本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和建筑工程的需要，混凝土減水劑的研究與生產(chǎn)已趨向朝著高性能、無污染方向發(fā)展。以聚丙烯酸鹽及其接枝共聚物為代表的聚羧酸系高效減水劑以其高減水率、低摻量、良好的分散性等優(yōu)異性能成為未來高效減水劑的發(fā)展方向。隨著聚羧酸減水劑在混凝土工程中的應(yīng)用，也逐漸顯露出來一些不足之處。如由于溫度的差異、原材料的不同以及施工工藝的區(qū)別，混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失較大，難以保證混凝土的質(zhì)量以及工程施工的正常進(jìn)行。

為了解決混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失大的問題，可以采取減水劑與緩凝劑復(fù)摻、后摻法和多摻法等方法來改善其工作性能。然而減水劑與緩凝劑的復(fù)摻又可能會(huì)造成緩凝劑與水泥的相容性問題，對(duì)混凝土的質(zhì)量造成危害；后摻法和多摻法則由于其相對(duì)復(fù)雜的操作流程以及對(duì)設(shè)備的要求較高，使用價(jià)值不大。但是現(xiàn)有改進(jìn)后的減水劑摻量大，制作過程繁瑣，耗時(shí)長，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高保坍、分散性能優(yōu)異、適應(yīng)性好、工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)周期短、能耗低的保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法和應(yīng)用，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸27-35份、聚環(huán)氧琥珀酸1-5份、干酪素7-15份、聚己二酸乙二醇酯5-12份、爐甘石3-10份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸29-33份、聚環(huán)氧琥珀酸2-4份、干酪素9-13份、聚己二酸乙二醇酯7-10份、爐甘石5-8份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸31份、聚環(huán)氧琥珀酸3份、干酪素11份、聚己二酸乙二醇酯8份、爐甘石6份。

本發(fā)明另一目的是提供一種保坍型聚羧酸減水劑的制備方法，由以下步驟組成：

1）將干酪素與質(zhì)量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:3.5；

2）將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質(zhì)量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理12-15min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理40-45min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

本發(fā)明另一目的是提供所述聚羧酸減水劑在混凝土中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明中爐甘石經(jīng)過聚環(huán)氧琥珀酸、干酪素處理后，再與聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯相互反應(yīng)，制得的減水劑具有高保坍、分散性能優(yōu)異、適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)，制備工藝反應(yīng)條件簡(jiǎn)單易控制，操作較為簡(jiǎn)單，反應(yīng)周期短，無污染，能耗低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的減水劑在低摻量下對(duì)降低混凝土的坍落度損失也有很好的效果，能減少長時(shí)間運(yùn)輸和較高溫度下造成的混凝土水分的流失和蒸發(fā)，并具有良好的坍落度保持能力，受氣候的影響小，與其他外加劑配合使用時(shí)相容性好。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸27份、聚環(huán)氧琥珀酸1份、干酪素7份、聚己二酸乙二醇酯5份、爐甘石3份。

將干酪素與質(zhì)量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質(zhì)量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理12min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理40min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸35份、聚環(huán)氧琥珀酸5份、干酪素15份、聚己二酸乙二醇酯12份、爐甘石10份。

將干酪素與質(zhì)量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質(zhì)量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理15min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理45min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸29份、聚環(huán)氧琥珀酸2份、干酪素9份、聚己二酸乙二醇酯7份、爐甘石5份。

將干酪素與質(zhì)量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質(zhì)量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理13min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理42min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸33份、聚環(huán)氧琥珀酸4份、干酪素13份、聚己二酸乙二醇酯10份、爐甘石8份。

將干酪素與質(zhì)量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質(zhì)量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理13min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理42min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實(shí)施例5

本發(fā)明實(shí)施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸31份、聚環(huán)氧琥珀酸3份、干酪素11份、聚己二酸乙二醇酯8份、爐甘石6份。

將干酪素與質(zhì)量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質(zhì)量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理13min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理42min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

對(duì)比例1

除不含有干酪素外，其配方及制備過程與實(shí)施例5一致。

對(duì)比文件2

僅含有聚甲基丙烯酸與干酪素，其配方及制備過程與實(shí)施例5一致。

將實(shí)施例1-5和比較例1-2得到的減水劑進(jìn)行各項(xiàng)性能對(duì)比

對(duì)以上7個(gè)實(shí)例產(chǎn)品分別與商用聚羧酸（對(duì)比樣）進(jìn)行水泥凈漿流動(dòng)度和混凝土坍落度對(duì)比，根據(jù)GB8076-2008進(jìn)行混凝土應(yīng)用性能和減水率實(shí)驗(yàn)，W/C=0.29，減水劑摻量0.2%，摻量為折固量。

表1 水泥凈漿實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表2 C30混凝土坍落度實(shí)驗(yàn)配比

表3 混凝土坍落度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)照以上的實(shí)例可以看出，添加本發(fā)明所述方法制得的保坍型聚羧酸減水劑以后，可以保證2h內(nèi)水泥凈漿流動(dòng)度損失較小，降低2h內(nèi)混凝土坍落度損失，能較好的改善混凝土的初始工作性能。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。