CN112266445A - 一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于减水剂技术领域，具体为一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂；包括如下重量份的组分：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体50‑90份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体20‑30份、丙烯酸苯乙烯酯10‑15份、N‑（3‑二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺2‑5份、丙烯酸20‑25份、烯酸酯1‑3份、烯丙基聚氧乙烯醚4‑5份、马来酸酐3‑5份、富马酸二甲酯2‑4份、不饱和磺酸盐2‑6份、次磷酸钠4‑8份、链转移剂0.5‑1.5份、中和剂5‑15份、水80‑90份；本发明对水泥的适应性好，掺量小、增加流动度，且坍落度损失小、早强效果显著、能改善混凝土的密实程度、节约水泥、改善混凝土工作性能，提高混凝土的耐久性。
Description
技术领域
本发明属于减水剂技术领域，具体为一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂。
背景技术
减水剂是一种重要的混凝土外加剂，是新型建材支柱产业的重要产品之一。高效减水剂不但大大提高了高强混凝土的力学性能，而且提供了简便易行的施工工艺。随着混凝土行业的发展，减水剂已成为混凝土中不可或缺的组分，其中聚羧酸系减水剂由于具有减水率高、保坍性好、分子结构可设计及绿色环保等优点，已成为混凝土减水剂的主流发展方向。而普通聚羧酸系减水剂虽能改善混凝土收缩问题，但仍不能有效解决混凝土的开裂问题。
随着高分子合成、分子结构表征及现代检测技术的提高，通过嫁接方式，将带活性基团的侧链直接嫁接到聚合物的主链上，使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩、不影响水泥的凝结硬化等多种功能，但是，由于聚羧酸系减水剂分子结构的多样性，通过对聚羧酸系减水剂的分子进行设计，开发出减缩抗裂型聚羧酸减水剂，对于提高和改善混凝土结构的耐久性具有重要意义。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂及其制备方法。在赋予普通聚羧酸高性能减水剂抗裂性能的同时，提高保坍性，同时不影响其减水效果，且对其强度有一定的增强作用。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，所述减水剂包括如下重量份的组分：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体50-90份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体20-30份、丙烯酸苯乙烯酯10-15份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺2-5份、丙烯酸20-25份、烯酸酯 1-3份、烯丙基聚氧乙烯醚4-5份、马来酸酐3-5份、富马酸二甲酯2-4份、不饱和磺酸盐2-6份、次磷酸钠4-8份、链转移剂0.5-1.5份、中和剂5-15份、水80-90份。
优选的，所述减水剂包括如下重量份的组分：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体60份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体30份、丙烯酸苯乙烯酯10份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺3份、丙烯酸20份、烯酸酯 2份、烯丙基聚氧乙烯醚4份、马来酸酐3份、富马酸二甲酯4份、不饱和磺酸盐5份、次磷酸钠4份、链转移剂0.5份、水85份、中和剂10份。
优选的，所述烯酸酯为甲基丙烯酸烯丙酯、正庚基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、2-萘基丙烯酸酯、丙烯酸苯乙烯酯中的一种或任意组合。
优选的，所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺的一种或任意组合。
优选的，所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基丙醇中的一种或任意组合。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。
本发明通过特定的成分配方合成的聚羧酸高效系减水剂有较强的水泥颗粒分散性保持能力，使产品具有掺量低、减水率高、增强效果好、耐久性、不锈蚀钢筋及对环境友好等特点。
本发明将异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体和甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体配合，得到层次分明的侧链结构；甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体可以加快C3A的水化过程的进行，促进钙矾石的形成，达到早强效果。异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体亲水性好，大量接枝到减水剂分子上使其羟基数量增加，能够将水泥颗粒分散开来，具有非常好的亲水效果；本发明设计的聚合物主链偏长，多层次的侧链结构也有助于贴合水泥颗粒。
本发明对水泥的适应性好，掺量小、减水率高能够降低水灰比，增加流动度，且坍落度损失小、早强效果显著、能改善混凝土的密实程度、节约水泥、改善混凝土工作性能，提高混凝土的耐久性。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1
一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，由以下重量份的组分构成：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体50份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体25份、丙烯酸苯乙烯酯12份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺2份、丙烯酸25份、正庚基丙烯酸酯2份、烯丙基聚氧乙烯醚4份、马来酸酐4份、富马酸二甲酯4份、不饱和磺酸盐5份、次磷酸钠5份、巯基丙酸1份、质量浓度为30%的氢氧化钠10份、水80份。
实施例2
一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，由以下重量份的组分构成：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体60份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体30份、丙烯酸苯乙烯酯10份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺3份、丙烯酸20份、丙烯酸苯乙烯酯2份、烯丙基聚氧乙烯醚4份、马来酸酐3份、富马酸二甲酯4份、不饱和磺酸盐5份、次磷酸钠4份、巯基丙酸0.5份、水85份、质量浓度为35%的氢氧化钾10份。
实施例3
一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，由以下重量份的组分构成：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体80份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体30份、丙烯酸苯乙烯酯13份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺3份、丙烯酸22份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、烯丙基聚氧乙烯醚4份、马来酸酐5份、富马酸二甲酯4份、不饱和磺酸盐5份、次磷酸钠7份、巯基乙酸1份、质量浓度为35%的氢氧化钠10份、水85份。
实施例4
一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，由以下重量份的组分构成：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体90份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体30份、丙烯酸苯乙烯酯10份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺5份、丙烯酸25份、2-萘基丙烯酸酯2份、烯丙基聚氧乙烯醚4份、马来酸酐3份、富马酸二甲酯4份、不饱和磺酸盐5份、次磷酸钠8份、巯基丙酸1.5份、水85份、质量浓度为35%的氢氧化钾15份。
实施例5
一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，由以下重量份的组分构成：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体70份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体25份、丙烯酸苯乙烯酯15份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺3份、丙烯酸20份、甲基丙烯酸异冰片酯2份、烯丙基聚氧乙烯醚4.5份、马来酸酐5份、富马酸二甲酯4份、不饱和磺酸盐6份、次磷酸钠5份、巯基乙酸1份、质量浓度为32%的氢氧化钠15份、水90份。
实施例6
一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，由以下重量份的组分构成：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体50份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体30份、丙烯酸苯乙烯酯12份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺2.5份、丙烯酸23份、2-萘基丙烯酸酯2份、烯丙基聚氧乙烯醚4份、马来酸酐3.5份、富马酸二甲酯3.5份、不饱和磺酸盐6份、次磷酸钠8份、巯基丙酸1.5份、水80份、质量浓度为30%的氢氧化钾15份。
对于实施例2的配方制备的聚羧酸减水剂，当掺入聚羧酸减水剂后，混凝土抗压、抗拉强度有显著提高，早期强度3d的抗压强度增长值达到210％以上，7d的抗压强度超过了190％，到90 d龄期时也有持续增长。在相同配比条件下，掺本发明所述的聚羧酸减水剂混凝土28d的干缩率仅为基准混凝土的76％，而掺萘系减水剂混凝土28d的干缩率却达到了基准混凝土的115％；本发明实施例2聚羧酸减水剂混凝土拌合物的坍落度保持效果很好， 2h坍落度基本不损失。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (5)
1.一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，其特征在于，所述减水剂包括如下重量份的组分：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体50-90份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体20-30份、丙烯酸苯乙烯酯10-15份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺2-5份、丙烯酸20-25份、烯酸酯 1-3份、烯丙基聚氧乙烯醚4-5份、马来酸酐3-5份、富马酸二甲酯2-4份、不饱和磺酸盐2-6份、次磷酸钠4-8份、链转移剂0.5-1.5份、中和剂5-15份、水80-90份。
2.根据权利要求1所述的一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，其特征在于，所述减水剂包括如下重量份的组分：异戊烯醇聚乙二醇单甲醚大单体60份、甲基丙醇聚氧乙烯醚大单体30份、丙烯酸苯乙烯酯10份、N-（3-二甲氨基丙基）甲基丙烯酰胺3份、丙烯酸20份、烯酸酯 2份、烯丙基聚氧乙烯醚4份、马来酸酐3份、富马酸二甲酯4份、不饱和磺酸盐5份、次磷酸钠4份、链转移剂0.5份、水85份、中和剂10份。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，其特征在于，所述烯酸酯为甲基丙烯酸烯丙酯、正庚基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、2-萘基丙烯酸酯、丙烯酸苯乙烯酯中的一种或任意组合。
4.根据权利要求1或2所述的一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，其特征在于，所述中和剂为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺的一种或任意组合。
5.根据权利要求1或2所述的一种抗裂高保坍混凝土聚羧酸减水剂，其特征在于，所述链转移剂为巯基乙酸、巯基丙酸、巯基乙醇、巯基丙醇中的一种或任意组合。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112940199A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-11 | 武汉理工大学 | 一种保水内养护抗裂型混凝土减水剂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109880023A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 云南富龙高速公路建设指挥部 | 一种早强抗裂型机制砂用聚羧酸减水剂及其制备方法 |
| CN110305261A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-10-08 | 湖北工业大学 | 一种c50-70自密实混凝土用早强型聚羧酸减水剂 |
-
2020
- 2020-10-23 CN CN202011150232.7A patent/CN112266445A/zh active Pending
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