CN108285295A - 一种耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件中的用途 - Google Patents

一种耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件中的用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件中的应用，还公开一种含有该耐泥保坍型减水剂的机制砂混凝土预制构件，本发明研发的耐泥保坍型减水剂分子结构呈团型且含有大量具有早强功能的胺阳离子，从而具有耐泥、保坍、早强等多种功能，应用于机制砂预制构件混凝土中，在保持其坍落度的同时，能有效地提高混凝土早期强度，免蒸养，自然条件下养护，9‑12小时内达到拆模强度，不掺加任何矿物增强材料和玻璃纤维，大大降低生产成本及模具周转周期，是实现预制装配式建造的关键技术节点，填补国内空白，具有更大的经济和社会意义。

Description

一种耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件中的用途
技术领域
本发明涉及减水剂技术领域，具体是一种耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件中的用途。
背景技术
预制混凝土构件是推动建筑工业化、普及绿色建筑、实现装配式住宅的关键技术点，预制件可以工厂化大批生产，利于施工，加快进度。应用预制混凝土技术可以减少环境污染，取得较大的经济效益，预制混凝土结构在我国具有较大的发展前景。
预制混凝土构件的具有如下特点：
1、结构性能良好，采用工厂化制作能有效保证结构力学性，离散性小。
2、施工速度快，产品质量好，表面光洁度高，能达到清水混凝土的装饰效果，使结构与建筑统一协调。
3、工厂化生产节能，有利于环保，降低现场施工的噪音。
4、防火性能好。
混凝土预制件要做到外观漂亮，混凝土生产需要满足如下条件：
1、配合比，砂率不能少于40％；
2、尽量取小的水灰比，因为混凝土中水越少，产生气泡的机会越少；
3、使用早强型聚羧酸减水剂，以提高混凝土强度及缩短模具的周转周期；
4、振捣，不能欠振但也不能过振，这个要凭经验来观察。
聚羧酸系外加剂与胶凝材料的适应性好，泌水率低，保坍性能优异，构件外观光亮、致密、气泡少、氯离子含量及碱含量低，非常适用于配制耐久性好的高性能高强度混凝土。使用早强型聚羧酸减水剂配制的混凝土，可以加速水泥水化，提高混凝土早期强度，缩短模具周转周期，提高生产效率。但掺加早强减水剂，在加速水泥水化、提高混凝土早期强度的同时，往往导致混凝土坍落度经时损失大，不利于混凝土的浇筑、混凝土结构的致密性及混凝土强度的均一性。
随着近30年我国建筑业的快速发展，每年混凝土的使用量巨大，伴随而来的是混凝土原材料的消耗量巨大，目前生产混凝土的天然砂几近枯竭，越来越人工机制砂的使用成为必然，但机制砂泥粉含量高，导致其在使用中，混凝土的拌合水用量高，外加剂掺量高，坍落度经时损失大，严重影响工作性和施工性能，而泥土含量高，是导致机制砂混凝土坍落度损失大的根本原因，目前市场上缺少与机制砂高含泥量相匹配的优质外加剂，这直接限制了机制砂在混凝土预制构件中的使用及推广。解决的办法是针对机制砂泥土含量高的特点，研发对泥土容忍度大，且具有早强功能的外加剂，使之在应用于机制砂预制构件混凝土中时，能够有效地抑制泥土对坍落度的影响，在保持混凝土良好坍落度和工作性施工性的同时，能够促进水泥水化，加快混凝土早期强度的发展，满足对预制构件混凝土对早期强度的要求，彻底解决早强与坍落度损失大的矛盾，本发明正是基于此目的而设计研发的。
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耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件的应用，本发明还提供了一种含有该耐泥保坍型减水剂的机制砂混凝土预制构件，本发明的机制砂混凝土预制构件通过使用本发明所述耐泥保坍减水剂，促进了水泥水化，不添加任何活性增强掺合料，并且优化混凝土配合比，最终使得预制构件的拆模时间由普通的36-40h，缩短到10-12h，加速了模具周转周期，提高了经济效益。
为实现上述目的，所采取的技术方案：一种机制砂混凝土预制构件，所述预制构件包括以下组分：水、水泥、集料、外加剂；所述外加剂包括，所述耐泥保坍型减水剂为式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的化合物，所述式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物结构式如下：
其中，x为0～50的整数；y为10～300的整数；n为10～300的整数。
本发明利用高分子结构设计原理，以水溶性高分子聚乙烯亚(PEI)为原料，通过Mannich反应，合成了亚磷酸钠改性的PEI，该产品分子结构中含有大量具有早强功能的胺阳离子，分子结构呈团型，具有良好的耐泥土、保坍性能，及一定的分散及减水能力，是一种耐泥早强型保坍剂，该产品与普通聚羧酸减水剂复配使用，在保持混凝土坍落度的同时，可以加速水泥水化，显著提高混凝土早期强度，在免蒸养的自然条件下养护，10-12小时内达到拆模强度，不掺加任何矿物增强材料和玻璃纤维，大大降低生产成本及模具周转周期，节约场地，符合降低能耗、保护环境的装配式建造的根本要求，是实现预制装配式建造的关键技术节点，填补国内空白，具有更大的经济和社会意义。
优选地，所述x为1～50的整数。支化型的减水剂其效果比直线型的减水剂效果更佳，这是因为支化聚乙烯亚胺亚磷酸钠比线性聚乙烯亚胺亚磷酸钠具有更大的空间位阻效应，具有更多的带有两个负电荷的亚磷酸根吸附在水泥颗粒表面，分散水泥颗粒，从而具有更好的减水效果和耐泥保坍效果。
优选地，所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
将聚乙烯亚胺水溶液、亚磷酸,在40～45℃充分搅拌反应，缓慢滴加甲醛水溶液，2-3小时滴加完毕，缓慢加热升温至80-90℃，继续反应2-4小时，至溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加氢氧化钠调节pH＝8-9，得式Ⅰ)或Ⅱ)聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
优选地，所述聚乙烯亚胺的结构式如式(Ⅲ)和式(Ⅳ)所示：
其中，x为0～50的整数；y为10～300的整数；n为10～300的整数。
优选地，所述预制构件初体自然养护至脱模强度的时间为10～12h。
优选地，所述预制构件还包括粉煤灰。
优选地，所述预制构件包括以下重量份的组分，水泥380～420份、粉煤灰40～80重量份、机制砂670～700重量份、石子1120～1160重量份、水150～170份、外加剂10-15份。
优选地，所述耐泥保坍型减水剂制备方法中，所述将聚乙烯亚胺水溶液及亚磷酸混合溶液中还包括37wt％浓盐酸，所述浓盐酸占总反应体系的体积百分比为0.08％～0.1％，所述聚乙烯亚胺水溶液浓度为50wt％、所述氢氧化钠浓度为40wt％。
优选地，所述聚乙烯亚胺:亚磷酸:醛的摩尔比为1.0:(0.2～3.0):(0.2～3.0)。
耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件中的应用，所述耐泥保坍型减水剂为式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的化合物，所述式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物结构式如下：
其中，x为0～50的整数，y为10～300的整数，n为10～300的整数。
本发明的有益效果：
1、机制砂由于泥粉含量高，不宜在预制构件中使用，但本发明耐泥型保坍剂，对泥土有良好的容忍度，经时坍落度损失小，保证混凝土顺利浇筑，振捣、装模；
2、本发明制备方法中使用本发明所述耐泥保坍型减水剂，加速了水泥水化，节约了能源，缩短了模具使用周期；
3、本发明制备方法中使用本发明所述耐泥保坍型减水剂，混凝土和易性好，结构致密均匀，混凝土抗裂、抗渗性能增强。
4、本发明制备方法中使用本发明所述耐泥保坍型减水剂，混凝土强度稳定，均方差小于普通工艺生产的预制件均方差(普通聚羧酸减水剂工艺均方差：8-12MPa，耐泥型保坍剂均方差：3-6MPa)；
5、对于C50预制构件，拆模强度要求达到25MPa以上(包括25MPa)，需要自然洒水养护36-40小时，使用本发明耐泥保坍型减水剂，只需自然洒水养护10-12小时，即可达到拆模强度(设计强度的50％以上)。
6，使用本产品，可以实现免蒸养工艺，节约能源，保护环境。
7、本发明利用高分子结构设计原理，以水溶性高分子聚乙烯亚(PEI)为原料，通过Mannich反应，合成了亚磷酸官能团改性的PEI，该产品分子结构中含有大量具有早强功能的胺阳离子，分子结构呈团型，具有良好的耐泥土、保坍性能，及一定的分散及减水能力，是一种耐泥早强型保坍减水剂，该产品与普通聚羧酸减水剂复配使用，在保持混凝土坍落度的同时，可以加速水泥水化，显著提高混凝土早期强度，在免蒸养的自然条件下养护，10-12小时内达到拆模强度，不掺加任何矿物增强材料和玻璃纤维，大大降低生产成本及模具周转周期，节约场地，符合降低能耗、保护环境的装配式建造的根本要求，是实现预制装配式建造的关键技术节点，填补国内空白，具有更大的经济和社会意义。
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。
实施例1
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水150份、水泥380份、粉煤灰40份、机制砂670份、石子(10-20mm碎石)1120份、保坍型减水剂(10％固含量)10份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积占总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至40℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，2小时滴加完毕，缓慢加热升温至80℃，继续反应3小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:0.95:0.9。
本实施例的PEI结构式为为线型结构，其中n为10～300的整数。
本实施例制得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中，n为10～300的整数。
实施例2
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水150份、水泥380份、粉煤灰40份、机制砂670份、石子(10-20mm碎石)1120份、保坍型减水剂(10％固含量)10份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积占总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至40℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，2小时滴加完毕，缓慢加热升温至80℃，继续反应3小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:0.2:0.9。
本实施例的PEI结构式为为线型结构，其中n为10～300的整数。
本实施例制得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中，n为10～300的整数。
实施例3
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水154份、水泥390份、粉煤灰50份、机制砂680份、石子(10-20mm碎石)1125份、保坍型减水剂(10％固含量)10.5份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积为总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至45℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，2.5小时滴加完毕，缓慢加热升温至85℃，继续反应2小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:1.5:1.3。
本实施例的PEI结构与是实施例1不同的是，本发明的PEI结构为:
其中x为1，为支化型PEI,y为10～300的整数。
本实施例制得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1，y为10～300的整数。
实施例4
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水154份、水泥390份、粉煤灰50份、机制砂680份、石子(10-20mm碎石)1125份、保坍型减水剂(10％固含量)10.5份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.25毫升37wt％浓盐酸(体积为总反应体系的0.08％)，充分搅拌，升温至45℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，2.5小时滴加完毕，缓慢加热升温至85℃，继续反应2小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:1.5:0.2。
本实施例的PEI结构与是实施例1不同的是，本发明的PEI结构为:
其中x为1，为支化型PEI,y为10～300的整数。
本实施例制得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1，y为10～300的整数。
实施例5
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水156份、水泥400份、粉煤灰55份、机制砂682份、石子(10-20mm碎石)1128份、保坍型减水剂(10％固含量)10.6份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积为总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至43℃，缓慢滴加计量的37％乙醛溶液，3小时滴加完毕，缓慢加热升温至90℃，继续反应3小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:2.2:2.1。
本实施例的PEI结构为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数；
本实施例制得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数。
实施例6
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水162份、水泥410份、粉煤灰65份、机制砂686份、石子(10-20mm碎石)1150份、保坍型减水剂(10％固含量)11.4份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积为总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至43℃，缓慢滴加计量的37％乙醛溶液，3小时滴加完毕，缓慢加热升温至90℃，继续反应3小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:1.8:3。
本实施例的PEI结构为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数；
本实施例制得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数。
实施例7
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水162份、水泥410份、粉煤灰65份、机制砂686份、石子(10-20mm碎石)1150份、保坍型减水剂(10％固含量)11.4份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积占总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至40℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，3小时滴加完毕，缓慢加热升温至90℃，继续反应4小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:1.8:1.5。
本实施例的PEI结构为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数；
本实施例制备的得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数。
实施例8
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水168份、水泥415份、粉煤灰70份、机制砂690份、石子(10-20mm碎石)1155份、保坍型减水剂(10％固含量)14.5份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积占总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至40℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，3小时滴加完毕，缓慢加热升温至90℃，继续反应4小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:3:2.1。
本实施例的PEI结构为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数；
本实施例制备的得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数。
实施例9
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水168份、水泥415份、粉煤灰70份、机制砂690份、石子(10-20mm碎石)1155份、保坍型减水剂(10％固含量)14.5份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积占总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至45℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，3小时滴加完毕，缓慢加热升温至90℃，继续反应3.5小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:1.0:1.0。
本实施例的PEI结构为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数；
本实施例制备的得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数。
实施例10
本发明所述的机制砂混凝土预制构件的一种实施例，本实施例所述机制砂混凝土预制构件包括以下重量份的组分：水170份、水泥420份、粉煤灰80份、机制砂700份、石子(10-20mm碎石)1160份、保坍型减水剂(10％固含量)15份。
所述机制砂混凝土预制构件的制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述混凝土预制构件。
所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500ml四口玻璃烧瓶内，加入计量的50wt％PEI水溶液、亚磷酸及0.3毫升37wt％浓盐酸(体积占总反应体系的0.1％)，充分搅拌，升温至45℃，缓慢滴加计量的37％甲醛溶液，3小时滴加完毕，缓慢加热升温至90℃，继续反应3.5小时，溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加40％氢氧化钠溶液，调节pH＝8-9，得产品聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
其中，PEI：H3PO3：HCHO的摩尔比为1.0:1.0:1.0。
本实施例的PEI结构为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数；
本实施例制备的得的聚乙烯亚胺亚磷酸钠的结构式为：
其中x为1～50的整数，y为10～300的整数。
实施例11
将本发明的耐泥保坍型减水剂应用于机制砂混凝土预制构件中，其配方按照如下表1所示：
表1机制砂混凝土预制构件原料重量份配方：
水泥 粉煤灰 机制砂 石子 水 减水剂
405 60 685 1140 160 11.0
按表1的配方制备机制砂混凝土预制构件，具体制备方法为：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然洒水养护，即得到所述机制砂混凝土预制构件；其中减水剂为分别为实施例1至10所制备的耐泥保坍型减水剂，对实施例1～10中的混凝土的凝结时间进行检测，检测结果为：初凝时间为4-6h，终凝时间为7-8h，脱模时间为9-12小时。
应用例1为使用实施例1～10制备耐泥保坍型减水剂用来制备机制砂混凝土预制构件，并对不同期龄进行强度测试，测试结果如下表2；
龄期 9～12h 7d 28d
强度(MPa) 35～39 50～56 60～66
养护条件 自然 自然 自然
对比例
使用现有的普通聚羧酸减水剂作为减水剂制备混凝土预制构件，具体预制构件的制备方法：将混凝土浇筑完成后形成的预制构件初体自然养护至脱模强度后脱模，之后继续自然养护，即得到所述混凝土预制构件。其中脱模强度为大于25MPa。
除了减水剂采用普通聚羧酸减水剂外，对比例1～10均与实施例1～10使用的混凝土原料一样，对比例1～10中的混凝土的凝结时间及脱模时间进行检测，检测结果为：初凝时间为10-12h，终凝时间为15-20h，脱模时间为36小时。
对比例1～10制备的预制构件不同期龄进行强度测试，测试结果如下表2；
龄期 35～36h 7d 28d
强度(MPa) 30～33 40～45 55～60
养护条件 自然 自然 自然
从表1以及表2中可看出，制备机制砂混凝土预制构件中，使用本发明的减水剂，与使用普通的减水剂对比下，在相同的养护时间下，得到的预制件强度更高，且表1中使用实施例1～10制备的减水剂，其产生效果有区别，实施例3～10制备的支化型的减水剂用于混凝土预制构件中，其效果比实施例1～2的直线型的减水剂效果更佳，这是因为支化聚乙烯亚胺亚磷酸钠比线性聚乙烯亚胺亚磷酸钠具有更大的空间位阻效应，具有更多的带有两个负电荷的亚磷酸根吸附在水泥颗粒表面，分散水泥颗粒，从而具有更好的减水效果和耐泥保坍效果；其中以实施例5效果最佳，且本发明的混凝土在保持混凝土坍落度的同时，可以加速水泥水化，显著提高混凝土早期强度，在免蒸养、免压蒸的自然条件下养护，9-12小时内达到拆模强度，不掺加任何矿物增强材料和玻璃纤维，大大降低生产成本及模具周转周期，节约场地，符合降低能耗、保护环境的装配式建造的根本要求，是实现预制装配式建造的关键技术节点，填补国内空白，具有更大的经济和社会意义。
同时，对本发明实施例5与对比例5的制备的混凝土预制构件进行坍落度测试，得到表3；
从表3中可看出，使用本发明的减水剂，其制备的预制构件具有良好的保坍性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述预制构件包括以下组分：水、水泥、集料、外加剂；所述外加剂包括耐泥保坍型减水剂，所述耐泥保坍型减水剂为式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的化合物，所述式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物结构式如下：
其中，x为0～50的整数；y为10～300的整数；n为10～300的整数。
2.根据权利要求1所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述x为1～50的整数。
3.根据权利要求1或2所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述耐泥保坍型减水剂由以下方法制备而成：
将聚乙烯亚胺、亚磷酸在40～45℃充分搅拌，缓慢滴加甲醛水溶液，2-3小时滴加完毕，缓慢加热升温至80-90℃，继续反应2-4小时，至溶液为黄棕色，降低温度至40℃以下，加氢氧化钠调节pH＝8-9，得式Ⅰ)或式Ⅱ)聚乙烯亚胺亚磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的结构式如式(Ⅲ)和式(Ⅳ)所示：
其中，x为0～50的整数；y为10～300的整数；n为10～300的整数。
5.根据权利要求1所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述预制构件初体自然养护至脱模强度的时间为9～12h。
6.根据权利要求1所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述预制构件还包括粉煤灰。
7.根据权利要求1所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述预制构件包括以下重量份的组分，水泥380～420份、粉煤灰40～80重量份、制砂670～700重量份、石子1120～1160重量份、水150～170份、外加剂10-15份。
8.根据权利要求3所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述耐泥保坍型减水剂制备方法中，所述将聚乙烯亚胺水溶液及亚磷酸混合溶液中还包括37wt％浓盐酸，所述浓盐酸占总反应体系的体积百分比为0.08％～0.1％，所述聚乙烯亚胺水溶液浓度为50wt％、所述氢氧化钠浓度为40wt％。
9.根据权利要求3所述的机制砂混凝土预制构件，其特征在于，所述聚乙烯亚胺:亚磷酸:甲醛的摩尔比为1.0:(0.2～3.0):(0.2～3.0)。
10.耐泥保坍型减水剂在机制砂混凝土预制构件中的应用，其特征在于，所述耐泥保坍型减水剂为式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的化合物，所述式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物结构式如下：
其中，x为0～50的整数；y为10～300的整数；n为10～300的整数。
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