CN101215116A - 一种缓凝型聚羧酸系减水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种缓凝型聚羧酸系减水剂。复配的组分为以烯丙基聚乙二醇为原材料的聚羧酸系减水剂、木质素磺酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠、蔗糖和水，在常温下加入混合机，充分搅拌，溶解即可。本发明原材料价格低廉，产品性能稳定，具有良好的市场前景。

Description

一种缓凝型聚羧酸系减水剂
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种低成本缓凝型聚羧酸系减水剂。
背景技术
混凝土外加剂是现代混凝土不可缺少的组分，可按具体要求来改善混凝土性能。在混凝土中掺入适量复配后的缓凝减水剂，可延长混凝土凝结时间，减少坍落度损失，保证混凝土正常施工，提高工作效率，并且硬化后混凝土强度增长良好，适合于需要较长时间停放、较长距离运输的混凝土，以及免振自密实混凝土、大体积混凝土、炎热天气施工的混凝土等。在预应力钢筋混凝土后张法灌浆材料中，要求的混凝土凝结时间甚至达到十余天，其配制需要掺加缓凝效果非常强的减水剂。
目前，由于市场上聚羧酸系减水剂对混凝土凝结时间影响较小，对于需要凝结时间较长的混凝土，则必须复配使用缓凝组分，但研究和实践均发现，聚羧酸系减水剂与常用的缓凝组分相容性较差，这为复配工作带来了很大难度。此外，常用聚羧酸系减水剂的合成原材料中甲基丙烯酸价格高，合成过程分酯化和聚合两步，反应时间长，耗能多，因而减水剂成本也很高，与目前广泛使用的萘系减水剂复配产品相比，价格差距大，不利于推广到普通工程。
现在，聚羧酸系减水剂复配产品的研究开发，不仅需要拥有良好的综合性能，更着重于降低复配产品的成本，关键在于设法用一种低成本的聚羧酸系减水剂来代替传统的聚羧酸系减水剂，并采用适应性较强的缓凝组分进行复配。目前国内外还没有相关这方面的报道。
本发明提出的一种低成本缓凝型聚羧酸系减水剂，其中的聚羧酸系减水剂以烯丙基聚乙二醇、马来酸酐等为基本原料，采用一步法合成，原材料易得，合成工艺简单，生产成本较低；本发明还通过大量试验工作找寻到与本发明使用的聚羧酸系减水剂适应性良好的缓凝组分，通过复配技术得到的外加剂不仅减水率高，缓凝效果明显，而且对混凝土的后期增强效果亦十分理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本较低的缓凝型聚羧酸系减水剂。
本发明提出的缓凝型聚羧酸系减水剂，由以分子量为600～2500的烯丙基聚乙二醇为原材料的重量浓度为10％～60％的聚羧酸系减水剂、木质素磺酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠、蔗糖和水组成，各组分的重量比为：
以烯丙基聚乙二醇为原材料的聚羧酸系减水剂    100
木质素磺酸钠                                20～100
葡萄糖酸钠                                  0～20
柠檬酸钠                                    0～20
焦磷酸钠                                    0～30
蔗糖                                        0～30
水                                          100～2000
各组分较佳的重量比为：
以烯丙基聚乙二醇为原材料的聚羧酸系减水剂    100
木质素磺酸钠                                30～100
葡萄糖酸钠                                  0.1～10
柠檬酸钠                                    0.1～15
焦磷酸钠                                    0.1～20
蔗糖                                        0.1～10
水                                          100～2000
本发明的复配方法：将上述组分按重量比例称量，加入混合机，充分搅拌、溶解，即得到发明产品。
本发明中，以烯丙基聚乙二醇为原材料的聚羧酸系减水剂是最主要的减水组分，吸附在水泥颗粒表面，憎水基锚固在表面，亲水基伸展在水中，在颗粒和水之间形成一层吸附层，阻隔了水泥和水的水化，并产生空间阻碍作用防止颗粒凝聚。此外，聚羧酸系减水剂还有一定的引气作用。以烯丙基聚乙二醇为原材料的聚羧酸系减水剂较传统聚羧酸系减水剂不仅成本低约10％，且性能稳定，与其他外加剂相容性好。木质素磺酸钠，价格便宜，并兼有减水、缓凝和引气的作用。葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠和蔗糖均为缓凝组分，可延长混凝土的凝结时间。
本发明的复配产物为棕色液体，浓度为10％～50％，在混凝土中掺入少量本发明产品(一般为凝胶材料重量的0.2％-8％)，使其具有高减水率和较长的凝结时间，能满足较特殊的施工要求，并在一定程度上提高混凝土强度。与现有的聚羧酸系减水剂复配产品比，成本低，性能稳定。
本发明可供施工单位和搅拌站使用，价格低，广泛应用于桥梁、大坝、机场等重大工程和各种普通工程。
具体实施方式
实施例1，一种低成本缓凝型聚羧酸系减水剂采用如下重量比例复配：以烯丙基聚乙二醇(分子量为1000)为原材料的聚羧酸系减水剂(浓度为20％)39.55％、木质素磺酸钠10.52％、葡萄糖酸钠1.55％、焦磷酸钠3.38％和水45.00％。掺入占胶凝材料重量1.5％的复配产品，混凝土减水率可达25％，初凝时间为9小时，终凝时间为12小时。
实施例2，一种低成本缓凝型聚羧酸系减水剂采用如下重量比例复配：以烯丙基聚乙二醇(分子量为600)为原材料的聚羧酸系减水剂(浓度为40％)24.43％、木质素磺酸钠11.96％、柠檬酸钠2.39％、蔗糖1.22％和水60.00％。掺入占胶凝材料重量1.6％的复配产品，混凝土减水率可达20％，初凝时间为9小时40分，终凝时间为15小时。
实施例3，一种低成本缓凝型聚羧酸系减水剂采用如下重量比例复配：以烯丙基聚乙二醇(分子量为2500)为原材料的聚羧酸系减水剂(浓度为60％)24.90％、木质素磺酸钠12.83％、柠檬酸钠3.05％、焦磷酸钠4.85％、蔗糖2.37％和水52.00％。掺入占胶凝材料重量1.4％的复配产品，混凝土减水率可达28％，初凝时间为49小时，混凝土28天强度为64.5MPa。

Claims (3)

1.一种缓凝型聚羧酸系减水剂，其特征在于由以分子量为600～2500的烯丙基聚乙二醇为原材料的重量浓度为10～60％聚羧酸系减水剂、木质素磺酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、焦磷酸钠、蔗糖和水组成，各组分的重量配比为：
以烯丙基聚乙二醇为原材料的聚羧酸系减水剂    100
木质素磺酸钠                                20～100
葡萄糖酸钠                                  0～20
柠檬酸钠                                    0～20
焦磷酸钠                                    0～30
蔗糖                                        0～30
水                                          100～2000。
2.根据权利要求1所述的缓凝型聚羧酸系减水剂，其特征在于各组分的重量配比为：
以烯丙基聚乙二醇为原材料的聚羧酸系减水剂    100
木质素磺酸钠                                30～100
葡萄糖酸钠                                  0.1～10
柠檬酸钠                                    0.1～15
焦磷酸钠                                    0.1～20
蔗糖                                        0.1～10
水                                          100～2000。
3.一种如权利要求1所述缓凝型聚羧酸系减水剂的使用方法，其特征在于减水剂的掺入量为凝胶材料重量的0.2％～8％。
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