CN107698715A - 一种抗泥聚羧酸减水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗泥聚羧酸减水剂，所述减水剂由以下几种组分合成，大单体、不饱和酸、功能单体、引发剂、链转移剂，质量比为大单体：不饱和酸：功能单体：引发剂：链转移剂＝45:1.0～1.5:2.0～3.0：1.0～1.2:0.08～0.18，大单体为甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚。本发明减水剂通过引入功能基团，得到了适用于骨料含泥量高、反应过程简单的聚羧酸系减水剂，可以使混凝土保持较好的减水分散能力、坍落度损失小，能够保证硬化混凝土有足够的强度；且本发明掺入后不需要冲洗骨料，不会损害砂的良好级配，保留了混凝土的原始性能，对其在预拌混凝土行业的大力推广与应用，具有非常重要的意义。

Description

一种抗泥聚羧酸减水剂
技术领域
本发明涉及一种抗泥聚羧酸减水剂，属于混凝土制备领域。
背景技术
近年来，随着建筑类混凝土的需求量越来越大，对混凝土中必须添加的外加剂有了很高 的要求，尤其是近年来高强度自密实环保混凝土的提出更推动了混凝土外加剂朝环保、高减 水、高保坍、对混凝土地材适应性更好的方向发展。聚羧酸减水剂因其掺量低、减水率高、 混凝土收缩率低、绿色环保等优点而被广泛应用。然而，大量的工程实例及研究表明，与萘 系、脂肪族系及氨基磺酸盐系等减水剂相比，聚羧酸系减水剂对骨料的含泥量更为敏感，主 要表现为当含泥量大时，聚羧酸系减水剂的减水分散能力严重下降、保坍效果差，导致硬化 混凝土强度降低等，影响了工程的质量和进度。这是由于混凝土地材中的泥土具有强的吸附 能力，能够首先吸附减水剂分子，从而阻碍聚羧酸减水剂的减水和保坍效果。
在预拌混凝土实际生产中，当骨料中的含泥量超过标准规定而明显影响到混凝土的质 量时，一般采用冲洗骨料或加大聚羧酸减水剂的用量来解决问题，但冲洗会污染环境、损 害砂的良好级配，不利于有效控制混凝土的水灰比；而单纯提高聚羧酸系减水剂的掺量并 不能解决减水率、保坍性等问题，还会增加施工成本，这就影响了聚羧酸系减水剂在预拌 混凝土行业中的使用。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种在掺入含泥量高的骨料时， 能够保持较高的减水分散能力、保坍效果好，从而能够保证硬化混凝土强度的抗泥聚羧酸 减水剂。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抗泥聚羧酸减水剂，所述减水剂由 以下几种组分合成，大单体、不饱和酸、功能单体、引发剂、链转移剂，质量比为大单体：不饱和酸：功能单体：引发剂：链转移剂＝45:1.0～1.5:2.0～3.0：1.0～1.2:0.08～0.18，大单体为甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚。
优选的，不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的一种或几种混合而成。
优选的，功能单体为甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯、多官能度酸性丙烯酸酯、乙二醇甲基 丙烯酸酯磷酸酯中的一种或几种组合而成。
优选的，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、高锰酸钾中的一种。
优选的，链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸和十二烷基硫醇中的一种。
本发明减水剂通过引入功能基团，采用甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚作为大单体，得到 了适用于骨料含泥量高、反应过程简单的聚羧酸系减水剂，可以使混凝土保持较好的减水 分散能力、坍落度损失小，能够保证硬化混凝土有足够的强度；且本发明掺入后不需要冲 洗骨料，不会损害砂的良好级配，保留了混凝土的原始性能，对其在预拌混凝土行业的大 力推广与应用，具有非常重要的意义。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细说明。
实施例1
预先选取以下组分：大单体甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚450g、链转移剂巯基丙酸10g、 不饱和酸丙烯酸20g、功能单体甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯10g、引发剂过硫酸铵0.8g。制备 过程如下：
(1)大单体甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚溶于水得到水溶液A，链转移剂巯基丙酸溶于 水制备得到水溶液B，不饱和酸丙烯酸和功能单体溶于水得到水溶液C；
(2)在配有搅拌器、温度计、滴加装置的四口烧瓶中加入水溶液A，并加入引发剂过硫酸铵，搅拌升温至反应温度45℃后，同时向四口烧瓶中滴加水溶液B和水溶液C，滴加 时间分别为4h和3h，滴加结束后保温1h；
(3)自然降温，加入中和剂液碱调节溶液至pH为6，得到聚羧酸减水剂。
为检验抗泥效果，对本发明减水剂和本公司生产的普通减水剂进行水泥净浆流动度和 混凝土试验对比，水泥净浆流动度测试按照国标GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验 方法》进行，泥土按照内掺法取代相应质量的水泥掺加。混凝土性能检测按照国标GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，泥土按照内掺法取代相应质量的砂(水洗后砂含泥量为0)掺加。水泥净浆流动度测试的具体数据如表1。
表1减水剂水泥净浆流动度测试
从表1可见，在不加泥土的情况下，本发明和普通的减水剂分散能力相当；随着泥土 含量的增加，两种减水剂的分散能力降低，但在泥土含量相同时，本发明的分散效果和流 动度保持能力明显优于普通减水剂，尤其是当泥土含量在8％时，普通减水剂的1小时后净 浆流动度已经没有了，但本发明的净浆流动度还有180mm。
对本发明进行混凝土测试，具体对比数据如表2所示。
表2减水剂混凝土测试(等级强度C30)
从表2可见，砂含泥量为0时，本发明和普通减水剂的分散效果和混凝土坍落度保持 效果以及混凝土的抗压强度基本相同，且掺量一样；随着砂含泥量的增加，两种减水剂用 量都增加，且强度都有所降低，但本发明用量增加的比例要低于普通减水剂的用量，且混 凝土1小时坍落度损失小于普通减水剂，说明抗泥效果非常明显；并且对比28d抗压强度可见掺入本发明的减水剂后混凝土能保持更高的强度。
实施例2
预先选取以下组分：大单体甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚450g、链转移剂十二烷基硫醇 15g、不饱和酸马来酸酐30g、功能单体多官能度酸性丙烯酸酯12g、引发剂过硫酸钾1.8g。 制备过程如下：
(1)甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚溶于水得到水溶液A，十二烷基硫醇溶于水制备得到 水溶液B，马来酸酐和多官能度酸性丙烯酸酯溶于水得到水溶液C；
(2)在配有搅拌器、温度计、滴加装置的四口烧瓶中加入水溶液A，并加入过硫酸钾， 搅拌升温至反应温度50℃后，同时向四口烧瓶中滴加水溶液B和水溶液C，滴加时间分别 为4h和3h，滴加结束后保温1h；
(3)自然降温，加入中和剂液碱调节溶液至pH为8，得到聚羧酸减水剂。
试验证实，本实施例制备的减水剂和实施例1在效果上类似。

Claims (5)

1.一种抗泥聚羧酸减水剂，其特征在于，所述减水剂由以下几种组分合成，大单体、不饱和酸、功能单体、引发剂、链转移剂，质量比为大单体：不饱和酸：功能单体：引发剂：链转移剂＝45:1.0～1.5:2.0～3.0：1.0～1.2:0.08～0.18，大单体为甲氧基聚乙二醇异戊烯基醚。
2.根据权利要求1所述的抗泥聚羧酸减水剂，其特征在于，不饱和酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐中的一种或几种混合而成。
3.根据权利要求1所述的抗泥聚羧酸减水剂，其特征在于，功能单体为甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯、多官能度酸性丙烯酸酯、乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的抗泥聚羧酸减水剂，其特征在于，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、高锰酸钾中的一种或几种组成。
5.根据权利要求1所述的抗泥聚羧酸减水剂，其特征在于，链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸和十二烷基硫醇中的一种。
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