CN106397685B - 一种早强型减水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种早强型减水剂及其制备方法，包括组分A异戊烯基聚氧乙烯醚、B丙烯酸、C丙烯酰胺、D甲基丙烯磺酸钠、E抗坏血酸、F巯基丙酸或巯基乙醇和G双氧水。本发明的早强型减水剂明显提高了混凝土的早期强度，在常温条件下合成制备，并且合成方法易操作，能耗低。

Description

一种早强型减水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂，尤其涉及一种早强型减水剂及其制备方法。
背景技术
随着我国近年来城市基础建设的不断发展，混凝土的需求量不断扩大的同时，对其性能的要求也在不断的提高，而减水剂作为混凝土的一种重要外加剂，在近几年也备受学者的关注。在减水剂发展的近70年中，经历了三个阶段，以木钙为代表的普通减水剂、以萘系和三聚氰胺为代表的高效减水剂、以聚羧酸盐为代表的高性能减水剂。
聚羧酸类减水剂经历了近30年的发展，已经被广泛的应用于公路、铁路、桥梁等建筑领域。虽然，普通的聚羧酸减水剂具有掺量低、减水率高、混凝土拌合物流动性和流动保持性好等一系列优点。但是，预制混凝土构件生产中，不仅要求聚羧酸减水剂具有很好的减水分散作用，通常为了增加生产效率，提高模板周转速率，还要求聚羧酸减水剂具有很好的提高混凝土早期强度的效果。而普通聚羧酸减水剂具有延缓水泥水化的特点，并且在低温条件下，早期强度发展缓慢，使其在冬季施工中受到了制约。所以，希望出现有缓凝作用小且具有早强效果的外加剂来解决这一问题。
目前，实现早强功能可以通过两种方法，一种是常规聚羧酸减水剂和早强剂复配，这种方法效果并不理想，存在相容性差和掺量大的问题。另一种方法是直接合成早强型减水剂，对于这类减水剂的报道不多，而且多数合成过程中需要升温加热。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种有效提高混凝土的早期强度、合成方法易操作，能耗低的早强型减水剂及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一方面，本发明提供了一种早强型减水剂，包括以下摩尔份数的组分，
A异戊烯基聚氧乙烯醚 1份
B丙烯酸 3.5～4份
C丙烯酰胺 0.5～0.6份
D甲基丙烯磺酸钠 0.2～0.3份
E抗坏血酸 0.02～0.03份
F巯基丙酸或巯基乙醇 0.1～0.2份
G双氧水 0.3～0.5份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述异戊烯基聚氧乙烯醚分子量在2400～4200之间。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括组分H三乙醇胺0.1～0.2份。
第二方面，本发明提供了第一方面所述早强型减水剂的制备方法，包括以下步骤，
S1，配置组分A的水溶液，备用；
S2，将组分B、C和D与水混合，得到质量浓度为30％～40％的1#滴料，备用；
S3，将组分E、F与水混合，得到质量浓度为2％～3％的2#滴料，备用；
S4，在20～30℃下，向步骤S1得到的组分A的水溶液中加入组分G，3～5分钟后开始滴入1#和2#滴料，1#滴料在2.5～3.5小时内滴加完毕，2#滴料在3～4小时内滴加完毕，待2#滴料滴加完毕，20～30℃下老化0.5～1.5小时后，加水和碱液调节pH到6～7，得到早强型减水剂。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S4中老化完成后，加入组分H三乙醇胺0.1～0.2份、水和碱液调节pH到6～7，得到早强型减水剂。
本发明的早强型减水剂及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明的早强型减水剂明显提高了混凝土的早期强度，在常温条件下合成制备，并且合成方法易操作，能耗低。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的早强型减水剂，包括以下摩尔份数的组分，
A分子量为2400的异戊烯基聚氧乙烯醚1摩尔
B丙烯酸 3.5摩尔
C丙烯酰胺 0.5摩尔
D甲基丙烯磺酸钠 0.2摩尔
E抗坏血酸 0.02摩尔
F巯基丙酸 0.1摩尔
G双氧水 0.3摩尔。
其制备过程包括：
S1，配置组分A的水溶液，备用；
S2，将组分B、C和D与水混合，得到质量浓度为30％的1#滴料，备用；
S3，将组分E、F与水混合，得到质量浓度为2％的2#滴料，备用；
S4，在20～30℃下，向步骤S1得到的组分A的水溶液中加入组分G，3分钟后开始滴入1#和2#滴料，1#滴料在2.5小时内滴加完毕，2#滴料在3小时内滴加完毕，待2#滴料滴加完毕，20℃下老化0.5小时后，加水和碱液调节pH到6.5，得到早强型减水剂。
实施例2
本实施例的早强型减水剂，包括以下摩尔份数的组分，
A分子量为3200的异戊烯基聚氧乙烯醚1摩尔
B丙烯酸 3.8摩尔
C丙烯酰胺 0.56摩尔
D甲基丙烯磺酸钠 0.25摩尔
E抗坏血酸 0.024摩尔
F巯基乙醇 0.128摩尔
G双氧水 0.423摩尔。
其制备过程包括：
S1，配置组分A的水溶液，备用；
S2，将组分B、C和D与水混合，得到质量浓度为35％的1#滴料，备用；
S3，将组分E、F与水混合，得到质量浓度为2.5％的2#滴料，备用；
S4，在20～30℃下，向步骤S1得到的组分A的水溶液中加入组分G，4分钟后开始滴入1#和2#滴料，1#滴料在3小时内滴加完毕，2#滴料在3.5小时内滴加完毕，待2#滴料滴加完毕，25℃下老化1小时后，加水和碱液调节pH到6.8，得到早强型减水剂。
实施例3
本实施例的早强型减水剂，包括以下摩尔份数的组分，
A分子量为4200的异戊烯基聚氧乙烯醚1摩尔
B丙烯酸 4摩尔
C丙烯酰胺 0.6摩尔
D甲基丙烯磺酸钠 0.3摩尔
E抗坏血酸 0.03摩尔
F巯基丙酸 0.2摩尔
G双氧水 0.5摩尔
H三乙醇胺 0.16摩尔。
其制备过程包括：
S1，配置组分A的水溶液，备用；
S2，将组分B、C和D与水混合，得到质量浓度为40％的1#滴料，备用；
S3，将组分E、F与水混合，得到质量浓度为3％的2#滴料，备用；
S4，在20～30℃下，向步骤S1得到的组分A的水溶液中加入组分G，5分钟后开始滴入1#和2#滴料，1#滴料在3.5小时内滴加完毕，2#滴料在4小时内滴加完毕，待2#滴料滴加完毕，30℃下老化1.5小时后，加入组分H三乙醇胺、水和碱液调节pH到7，得到早强型减水剂。
将实施例1～3得到的早强型减水剂与普通聚羧酸减水剂和国内市售早强型减水剂进行混凝土抗压强度测试，得到下表所示的结果：
由上表可见，本发明的早强型减水剂可以明显提高混凝土的早期强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种早强型减水剂，其特征在于：包括以下摩尔份数的组分，
A异戊烯基聚氧乙烯醚1份
B丙烯酸3.5～4份
C丙烯酰胺0.5～0.6份
D甲基丙烯磺酸钠0.2～0.3份
E抗坏血酸0.02～0.03份
F巯基丙酸或巯基乙醇0.1～0.2份
G双氧水0.3～0.5份。
2.如权利要求1所述的早强型减水剂，其特征在于：所述异戊烯基聚氧乙烯醚分子量在2400～4200之间。
3.如权利要求1所述的早强型减水剂，其特征在于：还包括组分H三乙醇胺0.1～0.2份。
4.如权利要求1所述的早强型减水剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，配置组分A的水溶液，备用；
S2，将组分B、C和D与水混合，得到质量浓度为30％～40％的1#滴料，备用；
S3，将组分E、F与水混合，得到质量浓度为2％～3％的2#滴料，备用；
S4，在20～30℃下，向步骤S1得到的组分A的水溶液中加入组分G，3～5分钟后开始滴入1#和2#滴料，1#滴料在2.5～3.5小时内滴加完毕，2#滴料在3～4小时内滴加完毕，待2#滴料滴加完毕，20～30℃下老化0.5～1.5小时后，加水和碱液调节pH到6～7，得到早强型减水剂。
5.如权利要求4所述的早强型减水剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中老化完成后，加入组分H三乙醇胺0.1～0.2份、水和碱液调节pH到6～7，得到早强型减水剂。
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