TWI779346B

TWI779346B - 可抑制混凝土浮黑的添加劑

Info

Publication number: TWI779346B
Application number: TW109130421A
Authority: TW
Inventors: 洪佩瑩; 黃偉博
Original assignee: 漢鴻實業股份有限公司
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2022-10-01
Also published as: TW202210441A

Abstract

本發明係有關於一種可抑制混凝土浮黑的添加劑，該添加劑為一種含有多元聚合物，該共聚物包含由A、B、C表示之多種構成單元作為構成單元；其中，

該A構成單元，其結構式：

R為氫、具有1~3個碳原子之烷基，

n為聚合度1~3；

該B構成單元，其結構式：

R為甲基，

n為1~4；

該C構成單元，其結構式：

R為氫，具有1~3個碳原子的烴基(飽和或不飽和)。藉此確實可改善飛灰混凝土所產生的浮黑，而導致飛灰混凝土新拌及固化後外觀商品性惡化缺失。

Description

可抑制混凝土浮黑的添加劑

本發明係有關一種可抑制混凝土浮黑的添加劑，尤指一種可確實改善飛灰混凝土所產生的浮黑，而導致飛灰混凝土新拌及固化後外觀商品性惡化缺失的可抑制混凝土浮黑的添加劑。

按，混凝土以泛用於各建築物中，混凝土為了提升其減水率及保坍性能，混凝土業者混凝土內加入可提升減水率及保坍性能的添加劑，如萘磺酸、木質素磺酸鹽等減水劑(添加劑)於混凝土中。由於建築業者對於混凝土的減水率及保坍性能，乃有業者開發出以聚羧酸減水劑取代了萘磺酸、木質素磺酸鹽等減水劑；如本國專利文獻公開號200305551、200403199、200503981，該聚羧酸減水劑具備有優異的分散性能，從而提升了混凝土減水率及保坍性能，進而提升了混凝土的使用效果。

然，現今強調減碳排放因而大幅減少水泥用量，取而代之是使用飛灰、爐石等材料，即因環保因素現在的混凝土內會加入一定數量的飛灰、爐石等材料，因此現在的混凝土大都是飛灰混凝土。但電廠所產出之飛灰品質不一，飛灰中未燃燒完全的碳會使得混凝土易產生浮黑的外觀嚴重缺失，亦即飛灰混凝土於凝固時，該飛灰由於比重較輕，因此該飛灰會浮於新拌及凝固後的混凝土表面，造成了所謂的浮黑問題，尤其當飛灰中的未燃碳愈多，即燒失量愈高，飛灰混凝土表面就愈容易產生浮黑，造成飛灰混凝土新拌及凝固後外觀商品感不佳，更會造成建築業者擔心影響混凝土品質的疑慮。

因此如何提供一可抑制混凝土浮黑的添加劑混凝土產生浮黑的缺失，已為混凝土添加劑業者亟待解決的課題。

本發明主要目的在於提供一種可抑制混凝土浮黑的添加劑，藉此可克服習用飛灰混凝土所產生的浮黑使飛灰混凝土外觀商品性惡化的缺失。

為此，本發明第1主要技術手段，乃在提供一種可抑制混凝土浮黑的添加劑，該添加劑為一種含有多元聚合物，該共聚物包含由A、B、C表示之多種構成單元作為構成單元；其中，

該A構成單元，其結構式：

R為氫、具有1~3個碳原子之烷基，

n為聚合度1~3；

該B構成單元，其結構式：

R為甲基，

n為1~4；

該C構成單元，其結構式：

R為氫，具有1~3個碳原子的烴基(飽和或不飽和)。

本發明藉由第1主要技術手段所能達成之功效在於：藉此確實可改善飛灰混凝土所產生的浮黑，而導致飛灰混凝土新拌及固化後外觀商品性惡化缺失。

為使貴審查官更容易了解本發明之結構及所能達成之功效，茲配合圖式說明如下；

首先，本發明的可抑制混凝土浮黑的添加劑，該添加劑為一種含有多元聚合物，該共聚物包含由A、B、C表示之多種構成單元。

其中，該A構成單元，其結構式：

R為氫、具有1~3個碳原子之烷基，

n為聚合度1~3。

其中，該A構成單元可選擇自烯丙基聚醚或甲基烯丙基聚醚所構成群中的其中之一，或可使用該烯丙基聚醚或甲基烯丙基聚醚所構成群中1種或2種以上。

其中，該B構成單元，其結構式：

R為甲基，

n為1~4。

其中，該B構成單元可選擇自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、丁酸二酸、3-甲基-2丁酸、九-十八碳酸，該B構成單元可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、丁酸二酸、3-甲基-2丁酸、九-十八碳酸中的1種或2種以上。

其中，該C構成單元，其結構式：

R為氫，具有1~3個碳原子的烴基(飽和或不飽和)。

其中，該C構成單元可選擇自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酸酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯等丙烯酸衍生物所構成群中之1種。

上述的該A、B、C構成單元中，該A構成單元為10~50莫耳百分比，該B構成單元為40~85莫耳百分比、該C構成單元為5~10莫耳百分比之成分聚合而成，重量平均分子量為20000~40000。

其次，上述的該A、B、C構成單元中的聚羧酸聚合物之配製，配製方式使用該A、B、C構成單元單體成份與聚合起始劑，利用溶液聚合或乳液聚合等聚合方法進行配製；其中，該聚合啟始劑以過硫酸鈉、過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化氫、偶氮異丁腈等，還原劑有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、乙二胺、乙二胺四乙酸鈉等較佳；該A、B、C構成單元中的聚羧酸聚合物之配製中加入了鏈轉移劑，該鏈轉移劑可選擇疏基乙醇、疏基乙酸、疏基丙酸等；該A、B、C構成單元中的聚羧酸聚合物之配製中更加入了乳化劑，該乳化劑可3選擇山梨醇酯聚氧乙烯醇、辛酚聚氧乙烯醇醚等。

本發明之該A構成單元、該B構成單元、該C構成單元中的聚羧酸聚合物利用上述該A構成單元、該B構成單元、該C構成單元的各單體成份聚合進行，該A構成單元、該B構成單元、該C構成單元的各單體成份中之種類及質量，聚合條件等可以適當設定之；更具體的說，藉由將該A構成單元、該B構成單元、該C構成單元的各單體之聚合比例最適化後，以紅外線光譜儀鑑定其官能基，確認聚合完成。

更須一提的是，本發明中該A構成單元、該B構成單元的聚合單體是構成混凝土減水的主要成份，該C構成單元是抑制浮黑之必要物質，其中，係利用C構成物中酯基親油的特性去吸附飛灰中的未燃碳，而使其分散於混凝土內部，達到抑制浮黑現象的效果。

本發明之具體實施方式，本發明所指的飛灰混凝土浮黑抑制劑可用於飛灰混凝土，即含有水泥、飛灰、細骨料、粗骨料等。上述飛灰混凝土浮黑抑制型減水劑對組成物(水泥及飛灰)之添加量較佳為本發明之聚合物的0.02質量%以上，0.4質量%以下；本發明之添加劑尚可與其他水泥添加劑組合使用，例如：(1)聚羧酸減水劑、保坍劑、木質素磺酸鹽；(2)水溶性高分子物質：聚丙烯烯胺、甲基纖維素等；(3)緩凝劑：葡萄糖酸鈉、檸檬酸等鈉、鉀、鎂、胺鹽；(4)輸氣劑、消泡劑等併用。

具體實施時，首先將該A構成單元的單體與定量的水引入配有溫度計、攪拌器之反應器中，控制溫度在20~80℃，同時引入定量之鏈轉移劑；在一定量之啟始劑作用下，將該B構成單元的單體與該C構成單元的單體以一定速度引入該反應溶液中，聚合控制時間在1~3小時，保溫1~2小時，終止反應。

用於本發明之該A構成單元、該B構成單元、該C構成單元的各單體及共聚物的實施態樣詳於列表中，即如表一所示，以該A構成單元、該B構成單元、該C構成單元的各單體以單體比率(莫耳百分比)，列舉5個實施例：

本發明使用該A構成單元、該B構成單元、該C構成單元的各單體類型選擇如表二所示：

本發明之添加劑的實測係採用以下材料及步驟來製備混凝土；(1)水泥：台泥袋裝，比重3.15g/cm3之卜特蘭水泥；(2)飛灰：興達火力發電廠，燒失量4.5%；(3)細骨料：比重2.64-河砂；(5)粗骨料：比重2.65-河川碎石；(6)流度量測：流度板及坍度錐。

本發明之添加劑實測的評定方法：依據CNS 12833要求，產製65±5CM之流動化混凝土，檢查外觀是否浮黑現象，以本發明之浮黑抑制型減水劑劑與一般聚羧酸減水劑比對是否達到改善效果。

添加有本發明添加劑的上述混凝土其配比為：水泥11.4KG、飛灰3.8KG、水膠比：0.39、砂率0.53，浮黑抑制型減水劑-實例5(18%固成份)，對照組：聚羧酸減水劑(18%固成份)，摻量：1.1%~1.2%，從加水開始計時，連續拌合5分鐘。

添加有本發明添加劑的上述混凝土實例之評定結果如表三所示：

依據實測明確證知，相較對照實例本發明之可抑制混凝土浮黑的添加劑，對於飛灰混凝土浮黑抑制具有明顯的效果，本發明之可抑制混凝土浮黑的添加劑確實可改善飛灰混凝土所產生的浮黑，而導致飛灰混凝土新拌及固化後外觀商品性惡化缺失。

綜上所述，本發明藉由上述之結構，可改善習知之缺失並達到所訴求之目的，確實已較習用者增進功效，顯已具有新穎性、實用性及進步性之要件，爰依法提出發明之申請，祈請貴審查官之詳鑑，惠賜為准予專利之審定，至感德便。

Claims

一種可抑制混凝土浮黑的添加劑，該添加劑為一種含有多元聚合物，該共聚物包含由A、B、C表示之多種構成單元作為構成單元；其中，該A構成單元，其結構式：
R為氫、具有1~3個碳原子之烷基，n為聚合度1~3；該B構成單元，其結構式：
R為甲基，n為1~4；該C構成單元，其結構式：
R為氫，具有1~3個碳原子的烴基(飽和或不飽和)。其中，該A構成單元為10~50莫耳百分比，該B構成單元為40~85莫耳百分比、該C構成單元為5~10莫耳百分比之成分聚合而成，重量平均分子量為20000~40000；其中，該A構成單元可選擇自烯丙基聚醚或甲基烯丙基聚醚所構成群中的其中之一；該B構成單元可選擇自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、3-甲基-2-丁酸中的1種或2種以上；該C構成單元可選擇自丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酸酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯等丙烯酸衍生物所構成群中之1種。