【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土减水剂，具体涉及一种超早强减缩型聚羧酸系减水剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、从城市建筑到道路桥梁，混凝土开裂问题影响极其广泛。混凝土裂缝导致混凝土强度降低，对其耐久性不利，混凝土的脆性和干燥收缩问题是影响其开裂性能的主要原因，因此减小混凝土收缩，降低混凝土脆性，控制混凝土内部原生初始缺陷对改善混凝土的应用性能至关重要。国内外常用添加混凝土膨胀剂补偿混凝土收缩的办法，由于膨胀剂与减水剂之间相容性较差，容易导致膨胀剂因为补偿收缩控制不当而加剧裂缝，混凝土耐久性难以保证；纤维可以增加混凝土韧性防止开裂，但添加纤维存在分散问题；混凝土孔隙溶液的表面张力降低比例与混凝土减缩率成正比，减缩剂留在孔隙中，可以降低混凝土毛细孔内水的表面张力、抑制水分蒸发，使用混凝土减缩剂可以用于降低混凝土收缩，是抑制混凝土产生裂缝最好的方法，但混凝土减缩剂掺量与减水剂掺量相当，减缩剂存在影响混凝土强度且价格较高的问题，不易推广使用。
2、专利名称为“一种低表面张力超支化减缩型聚羧酸减水剂及其制备方法”的专利（专利号cn110358024b）公开了将不饱和聚醚、多羟基聚合物和超支化减缩功能单体与水于容器中，在20-60℃下混合，并加入引发剂水溶液、链转移剂水溶液和不饱和酸水溶液，保温一段时间后，将得到的反应产物用碱性物质调整ph至6.0-7.0，即得到低表面张力超支化减缩型聚羧酸减水剂，该制备方法因为聚乙二醇单甲醚、马来酸酐、聚磷酸酯、催化剂和阻聚剂等加入，使得到的超支化减缩功能单体反应活性变差，生产稳定性差，转化率较低。名
3、我国高铁的无砟轨道板、钢筋混凝土底座板采用预制混凝土技术，中间混凝土弹性垫层采用自密实灌浆的预拌混凝土技术，核心技术要求是控制混凝土材料的早强或超早强、抗裂特性，减少混凝土构件的原生裂缝。预制混凝土要求构件生产的模板周转较快、外观质量好且无大的裂缝；自密实预拌混凝土则要求具有高流动性，满足可以灌浆、施工速度快、以及早脱模等特点。因此，高铁工程道床施工采用crtsⅲ型板式的无砟轨道施工技术，十分依赖于混凝土外加剂的技术进步。
4、
技术实现思路
1、为解决现有技术问题，本专利技术采用超高减水率的早强型或超早强聚羧酸系减水剂低常温合成技术，在减水剂分子结构中直接引入醚类、酯类、磺酸、有机硅、酰胺类、硅酸酯等单体，各种表面活性基团大大降低减水剂溶液的表面张力，同时使混凝土早期获得高强度，后期强度稳定增长，在保证具有良好工作性的前提下，特别适合配制1天强度即可达到设计强度等级50%左右的c50-c80超早强高强混凝土，免去或缩短混凝土构件的静停与养护时间，满足快速脱模的要求，同时混凝土构件不易出现蜂窝、麻面等现象，完全能满足质量要求。
2、本专利技术的具体技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种超早强减缩型聚羧酸系减水剂，该减水剂由氧化剂和还原剂在常低温情况下引发单体在水溶液中进行聚合反应，再经中和改性剂中和而成，单体按重量份计包括：乙二醇乙烯基聚乙二醇醚20-55份，甲基丙烯酸聚乙二醇单酯20-55份，不饱和羧酸单体2.5-7.5份，不饱和磺酸或其盐0.1-1.5份，硅烷偶联剂单体0.1-0.5份，聚合反应还采用了链转移剂。
4、其中，乙二醇乙烯基聚乙二醇醚的分子量为3000以上。
5、其中，甲基丙烯酸聚乙二醇单酯的分子量为1000以上。
6、其中，不饱和羧酸单体为丙烯酸、衣康酸和马来酸中的一种或几种。
7、其中，不饱和磺酸或其盐为烯丙基磺酸或其盐、甲基烯丙基磺酸或其盐、苯乙烯磺酸或其盐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或其盐中的一种或几种。
8、其中，硅烷偶联剂单体为不饱和烯基三甲氧基硅烷。
9、其中，氧化剂为双氧水、过硫酸盐中的一种或两种，氧化剂的用量为单体总重量的0.3%-1.0%；还原剂为低价硫化合物、亚铁盐、次磷酸钠和l-抗坏血酸中的一种或几种，还原剂的用量为单体总重量的0.1%-0.5%；中和改性剂为赖氨酸、氨基磺酸、硅烷偶联剂、纳米二氧化硅、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二胺和二乙烯三胺中的一种或几种；链转移剂为巯基乙酸、巯基乙醇、巯基丙酸中的一种或几种，链转移剂的用量为不饱和羧酸单体总重量的1%-5.5%。
10、其中，低价硫化合物为亚硫酸氢钠和甲醛次硫酸钠中的一种或两种；亚铁盐为硫酸亚铁和莫尔盐中的一种或两种。
11、本专利技术还提供了一种上述超早强减缩型聚羧酸系减水剂的制备方法，包括如下步骤：步骤s1，将乙二醇乙烯基聚乙二醇醚和甲基丙烯酸聚乙二醇单酯与低温去离子水混合，得到d溶液；步骤s2，将不饱和羧酸单体、不饱和磺酸或其盐、硅烷偶联剂单体与低温去离子水混合，得到a溶液；步骤s3，将还原剂、链转移剂与低温去离子水混合，得到b溶液；步骤s4，中和改性剂和低温去离子水混合，得到c溶液；步骤s5，向d溶液中加入氧化剂，再分别同时滴加a溶液、b溶液进行聚合反应；步骤s6，用c溶液对聚合反应的产物进行中和改性，即得超早强减缩型聚羧酸系减水剂。
12、本专利技术还提供了一种上述超早强减缩型聚羧酸系减水剂的应用方法，该超早强减缩型聚羧酸系减水剂不用复配早强剂，能直接用于配制商品混凝土或预制构件用混凝土。
13、本专利技术同现有技术相比，其优点在于：
14、通过将分子量3000以上的乙二醇乙烯基聚乙二醇醚（epeg）、分子量1000以上的甲基丙烯酸聚乙二醇单酯、不饱和羧酸单体、不饱和磺酸及其盐和烯基硅烷偶联剂单体，在氧化还原的引发体系下在常低温情况下聚合形成一种超早强减缩型聚羧酸系减水剂，该减水剂分子由于带有密集的聚氧化烯基超长侧链、聚乙二醇酯长链、磺酸基、硅烷基等活性基结构物，不但有利于水泥颗粒的分散，增加了混凝土中水泥水化速度，在水泥水化早期稳定了水泥与外加剂的吸附，能够控制初期的混凝土坍落度损失，当水泥开始凝结后，水泥水化速度得到加强。该减水剂早强与减缩性能随聚氧化烯基超长侧链、聚乙二醇酯长链、磺酸基、硅烷基等活性基结构物的数量增加得到增强，使混凝土具有1-3天的早强或超早强减缩抗裂效果，该产品生产与使用环境友好本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，该减水剂由氧化剂和还原剂在常低温情况下引发单体在水溶液中进行聚合反应，再经中和改性剂中和而成，所述单体按重量份计包括：
2.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种如权利要求1-8中任一项所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂的应用方法，其特征在于，该超早强减缩型聚羧酸系减水剂不用复配早强剂，能直接用于配制商品
...【技术特征摘要】
1.一种超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，该减水剂由氧化剂和还原剂在常低温情况下引发单体在水溶液中进行聚合反应，再经中和改性剂中和而成，所述单体按重量份计包括：
2.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的超早强减缩型聚羧酸系减水剂，其特征在于，
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦仁国，李崇智，黄山，王琴，穆钧，李星洲，龚超，韩湘澧，郭振东，尹长顺，张书洋，李文昊，尹晓晴，郭旺杰，
申请(专利权)人：中铁上海工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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