CN105565719A - 超早强聚羧酸减水剂在管片中的应用 - Google Patents

超早强聚羧酸减水剂在管片中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护至脱模强度后脱模，继续进行增加管片初体强度的养护，即得到所述管片；其中，所述混凝土包括水泥、集料、水和超早强聚羧酸减水剂，所述超早强聚羧酸减水剂为式(1)或式(2)所示的化合物。本发明还公开了由管片的制备方法制得的管片。本发明的管片制备方法可实现管片的免蒸养养护，还可提高管片的强度，同时具有操作简单，生产安全、成本低廉、节能环保的优点。

Description

超早强聚羧酸减水剂在管片中的应用
技术领域
本发明属于混凝土应用领域，涉及超早强聚羧酸减水剂在管片中的应用，尤其涉及一种管片及其制备方法。
背景技术
管片是盾构隧道的永久衬砌结构，有钢筋混凝土管片(RC管片)、复合管片和铸铁管片，管片属技术含量高、工艺和质量要求都特别高的钢筋混凝土构件，被成为混凝土预制构件中的“工艺品”，其强度、渗透性、几何尺寸、表观质量等方面的要求都非常严格，其设计与普通混凝土预制件有很大差异，对材料和成型方法敏感性大。
管片设计的成功与否直接关系到盾构隧道的质量和寿命，管片衬砌的质量最终决定了盾构隧道的施工质量。盾构隧道的断面形状多为圆形，单层钢筋混凝土管片是目前使用最多的盾构隧道的衬砌结构形式之一。
在管片车间，要控制混凝土浇捣、蒸汽养护、脱模起吊、管片翻身、磨具合拢、收面等工序。
管片蒸汽养护：采用蒸汽养护，以提高混凝土脱模强度，缩短养护时间。
混凝土浇筑完成后，静置约2小时，加盖养护罩，引入饱和蒸汽进行养护，升温时间控制在2-3小时。为防止温度升高过快造成混凝土膨胀，损害内部结构，在自然温度下，每小时升温10-15℃，不得超过20℃，恒温阶段一般在1.5小时左右。蒸养温度为50-60℃，最高不超过60℃。降温时间必须控制在1.5小时以上。管片脱模后要加强水养护，已提高混凝土后期强度。混凝土脱模后试块强度达到设计强度的40％或20PMa以上时，可以开始脱模。
普通钢筋混凝土管片主要原材料为：水泥、集料、掺合料、外加剂、水、钢筋。
外加剂是制备高强混凝土不可缺少的。化学外加剂主要增加工作性，减小水胶比及减少水泥用量，对于振动成型的管片混凝土，阻止产生水泥砂浆与石子的离析现象，但必须通过实验来确定外加剂与水泥的适应性。
根据实际生产需要，隧道管片制作多采用蒸养工艺，这是厂家提高生产效率，提高钢模周转率通常采用的方法，因此外加剂必须满足蒸养要求，蒸养混凝土与自然养护混凝土有所不同，必须根据蒸养工艺特点，选择减水剂的品种，对那些引气量较大或有一定缓凝作用的减水剂，在蒸养过程中适应性差，如引气量大的外加剂，由于空气受热膨胀为固体的100倍，使混凝土易发生膨胀、疏松现象，因此，蒸养构件中应选择外加剂品种的一般原则是：提高混凝土初期结构强度的外加剂(具备促进水泥水化、含气量低、减水率大等特点)，外加剂必须具备早强作用。
管片混凝土强度等级为C50，抗渗级别为P10-P12.
蒸养是利用外部热源加热混凝土，加速水泥水化反应和内部结构形成的一种加速混凝土硬化的方法，目的是缩短模具周转期，提高产量。地铁管片一般采用的养护方法为常压蒸养，养护制度基本上分为预养、升温、恒温、降温四个阶段。
一、预养期：一般指地铁管片浇筑成型后加热升温前这一段静置放置时间。预养阶段的作用在于提高水泥在热养护开始前的水化程度，使混凝土具有必要的初始结构强度，已增强混凝土对升温期结构破坏的抵御力。混凝土制品养护的时间越长，混凝土的初始结构强度就越大，混凝土蒸养后，制品内部损伤越小。但是养护期不能过长，否则会影响生产周期，这里就存在一个最佳预养期问题，最佳预养期为混凝土强度达到0.39-0.49MPa时所需的时间。
二、升温期：
养护设备中介质的温度，由初始温度升到恒温温度的时间称为恒温期。混凝土的结构破坏主要发生在升温阶段。该阶段主要表现为粗孔体积增大，气、液相数量增多。升温速度越快，对混凝土的破坏作用就越大。地铁管片养护温度不宜超过25℃/h，最高温度不超过55℃。
三、恒温期：
恒温期是混凝土主要增长期。混凝土在恒温时，硬化速度取决于水泥品种、水胶比和恒温温度等。
四、降温期：
介质温度由恒温温度降到允许制品起吊温度这一段时间称为降温期。降温期，地铁管片内部水分蒸发，同时产生收缩和拉应力。若降温速度过快，地铁管片会产生过大的收缩应力，导致地铁管片表面出现龟裂及酥松等结构损伤现象，甚至造成质量事故。恒温期的结构损伤与降温速度、混凝土强度、制品的表面模数、以及钢筋情况有关。强度低、表面模数小、配筋少的制品易慢速降温。
目前地铁管片在蒸养工艺方面存在的主要问题有：养护期间，罩内的空气在加热时热交换强度不够，对于一些大型管片，容易造成同一管片的不同部位加热不均匀现象。蒸汽能量利用率较低，能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种管片的制备方法，本发明的管片制备方法可实现管片的免蒸养养护，还可提高管片的强度，同时具有操作简单，生产安全、成本低廉、节能环保的优点。
本发明采用的技术方案为：一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护至脱模强度后脱模，继续进行增加管片初体强度的养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土的原料包括水泥、集料、水和超早强聚羧酸减水剂，所述超早强聚羧酸减水剂为式(1)或式(2)所示的化合物；
所述式(1)所示的化合物的结构式如下：
所述式(2)所示的化合物的结构式如下：
其中a均为1～80的整数，b均为1～80的整数，c均为1～50的整数；l均为1～50的整数；
A为R为H或CH3；
B为
C为
M为 R2、R3和R4分别独自为C1-3烷基；X均为Cl、Br或I；m均为5～200的整数,n均为0～50的整数,z均为1～150的整数。
在上述技术方案中，本发明的管片制备方法，用自然养护工序替代了原管片生产工艺中的蒸养工序，不需要用蒸汽，完全依靠自然条件进行养护，降低了生产成本，提高了生产效率和生产安全性。自然养护是指在自然气温条件下(高于5℃)，对混凝土采取覆盖、浇水润湿、挡风、保温等养护措施。
在上述技术方案中，本发明中自然养护的实现主要是由于使用了超早强聚羧酸减水剂。本发明的超早强聚羧酸减水剂既保持了普规早强聚羧酸减水剂的结构设计理念，即采用的是长侧链，短主链，分子结构被设计成倒T型，呈现梳型结构，这样的分子结构可以利用强空间位阻效应保证分散作用，同时短主链降低减水剂在水泥颗粒的覆盖面积，保证水泥正常水化反应；更为重要的是，本发明的超早强聚羧酸减水剂利用特殊催化剂实现高分子中高度规整和采用促水化基团大单体，利用叠加效应，实现超早强效果。
优选地，所述式(1)所示的超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
(1a)甲氧基羟基PEG中间体的合成
向封闭的高压釜内，注入甲醇、环氧乙烷或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、环氧卤丙烷、催化剂，搅拌，80-150℃下反应2-10h，即得反应产物甲氧基羟基PEG中间体；
其中，环氧卤丙烷为环氧氯丙烷、环氧溴丙烷或环氧碘丙烷；其反应式如下：
(2a)甲氧基PEG活性大单体的合成
向反应器中加入步骤1a)中合成的甲氧基羟基PEG中间体、烯酸、催化剂和阻聚剂，搅拌，70-170℃下反应3-15h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
其中，烯酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或衣康酸；其反应式如下：
(3a)活性大单体的合成
向反应器中加入季铵盐化反应物和阻聚剂，升温至10-80℃，缓慢滴加步骤2a)中合成的甲氧基PEG活性中间体的季铵盐化反应物溶液，滴加完毕后，于10-80℃条件下，继续保温反应1-10h，即得所述活性大单体；其反应式如下:
其中，所述季铵盐化合物为N(R2R3R4)，其中R2、R3和R4分别独自为C1-3烷基。
(4a)式(1)所示的超早强聚羧酸减水剂的合成
将步骤3a)合成的活性大单体，甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种，APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一种，水和分子量调节剂混合，升温至85～95℃，滴加引发剂，滴加完毕后保温，然后降温至45～50℃，调节pH至7.0-8.0，得到所述超早强聚羧酸减水剂。
优选地，所述步骤(1a)中甲醇，环氧乙烷和环氧乙烷与环氧丙烷的混合物中的一种和环氧卤丙烷的摩尔比为甲醇：环氧乙烷和环氧乙烷与环氧丙烷的混合物中的一种：环氧卤丙烷＝1:5～250:1～150；所述步骤2a)中，甲氧基羟基PEG中间体与烯酸的摩尔比为1:1.0～8.0；所述步骤3a)中，季铵盐化反应物与所述甲氧基PEG活性中间体的摩尔比为0.2～2：1；所述步骤(4a)中，所述甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种，APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一种与活性大单体的摩尔比为APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一种：甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种：活性大单体＝1～6.0:1.0:1.0～3.0。
优选地，所述步骤(1a)中的催化剂为氢化钠或钠；所述步骤(2a)中的催化剂为甲磺酸和对甲基苯磺酸中的至少一种；所述步骤(2a)、(3a)中的阻聚剂均为对苯二酚或对甲醚苯酚；所述步骤(2a)中阻聚剂的用量为所述甲氧基羟基PEG中间体摩尔数的0.002％～0.010％，所述步骤(3a)中阻聚剂的用量为所述甲氧基PEG活性大单体摩尔数的0.002％～0.010％；所述步骤(4a)中分子量调节剂为巯基化合物和异丙醇中的至少一种，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体，甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种，APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一种的总摩尔数的0.005～5％；所述巯基化合物为3-巯基丙酸、巯基乙酸、巯基乙醇或吊白块；所述步骤(4a)中所述引发剂是双氧水、过硫酸钾、过硫酸铵和过氧化苯甲酰的水溶液中的一种；所述引发剂的用量为所述活性大单体，甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种与APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一种的总摩尔数的0.05％～5％；所述步骤(4a)中，所述引发剂的滴加时间为1～10h，所述保温时间为1～12h。
优选地，所述式(2)所示的超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
(1b)甲氧基羟基PEG中间体的合成
向封闭的高压釜内，注入甲醇、环氧乙烷或环氧乙烷与环氧丙烷的混合物、环氧卤丙烷、催化剂，搅拌，80-150℃下反应2-10h，即得反应产物甲氧基羟基PEG中间体；
其中，环氧卤丙烷为环氧氯丙烷、环氧溴丙烷或环氧碘丙烷；其反应式如下：
(2b)甲氧基PEG活性大单体的合成
向反应器中加入步骤1b)中合成的甲氧基羟基PEG中间体、烯酸、催化剂和阻聚剂，搅拌，70-170℃下反应3-15h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
其中，烯酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或衣康酸；其反应式如下：
(3b)活性大单体的合成
向反应器中加入季铵盐化反应物和阻聚剂，升温至10-80℃，缓慢滴加步骤2b)中合成的甲氧基PEG活性中间体的季铵盐化反应物溶液，滴加完毕后，于10-80℃条件下，继续保温反应1-10h，即得所述活性大单体；其反应式如下:
其中，所述季铵盐化合物为N(R2R3R4)，其中R2、R3和R4分别独自为C1-3烷基。
(4b)式(2)所示的超早强聚羧酸减水剂的合成
将步骤3b)合成的活性大单体，甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种，APEG、HPEG、VPEG和TPEG中的一种，丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和烯丙基磺酸钠中的一种，水和分子量调节剂混合，升温至85～95℃，滴加引发剂，滴加完毕后保温，然后降温至45～50℃，调节pH至7.0-8.0，得到超早强季铵盐阳离子阳离子聚羧酸减水剂。
优选地，所述步骤(1b)中甲醇，环氧乙烷和环氧乙烷与环氧丙烷的混合物中的一种，环氧卤丙烷的摩尔比为甲醇：环氧乙烷和环氧乙烷与环氧丙烷的混合物中的一种：环氧卤丙烷＝1:5～250:1～150；所述步骤2b)中，甲氧基羟基PEG中间体与烯酸的摩尔比为1:1.0～8.0；所述步骤3b)中，季铵盐化反应物与所述甲氧基PEG活性中间体的摩尔比为0.2～2：1；所述步骤(4b)中所述甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种，APEG、HPEG、VPEG和TPEG中的一种，活性大单体与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和烯丙基磺酸钠中的一种的摩尔比为甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种：APEG、HPEG、VPEG和TPEG中的一种：活性大单体：丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和烯丙基磺酸钠中的一种＝1～6.0:1.0:1.0～3.0：0.2～6.0。
优选地，所述步骤(1b)中的催化剂为氢化钠或钠；所述步骤(2b)中的催化剂为甲磺酸和对甲基苯磺酸中的至少一种；所述步骤(2b)、(3b)中的阻聚剂均为对苯二酚或对甲醚苯酚；所述步骤(2b)中阻聚剂的用量为所述甲氧基羟基PEG中间体摩尔数的0.002％～0.010％，所述步骤(3b)中阻聚剂的用量为所述甲氧基PEG活性大单体摩尔数的0.002％～0.010％；所述步骤(4b)中分子量调节剂为巯基化合物和异丙醇中的至少一种，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体，甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种，APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一种与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和烯丙基磺酸钠中的一种的总摩尔数的0.005～5％；所述巯基化合物为3-巯基丙酸、巯基乙酸、巯基乙醇或吊白块；所述步骤(4a)中所述引发剂是双氧水、过硫酸钾、过硫酸铵和过氧化苯甲酰的水溶液中的一种；所述引发剂的用量为所述活性大单体，甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酸酐中的一种与APEG、VPEG、HPEG和TPEG中的一种与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和烯丙基磺酸钠中的一种的总摩尔数的0.05％～5％；所述步骤(4a)中，所述引发剂的滴加时间为1～10h，所述保温时间为1～12h。
优选地，所述脱模强度大于15MPa。
优选地，所述管片初体自然养护至脱模强度的时间为8-10h。
优选地，所述增加管片初体强度的养护是指将脱模后的管片初体自然水养护7～14天后继续进行自然养护。管片脱模后优选覆盖塑料薄膜，防止水份散失、温度下降过快。管片脱模后优选地放入水池中进行7天的水养护。在冬季和夏季，管片入水池前最好采取保温、保湿措施。入水前管片与水池内水的温度差不得大于20℃。管片从水池中吊出后，放在堆场上可继续7天保湿养护。
优选地，所述管片中布设有钢筋。制得的管片为钢筋混凝土管片。
优选地，所述管片中还包含钢纤维。制得的管片为钢纤维混凝土管片。更优选地，所述钢纤维为端钩型钢纤维。最优选地，所述端钩型钢纤维的长度为60mm，直径为0.75mm，抗拉强度为1800N/m3，弹性模量为210000N/m3。
所述钢纤维的用量优选为38～45kg/m3管片，更优选为40kg/m3管片。
优选地，所述混凝土还包括粉煤灰。粉煤灰的加入不仅可以替代部分水泥，降低混凝土的成本，保护环境，而且能改善混凝土的和易性等性能。
优选地，所述超早强聚羧酸减水剂的重量为水泥重量的2.4％—3.5％。
优选地，所述混凝土的水胶比为0.30-0.35；所述混凝土的坍落度为50-70mm；所述混凝土的砂率为29-36％。
优选地，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥395-405份，集料1750-1980份，超早强聚羧酸减水剂10-14份以及水140-155份。更优选地，所述集料为碎石和砂子的混合物，其中，砂子为537-667份，碎石为1185-1315份。
更优选地，所述混凝土还包括45-55份的粉煤灰。
优选地，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥398-402份，集料为1800-1900份，超早强聚羧酸减水剂11-13份，粉煤灰48-52份以及水145-152份。更优选地，所述集料为碎石和砂子的混合物，其中，砂子540-630份，碎石1222-1312。
最优选地，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，砂子540份，碎石1312份，水140-155份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及粉煤灰50份；其中，砂子和碎石为所述集料。
本发明还提供了根据管片的制备方法制得的管片。
本发明还提供了超早强聚羧酸减水剂在管片中的应用，所述超早强聚羧酸减水剂为式(1)或式(2)所示的化合物；
所述式(1)所示的化合物的结构式如下：
所述式(2)所示的化合物的结构式如下：
其中a均为1～80的整数，b均为1～80的整数，c均为1～50的整数；l均为1～50的整数；
A为R为H或CH3；
B为
C为或
M为 R2、R3和R4分别独自为C1-3烷基；X均为Cl、Br或I；m均为5～200的整数,n均为0～50的整数,z均为1～150的整数。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1)本发明的管片的制备方法使用超早强聚羧酸减水剂，免去了蒸汽养护工序，完全通过自然条件进行养护，可节约能源，保护环境；
2)由于水泥水化在自然温度下进行，混凝土内部结构不会被破坏，结构的均一性及匀质性好，提高管片强度；
3)使用本发明的管片的制备方法生产的管片，强度稳定，均方差小于普通工艺生产的管片均方差(本发明方法的均方差：5.0-8.0MPa，普通方法均方差：10.0-20.0MPa)；
4)C50管片，通常蒸汽养护后的拆模强度为20-25MPa，采用免蒸养工艺生产的管片，8-12h，可拆模，拆模强可达29-31MPa。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，下列实施例中未提及的具体实验方法，通常按照常规实验方法进行。本发明所述VPEG:4-羟丁基乙烯基醚聚氧乙烯醚；APEG：烯丙醇聚氧乙烯醚；HPEG：异丁烯醇聚氧乙烯醚；TPEG：异戊烯醇聚氧乙烯醚。以下实施例中的管片为钢筋混凝土管片，管片中布设有钢筋。
实施例1
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护10h，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥395份，粉煤灰45份，砂子537份，碎石1185份，超早强聚羧酸减水剂10份以及水140份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、80mol环氧乙烷、60mol环氧氯丙烷和3g氢化钠，搅拌，100℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基PEG中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.9mol甲氧基羟基PEG中间体、0.9mol丙烯酸、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，110℃下反应15h，即得反应产物活性大单体；
3)向玻璃烧瓶中加入1.6mol三乙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含0.8mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的三乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应5h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.5mol步骤3)合成的活性大单体、0.5mol甲基丙烯酸、0.5molAPEG和400ml去离子水，所述分子量调节剂为3-巯基丙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸和APEG总摩尔数的0.5％，升温至85℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为10％的过硫酸钾，所述引发剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸和APEG总摩尔数的5％，滴加时间为1h，滴加完毕后，保温反应1h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例2
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护8h后，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子540份，碎石1312份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及水150份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1mol甲醇、5mol环氧乙烷、1mol环氧氯丙烷和2g氢化钠，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的1.0mol甲氧基羟基中间体、8.0mol丙烯酸、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，110℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.2molN，N-二甲基乙胺和0.01g对苯二酚，升温至20℃，缓慢滴加含1.0mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于20℃条件下，继续保温反应10h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、1.0mol步骤3)合成的活性大单体、2.0mol马来酸酐、0.33molHPEG和600ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、马来酸酐和HPEG总摩尔数的5％，升温至95℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为20％的过硫酸铵，所述引发剂的用量为所述活性大单体、马来酸酐和HPEG总摩尔数的0.05％，滴加时间为10h，滴加完毕后，保温反应12h，降温至45℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝8.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例3
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护9h后，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子602份，碎石1250份，超早强聚羧酸减水剂12份以及水148份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1mol甲醇、200mol环氧乙烷、150mol环氧氯丙烷和2g氢化钠，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的1.0mol甲氧基羟基中间体、4.5mol马来酸酐、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，110℃下反应5h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.75mol三丙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含0.75mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的三丙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为10％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应2h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.7mol步骤3)合成的活性大单体、1.0mol丙烯酸、0.35molTPEG和500ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙醇，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸和TPEG总摩尔数的5％，升温至90℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为15％的双氧水，所述引发剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸和TPEG总摩尔数的0.8％，滴加时间为2.5h，滴加完毕后，保温反应3h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.5，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例4
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护12h后，此时脱模强度达到30MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥405份，粉煤灰55份，砂子667份，碎石1315份，超早强聚羧酸减水剂14份以及水155份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、100mol环氧乙烷和50mol环氧丙烷的混合物、100mol环氧溴丙烷和1g氢化钠，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.7mol甲氧基羟基中间体、2.8mol丙烯酸、1g甲磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.8molN，N-二甲基丙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含0.5mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基丙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应3h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.5mol步骤3)合成的活性大单体、1.0mol衣康酸、0.17molTPEG和500ml去离子水，所述分子量调节剂为吊白块，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、衣康酸和TPEG总摩尔数的2.5％，升温至90℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为15％的过氧化苯甲酰，所述引发剂的用量为所述活性大单体、衣康酸和TPEG总摩尔数的1％，滴加时间为2.5h，滴加完毕后，保温反应3h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.5，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例5
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护10h后，此时脱模强度达到30MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子540份，碎石1312份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及水155份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、90mol环氧乙烷和20mol环氧丙烷的混合物、75mol环氧氯丙烷和2.5g氢化钠，搅拌，150℃下反应2h，即得反应产物甲氧基羟基PEG中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.8mol甲氧基羟基PEG中间体、4.8mol衣康酸、1.5g甲磺酸和0.01g对甲醚苯酚，搅拌，170℃下反应3h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.35molN，N-二甲基乙胺和0.01g对苯二酚，升温至50℃，缓慢滴加含0.7mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于50℃条件下，继续保温反应5h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.5mol步骤3)合成的活性大单体、1.0mol甲基丙烯酸、0.5molAPEG和400ml去离子水，所述分子量调节剂为3-巯基丙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸和APEG总摩尔数的2％，升温至85℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为10％的过硫酸钾，所述引发剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸和APEG总摩尔数的1.5％，滴加时间为2h，滴加完毕后，保温反应2h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例6
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护11h后，此时脱模强度达到31MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子540份，碎石1312份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及水140份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入0.8mol甲醇、80mol环氧乙烷和16mol环氧丙烷的混合物、24mol环氧氯丙烷和4g氢化钠，搅拌，120℃下反应8h，即得反应产物甲氧基羟基PEG中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.6mol甲氧基羟基PEG中间体、1.8mol甲基丙烯酸、4g甲磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，170℃下反应4h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.5mol三丙胺和0.01g对苯二酚，升温至60℃，缓慢滴加含0.5mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的三丙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为10％)，滴加完毕后，于60℃条件下，继续保温反应5h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.6mol步骤3)合成的所述活性大单体、1.5mol丙烯酸、0.3molVPEG和600ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸和HPEG总摩尔数的1.5％，升温至95℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为20％的过硫酸铵，所述引发剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸和HPEG总摩尔数的0.5％，滴加时间为3h，滴加完毕后，保温反应4h，降温至45℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝8.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例7
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护11h后，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥395份，粉煤灰45份，砂子537份，碎石1185份，超早强聚羧酸减水剂10份以及水140份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、80mol环氧乙烷、60mol环氧氯丙烷和3g氢化钠，搅拌，150℃下反应2h，即得反应产物甲氧基羟基PEG中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.9mol甲氧基羟基PEG中间体、1.05mol甲基丙烯酸、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，170℃下反应3h，即得反应产物活性大单体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.16mol三乙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含0.8mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的三乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应2h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.7mol步骤3)合成的活性大单体、0.7mol丙烯酸、0.7molTPEG、0.14mol丙烯酰胺和500ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙醇，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、丙烯酰胺和TPEG总摩尔数的1％，升温至90℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为15％的过氧化苯甲酰，所述引发剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、丙烯酰胺和TPEG总摩尔数的5％，滴加时间为10h，滴加完毕后，保温反应3h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.5，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例8
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护8h后，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子540份，碎石1312份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及水150份；
其中所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1mol甲醇、5mol环氧乙烷、1mol环氧氯丙烷和2g氢化钠，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的1.0mol甲氧基羟基中间体、8.0mol丙烯酸、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，70℃下反应15h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入2.0molN，N-二甲基乙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含1.0mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应2h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、1.0mol步骤3)合成的活性大单体、2.0mol丙烯酸、0.33molHPEG、2.0mol2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和600ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和HPEG总摩尔数的5％，升温至95℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为20％的过硫酸铵，所述引发剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和HPEG总摩尔数的0.1％，滴加时间为3h，滴加完毕后，保温反应4h，降温至45℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝8.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例9
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护12h后，此时脱模强度达到30MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子602份，碎石1250份，超早强聚羧酸减水剂12份以及水148份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1mol甲醇、200mol环氧乙烷、150mol环氧氯丙烷和2g氢化钠，搅拌，110℃下反应8h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的1.0mol甲氧基羟基中间体、4.5mol马来酸酐、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，110℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.75mol三丙胺和0.01g对苯二酚，升温至50℃，缓慢滴加含0.75mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的三丙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为10％)，滴加完毕后，于50℃条件下，继续保温反应5h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.5mol步骤3)合成的活性大单体、0.75mol甲基丙烯酸、0.25molVPEG、0.25mol2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和400ml去离子水，所述分子量调节剂为异丙醇，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和VPEG总摩尔数的0.05％，升温至85℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为10％的双氧水，所述引发剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和VPEG总摩尔数的3％，滴加时间为2h，滴加完毕后，保温反应2h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例10
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护10h后，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥405份，粉煤灰55份，砂子667份，碎石1315份，超早强聚羧酸减水剂14份以及水155份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、100mol环氧乙烷和50mol环氧丙烷的混合物、100mol环氧氯丙烷和1g氢化钠，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.7mol甲氧基羟基中间体、0.75mol丙烯酸、1g甲磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入2.5molN，N-二甲基丙胺和0.01g对苯二酚，升温至60℃，缓慢滴加含0.5mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基丙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于60℃条件下，继续保温反应6h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.5mol步骤3)合成的活性大单体、1.2mol甲基丙烯酸、0.25molAPEG、0.75mol丙烯酰胺和400ml去离子水，所述分子量调节剂为3-巯基丙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸、丙烯酰胺和APEG总摩尔数的2％，升温至85℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为10％的过硫酸钾，所述引发剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸、丙烯酰胺和APEG总摩尔数的1.5％，滴加时间为2h，滴加完毕后，保温反应2h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例11
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护9h后，此时脱模强度达到30MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子540份，碎石1312份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及水155份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、60mol环氧乙烷和20mol环氧丙烷的混合物、2mol环氧溴丙烷和4g氢化钠，搅拌，110℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.6mol甲氧基羟基中间体、1.2mol马来酸酐、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，110℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.8mol三乙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含0.6mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的三乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为12％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应2h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.6mol步骤3)合成的活性大单体、1.2mol马来酸酐、0.6molTPEG、1.8mol丙烯酰胺和500ml去离子水，所述分子量调节剂为吊白块，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、马来酸酐、丙烯酰胺和TPEG总摩尔数的1.8％，升温至90℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为15％的过氧化苯甲酰，所述引发剂的用量为所述活性大单体、马来酸酐、丙烯酰胺和TPEG总摩尔数的4％，滴加时间为2.5h，滴加完毕后，保温反应3h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.5，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例12
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护11h后，此时脱模强度达到31MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子540份，碎石1312份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及水140份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1mol甲醇、165mol环氧乙烷和35mol环氧丙烷的混合物、1.2mol环氧溴丙烷和3g氢化钠，搅拌，100℃下反应8h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.9mol甲氧基羟基中间体、4.5mol丙烯酸、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，110℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.4mol三甲胺和0.01g对苯二酚，升温至75℃，缓慢滴加含有0.75mol步骤2)合成的甲氧基活性中间体的三甲胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为5％)，滴加完毕后，于75℃条件下，继续保温反应6h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.7mol步骤3)合成的活性大单体、1.0mol衣康酸、0.25molHPEG、0.7mol2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和600ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、衣康酸、烯丙基磺酸钠和HPEG总摩尔数的1.5％，升温至95℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为20％的过硫酸铵，所述引发剂的用量为所述活性大单体、衣康酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和HPEG总摩尔数的0.5％，滴加时间为3h，滴加完毕后，保温反应4h，降温至45℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝8.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例13
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护10h后，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥395份，粉煤灰45份，砂子537份，碎石1185份，超早强聚羧酸减水剂10份以及水140份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1mol甲醇、5mol环氧乙烷、1mol环氧氯丙烷和2g氢化钠，搅拌，110℃下反应9h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的1.0mol甲氧基羟基中间体、6.0mol丙烯酸、3g对甲基苯磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，110℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入1.5molN，N-二甲基乙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含1.0mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔浓度为15％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应3h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、1.0mol步骤3)合成的活性大单体、1.0mol丙烯酸、1.0molHPEG、0.2mol烯丙基磺酸钠和600ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和HPEG总摩尔数的5％，升温至95℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为20％的过硫酸铵，所述引发剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和HPEG总摩尔数的5％，滴加时间为3h，滴加完毕后，保温反应4h，降温至45℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝8.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例14
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护8h后，此时脱模强度达到29MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子540份，碎石1312份，超早强聚羧酸减水剂12.6份以及水150份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、100mol环氧乙烷和50mol环氧丙烷的混合物、100mol环氧氯丙烷和1g氢化钠，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基羟基中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.7mol甲氧基羟基中间体、0.75mol丙烯酸、1g甲磺酸和0.01g对苯二酚，搅拌，80℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入1.0molN，N-二甲基丙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含0.5mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基丙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔百分比浓度为15％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应3h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.5mol步骤3)所述活性大单体、1.0mol甲基丙烯酸、0.17molAPEG、1.0mol烯丙基磺酸钠和400ml去离子水，所述分子量调节剂为3-巯基丙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸、烯丙基磺酸钠和APEG总摩尔数的0.5％，升温至85℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为10％的过硫酸钾，所述引发剂的用量为所述活性大单体、甲基丙烯酸、烯丙基磺酸钠和APEG总摩尔数的0.5％，滴加时间为2h，滴加完毕后，保温反应2h，降温至50℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝7.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例15
一种管片的制备方法，包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护11h后，此时脱模强度达到30MPa，脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥400份，粉煤灰50份，砂子602份，碎石1250份，超早强聚羧酸减水剂12份以及水148份；
所述超早强聚羧酸减水剂由以下方法制备而成：
1)在封闭的高压釜中，分别注入1.0mol甲醇、90mol环氧乙烷和20mol环氧丙烷的混合物、75mol环氧氯丙烷和2.5g氢化钠，搅拌，150℃下反应2h，即得反应产物甲氧基羟基PEG中间体；
2)向带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴加装置的500ml四口玻璃烧瓶内，加入步骤1)中合成的0.8mol甲氧基羟基PEG中间体、3.2mol衣康酸、1.5g甲磺酸和0.01g对甲醚苯酚，搅拌，120℃下反应10h，即得反应产物甲氧基PEG活性中间体；
3)向玻璃烧瓶中加入0.7molN，N-二甲基乙胺和0.01g对苯二酚，升温至80℃，缓慢滴加含0.7mol步骤2)合成的甲氧基PEG活性中间体的N，N-二甲基乙胺溶液(其中，甲氧基PEG活性中间体的摩尔百分比浓度为15％)，滴加完毕后，于80℃条件下，继续保温反应3h，即得所述活性大单体；
4)在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000ml四口烧瓶中，加入分子量调节剂、0.6mol步骤3)所述活性大单体、1.5mol丙烯酸、0.3molHPEG、1.0mol烯丙基磺酸钠和600ml去离子水，所述分子量调节剂为巯基乙酸，所述分子量调节剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、烯丙基磺酸钠和HPEG总摩尔数的5％，升温至95℃，滴加引发剂的水溶液，所述引发剂为质量浓度为20％的过硫酸铵，所述引发剂的用量为所述活性大单体、丙烯酸、烯丙基磺酸钠和HPEG总摩尔数的5％，滴加时间为3h，滴加完毕后，保温反应4h，降温至45℃下，加入质量浓度为30％的NaOH溶液，调节pH＝8.0，即得超早强聚羧酸减水剂。
实施例16
对实施例1～15中混凝土的不同期龄的强度进行测试，测试结果见下表。
表1混凝土不同龄期强度(单位：MPa)
比较例
使用传统的常压蒸养方法制备管片，具体的管片制备方法包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体进行蒸汽养护，蒸汽养护分为静停(2-3h)、升温(升温速度为12-15℃/h，时间为2-3小时)、恒温(2-3h，恒温温度为55℃)、降温(2-3h，降温速度为12-15℃/h，时间为2-3小时)四个阶段；蒸汽养护至脱模强度后脱模，接着自然水养护7天后继续自然养护，即得到所述管片；其中，脱模强度不小于25MPa。
除了减水剂为普通聚羧酸减水剂外，比较例1～15中使用的混凝土原料同实施例1～15中的混凝土原料。脱模之后，比较例1～15中的自然养护条件与实施例1～15中的自然水养护及自然养护条件相同。
比较例1～15中的混凝土的脱模时间为8-12小时。
对比较例1～15中混凝土的不同期龄的强度进行测试，测试结果见下表。
表2混凝土不同龄期强度(单位：MPa)
龄期 8-12h 3d 7d 14 28d
强度 25-28 30-40 45-50 52-55 60-65
养护条件 蒸养 自然水养护 自然水养护 自然养护 自然养护
通过表1和表2中的数据结果可知：与传统的管片工艺相比，本发明采用自然养护替代蒸汽养护的条件下，在相同的养护时间下，得到的混凝土的强度更高。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种管片的制备方法，其特征在于：包括：将混凝土浇筑完成后形成的管片初体自然养护至脱模强度后脱模，继续进行增加管片初体强度的养护，即得到所述管片；
其中，所述混凝土包括水泥、集料、水和超早强聚羧酸减水剂，所述超早强聚羧酸减水剂为式(1)或式(2)所示的化合物；
所述式(1)所示的化合物的结构式如下：
所述式(2)所示的化合物的结构式如下：
其中a均为1～80的整数，b均为1～80的整数，c均为1～50的整数；l均为1～50的整数；
A为R为H或CH3；
B为
C为
M为 R2、R3和R4分别独自为C1-3烷基；X均为Cl、Br或I；m均为5～200的整数,n均为0～50的整数,z均为1～150的整数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述脱模强度大于15MPa。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述管片初体自然养护至脱模强度的时间为8-10h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述增加管片初体强度的养护是指将脱模后的管片初体自然水养护7～14天后继续进行自然养护。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混凝土还包括粉煤灰。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超早强聚羧酸减水剂的重量为水泥重量的2.4％-3.5％。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混凝土包括以下重量份的组分：水泥395-405份，集料1750-1980份，超早强聚羧酸减水剂10-14份以及水140-155份。
8.如权利要求7的方法，其特征在于：所述混凝土还包括45-55份的粉煤灰。
9.如权利要求1～8中任一权利要求所述的方法制得的管片。
10.超早强聚羧酸减水剂在管片中的应用，所述超早强聚羧酸减水剂为式(1)或式(2)所示的化合物；
所述式(1)所示的化合物的结构式如下：
所述式(2)所示的化合物的结构式如下：
其中a均为1～80的整数，b均为1～80的整数，c均为1～50的整数；l均为1～50的整数；
A为R为H或CH3；
B为
C为
M为
R2、R3和R4分别独自为C1-3烷基；X均为Cl、Br或I；m均为5～200的整数,n均为0～50的整数,z均为1～150的整数。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107738349A (zh) * 2017-10-13 2018-02-27 中铁四局集团第四工程有限公司 一种适用于大型管片的预制方法
CN107759248A (zh) * 2017-10-18 2018-03-06 南宁积家市场建设有限公司 一种轻质隔墙板的养护方法
CN111361003A (zh) * 2020-03-27 2020-07-03 南通铁建建设构件有限公司 高性能免蒸养养护盾构管片

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102276213A (zh) * 2010-06-12 2011-12-14 黄贺明 一种高耐久性高承载力混凝土管片
CN103527216A (zh) * 2013-09-25 2014-01-22 暨南大学 一种适用于大口径地铁管片的高性能纤维混凝土及其应用
CN103951351A (zh) * 2014-04-28 2014-07-30 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 一种偏高岭土免蒸养耐久混凝土及管片施工方法
CN104773988A (zh) * 2015-04-03 2015-07-15 东南大学 一种免蒸养、早强钢纤维混凝土管片及其制备方法
CN105041336A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 中国建筑股份有限公司 一种超高性能混杂纤维混凝土盾构管片及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102276213A (zh) * 2010-06-12 2011-12-14 黄贺明 一种高耐久性高承载力混凝土管片
CN103527216A (zh) * 2013-09-25 2014-01-22 暨南大学 一种适用于大口径地铁管片的高性能纤维混凝土及其应用
CN103951351A (zh) * 2014-04-28 2014-07-30 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 一种偏高岭土免蒸养耐久混凝土及管片施工方法
CN104773988A (zh) * 2015-04-03 2015-07-15 东南大学 一种免蒸养、早强钢纤维混凝土管片及其制备方法
CN105041336A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 中国建筑股份有限公司 一种超高性能混杂纤维混凝土盾构管片及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李国松: "醚型聚羧酸减水剂的合成及其性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107738349A (zh) * 2017-10-13 2018-02-27 中铁四局集团第四工程有限公司 一种适用于大型管片的预制方法
CN107759248A (zh) * 2017-10-18 2018-03-06 南宁积家市场建设有限公司 一种轻质隔墙板的养护方法
CN111361003A (zh) * 2020-03-27 2020-07-03 南通铁建建设构件有限公司 高性能免蒸养养护盾构管片

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