CN105016647B - 一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂及其制备方法，其原料组分及各组分占原料总量的质量百分数为：高减水聚羧酸减水剂15％～27％、有机胺类化合物5％～10％、纤维素醚2.5～5％、聚乙烯醇0.5％～1％、亚硝酸钠0.1％～0.5％、水64.9％～73.7％。本发明方法制备的增强型混凝土减胶剂兼具高减水作用，其中含有大量具有分散与螯合能力的强极性基团，能够最大限度地激发水泥的作用，有效地分散胶凝材料，明显改善混凝土的工作性能，对混凝土后期强度有显著的增强作用，并减少混凝土中水泥用量的10.7％～15.5％，适应性良好，保证了商品混凝土的技术经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂及其制备方法，属于混凝土技术领域。
背景技术
建筑材料中混凝土的应用日益增加，混凝土胶材中约有20％～30％的水泥水化不充分，不能有效地贡献水泥强度，导致混凝土应用中的成本浪费。随着混凝土高性能化应用技术的进步，对生产成本的降低、保证混凝土强度的同时改善混凝土工作性能的需求进一步提升。混凝土减水剂的使用极大程度的减少了混凝土拌合物的用水量，但不同的减水剂掺入量到达或超过饱和点后，会出现离析、泌水等现象，影响其强度发展。单纯使用无机盐复配很难提高混凝土后期强度，且有可能缓凝，为工程施工带来很大的不便。
专利CN 104119014 A报道了一种混凝土减胶剂。该专利将膦酸衍生物、羟基芳香族化合物、烷基胺与水按一定质量百分比复配，其中的部分有机物具有空间立体的分子结构，对水泥具有较强的微分散性能。但该发明的混凝土减胶剂本身不具有减水作用，需要与其他聚羧酸系减水剂复配使用。
专利CN 103787609A报道了一种混凝土用减胶剂及其制备方法。该专利将的混合醇胺、混合醇、密胺高效减水剂、催化剂、与水复配，起到改善混凝土和易性，减少泌水，减小泵送阻力，使混凝土更加致密，提高混凝土耐久性的作用。但该发明选用的的密胺高效减水剂制备工艺复杂，所用原料甲醛不环保，有安全隐患。
为了实现绿色环保、节能降耗的目的，并且加大高强混凝土的推广使用，具有减水作用的聚羧酸系高性能减胶剂的开发具有一定的技术与经济意义。
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术的不足而开发一种提高混凝土后期强度 的增强型聚羧酸系混凝土减胶剂，本发明的另一目的是提供了上述增强型聚羧酸系混凝土减胶剂和用途。
本发明的技术方案为：一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂，其特征在于：其原料组分及各组分占原料总量的质量百分数为：
优选上述的高减水聚羧酸减水剂为甲基烯丙基聚氧乙烯醚类聚羧酸减水剂或甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯类聚羧酸减水剂；其中甲基烯丙基聚氧乙烯醚类聚羧酸减水剂数均分子量为1400～8000；甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯类聚羧酸减水剂的数均分子量为800-2000。
优选上述的有机胺类化合物为N,N,N',N'-四羟乙基乙二胺、N-羟乙基乙二胺、四羟丙基乙二胺或四乙酰乙二胺中的至少一种。
优选上述的纤维素醚为羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或乙基纤维素中的至少一种。
优选上述的聚乙烯醇的分子量为18000～30000。
本发明还提供了一种制备上述增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的方法，其具体步骤如下：将高减水聚羧酸减水剂、有机胺类化合物、纤维素醚、聚乙烯醇、亚硝酸钠和水在20～45℃搅拌1～5小时，得到增强型聚羧酸系混凝土减胶剂；其中原料组分及各组分占原料总量的质量百分数为：高减水聚羧酸减水剂15％～27％、有机胺类化合物5％～10％、纤维素醚2.5～5％、聚乙烯醇0.5％～1％、亚硝酸钠0.1％～0.5％、水64.9％～73.7％。
本发明还提供了上述的增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的在混凝土中的应用。优选增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的固体掺量为混凝土中胶凝材料质量的0.3～0.6％。
有益效果：
1.本发明制备的一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂原料易混、过程工艺简单、低温制备、绿色环保。
2.本发明制备的混凝土减胶剂，具有独特的网状结构和强极性基团，在空间位阻和静电斥力作用下，使水泥颗粒排列更加致密，掺量仅为胶凝材料的0.3～0.6％，可以减少混凝土中水泥用量的10.7％～15.5％，对混凝土后期强度有显著的增强作用，适应性良好。
3.本发明制备的一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂在混凝土应用中无需与其他减水剂复配使用，兼具高减水作用。
具体实施方式
实施例1
步骤(1)：一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的制备：
将甲基烯丙基聚氧乙烯醚(数均分子量为1400)类聚羧酸减水剂22％、N-羟乙基乙二胺9％、甲基纤维素2.5％、分子量为18000的聚乙烯醇1％、亚硝酸钠0.2％和65.3％水在20℃搅拌4小时得到一种增强型混凝土减胶剂。
步骤(2)：将上述制备的一种增强型混凝土减胶剂的固体掺量为胶凝材料质量的0.3％掺入混凝土中，标准养护3d、7d、28d。
实施例2
步骤(1)：一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的制备：
将甲基烯丙基聚氧乙烯醚(数均分子量为5000)类聚羧酸减水剂17％、N,N,N',N'-四羟乙基乙二胺5％、羧甲基纤维素3％、分子量为20000的聚乙烯醇0.8％、亚硝酸钠0.5％和73.7％水在26℃搅拌3小时得到一种增强型混凝土减胶剂。
步骤(2)：将上述制备的一种增强型混凝土减胶剂的固体掺量为胶凝材料质量的0.4％掺入混凝土中，标准养护3d、7d、28d。
实施例3
步骤(1)：一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的制备：
将甲基烯丙基聚氧乙烯醚(数均分子量为8000)类聚羧酸减水剂15％、N-羟乙基乙二胺10％、羟乙基纤维素3％、分子量为25000的聚乙烯醇0.5％、亚硝 酸钠0.1％和71.4％水在32℃搅拌2.5小时得到一种增强型混凝土减胶剂。
步骤(2)：将上述制备的一种增强型混凝土减胶剂的固体掺量为胶凝材料质量的0.5％掺入混凝土中，标准养护3d、7d、28d。
实施例4
步骤(1)：一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的制备：
将甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(数均分子量为800)类聚羧酸减水剂24％、四羟丙基乙二胺6％、羟丙基甲基纤维素4％、分子量为28000的聚乙烯醇0.7％、亚硝酸钠0.4％和64.9％水在40℃搅拌2小时得到一种增强型混凝土减胶剂。
步骤(2)：将上述制备的一种增强型混凝土减胶剂的固体掺量为胶凝材料质量的0.55％掺入混凝土中，标准养护3d、7d、28d。
实施例5
步骤(1)：一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的制备：
将甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(数均分子量为2000)类聚羧酸减水剂27％、四乙酰乙二胺5％、乙基纤维素2.5％、分子量为30000的聚乙烯醇0.5％、亚硝酸钠0.1％和64.9％水在45℃搅拌1小时得到一种增强型混凝土减胶剂。
步骤(2)：将上述制备的一种增强型混凝土减胶剂的固体掺量为胶凝材料质量的0.6％掺入混凝土中，标准养护3d、7d、28d。
实施效果：
选取市售某聚羧酸高性能减水剂，将其掺入基准对照例的混凝土中。
混凝土配合比：
混凝土试验性能测试结果：
从上述混凝土试验性能测试结果可以看出，本发明制备的一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的固体掺量为胶凝材料的0.3～0.6％时，可以减少混凝土中水泥用量的10.7％～15.5％，与掺市售某聚羧酸高性能减水剂的混凝土相比，具有较高的减水率，对混凝土后期强度有显著的增强作用，且和易性良好。
Claims (4)
1.一种增强型聚羧酸系混凝土减胶剂，其特征在于：其原料组份及各组分占原料总量的质量百分数分别为：
其中所述的高减水聚羧酸减水剂为甲基烯丙基聚氧乙烯醚类聚羧酸减水剂或甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯类聚羧酸减水剂；其中甲基烯丙基聚氧乙烯醚类聚羧酸减水剂数均分子量为1400～8000；甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯类聚羧酸减水剂的数均分子量为800-2000；所述的有机胺类化合物为N,N,N',N'-四羟乙基乙二胺、N-羟乙基乙二胺、四羟丙基乙二胺或四乙酰乙二胺中的至少一种；所述的纤维素醚为羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素或乙基纤维素中的至少一种；所述的聚乙烯醇的分子量为18000～30000。
2.一种制备如权利要求1所述的增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的方法，其具体步骤如下：将高减水聚羧酸减水剂、有机胺类化合物、纤维素醚、聚乙烯醇、亚硝酸钠和水在20～45℃搅拌1～5小时，得到增强型聚羧酸系混凝土减胶剂；其中原料组份及各组分占原料总量的质量百分数为：高减水聚羧酸减水剂15％～27％、有机胺类化合物5％～10％、纤维素醚2.5～5％、聚乙烯醇0.5％～1％、亚硝酸钠0.1％～0.5％、水64.9％～73.7％。
3.一种如权利要求1所述的增强型聚羧酸系混凝土减胶剂在混凝土中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于增强型聚羧酸系混凝土减胶剂的固体掺量为混凝土中胶凝材料质量的0.3～0.6％。
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