HPEG
‑
2400
[0019]优选的，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚或吩噻嗪中的一种。
[0020]优选的，所述还原剂亚硫酸氢钠、L
‑
抗坏血酸；
[0021]优选的，所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸和甲基丙烯磺酸钠中的至少一种。
[0022]优选的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠和过氧化氢的至少一种。
[0023]本专利技术将率先实现机制砂在高性能混凝土中的应用，对促进公司推广应用机制砂混凝土、环境友好型机制砂混凝土及装配式建筑部件，具有十分重要的意义，技术、经济、环境效益显著，提升公司的行业地位。
[0024]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：
[0025](1)本专利技术制备的聚羧酸减水剂能够解决机制砂混凝土专用减水剂，解决机制砂高离析率的问题(本专利技术聚羧酸减水剂制备出的机制砂混凝土离析率＜12％)
[0026](2)本专利技术聚羧酸减水剂解决了机制砂混凝土高离析率的问题，通过集成减水剂应用技术，基于聚羧酸减水剂分子设计改性，实现聚羧酸减水剂高减水、高保坍、高增稠一体化功能。
[0027](3)本专利技术机制砂混凝土专用减水剂，实现机制砂混凝土离析率满足自密实混凝土性能要求。
[0028](4)本专利技术能够促进机制砂在混凝土中应用技术的进步和混凝土低碳发展，并在混凝土行业起引领作用。
具体实施方式
[0029]实施例1：
[0030]按如下步骤所述方法制备机制砂混凝土用聚羧酸减水剂：
[0031](1)将聚丙二醇单丁醚(海安石油化工，BPPG
‑
750)、不饱和酸酐马来酸酐、硫酸及对羟基苯甲醚混合，升温至170
±
2℃进行无溶剂反应10
‑
12h得到酯化物单体，降温至室温采用纯化水稀释得第一混合液；
[0032](2)将甲基烯丙基聚氧乙烯醚HPEG
‑
2400加入到所述第一混合液中混合，升温，并搅拌溶解得第二混合液；
[0033](3)将甲基丙烯酸单体在去离子水混合均匀备用得单体溶液；将还原剂亚硫酸氢钠、链转移剂巯基乙酸和去离子水混合均匀得功能助剂溶液；
[0034](4)第二混合液升温至65
‑
70℃，加入引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机制砂混凝土用聚羧酸减水剂，由如下方法制备而成：(1)将聚丙二醇单丁醚、不饱和酸酐、硫酸及阻聚剂混合，升温进行无溶剂反应得到酯化物单体，降温至室温采用纯化水稀释得第一混合液；(2)将甲基烯丙基聚氧乙烯醚加入到所述第一混合液中混合，升温，并搅拌溶解得第二混合液；(3)将甲基丙烯酸单体在去离子水混合均匀备用得单体溶液；将还原剂、链转移剂和去离子水混合均匀得功能助剂溶液；(4)第二混合液升温至65
‑
70℃，加入引发剂，保温15～30min，接着开始同时滴加甲基丙烯酸单体溶液和功能助剂溶液，滴加完毕后保温反应2～3h；(5)将步骤(4)所得的物料补足去离子水，同时冷却至40℃，加入氢氧化钾进行中和，即得机制砂混凝土用聚羧酸减水剂。2.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和酸酐为马来酸酐、衣康酸酐、降冰片烯二酸酐或(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐。3.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和酸酐为降冰片烯二酸酐或(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐，更优选为(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐。4.根据权利要求1所述的机制砂混凝土用聚羧酸减水剂，其特征在于：所述不饱和酸酐为(2,7
‑
辛二烯
‑1‑
基)琥珀酸酐。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的机制砂混凝土用聚羧酸减水剂，其特征在于：按照重量份数计算，聚丙二醇单丁醚80

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，叶善斌，陈宝珍，陈望能，丁德山，
申请(专利权)人：江苏建苑建筑材料研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：