一種減少混凝土過泵損失的外加劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于超高層和超高強混凝土泵送的減水劑及其制備方法。本發(fā)明通過不飽和單體A，(甲基)丙烯酸，不飽和醇B和不飽和保濕單體C作為單體進行水溶液自由基聚合，制備具有用于高層和高強度混凝土泵送的外加劑。本發(fā)明通過引入部分羥基，與水分子形成氫鍵，加強分子的結(jié)合水的能力，形成更穩(wěn)定的水膜層。通過引入不飽和保濕單體C，加強了分子的保濕和潤濕能力，并通過調(diào)節(jié)其疏水基團，加強疏水締合能力，具有更強的增粘效果，使混凝土具有更好的包裹性和和易性。
【專利說明】
一種減少混凝土過泵損失的外加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種減少混凝土過栗損失的外加劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 栗送混凝土技術(shù)作為建筑技術(shù)的重要手段，在高層以及超高層建筑施工中占據(jù)了 越來越重要的地位，越來越廣泛的被施工單位所使用。特別是現(xiàn)在國家大力提倡和推導的 高性能綠色混凝土，超高強度的混凝土栗送也逐漸開始廣泛應(yīng)用。這樣的趨勢對混凝土外 加劑依賴越來越強，外加劑成為了高性能混凝土必不可少的組成部分。
[0003] 但是，在超高栗送施工研究與工程應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，不同的原材料、不同的混凝土 配合比所配制的混凝土的栗送性能表現(xiàn)出了與以往大為不同的差異，突出的問題之一是混 凝土拌和物狀態(tài)的栗送損失問題。這與傳統(tǒng)的坍落度損失，有著本質(zhì)的不同。常常會出現(xiàn)正 常坍落度的混凝土入栗后，出栗完全沒有流動度，無法滿足施工要求，混凝土無法正常澆筑 或振搗密實。
[0004] 針對坍落度損失的情況，目前有很多研究，比如CN104860572A，CN104672401A， CN104261722A等，通過引入酯類這樣在水泥高堿環(huán)境中水解的官能團來解決聚羧酸減水劑 的坍落度損失問題。但是這樣的保坍劑在高栗送工程中，并不能解決因為過栗帶來的坍落 度損失問題。因為栗損失是在高壓環(huán)境下，發(fā)生了水分迀移和氣體壓縮，混凝土的狀態(tài)變化 帶來的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種解決高層和高強度混凝土栗送帶來的坍 落度損失問題的用于超高層和超高強混凝土栗送的減水劑及其制備方法
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種用于超高層和超高強混凝 土栗送的減水劑，其特征在于:其原料包含不飽和單體A、不飽和醇B，所述不飽和單體A的結(jié) 構(gòu)式如下：
[0007]
[0008] 式中，R1，R2和R3:表示氫原子或甲基；
[0009] 111:表示數(shù)值0或1或2;
[0010] 9:表示數(shù)值〇或1;
[0011] A0:表示含有2-3個碳的烷氧基；
[0012] n:表示烷氧基聚合度，n = 8-150;
[0013] R4:表不氫原子或含有1-12個碳的烷烴；
[0014] 所述不飽和醇B的結(jié)構(gòu)式如下：
[0015]
[0016] 式中，R1和R2:表示氫原子或甲基；
[0017] R3:表不氫原子或含有0-12個碳的烷烴；
[0018] 進一步的技術(shù)方案在于，其原料還包括保濕不飽和單體C，所述保濕不飽和單體C 結(jié)構(gòu)式如下：
[0019]
[0020] 式中，R1:表示氫原子或甲基 [0021] R2和R3:表示含有1-12個碳的烷烴、
[0022] 進一步的技術(shù)方案在于，所述的不飽和單體A的結(jié)構(gòu)式，式中η:表示烷氧基聚合 度，η = 45-100。
[0023] 進一步的技術(shù)方案在于，所述的不飽和醇Β的結(jié)構(gòu)式，式中，R3:表示丙烯醇和丁烯 醇。
[0024] 進一步的技術(shù)方案在于，所述的保濕不飽和單體C的結(jié)構(gòu)式，式中R2和R3分別表示 Ν-異丙基丙烯酰胺，Ν-叔丁基丙烯酰胺，Ν，Ν-二甲基丙烯酰胺，Ν，Ν-二乙基丙烯酰胺，Ν，Ν-二丁基丙烯酰胺，Ν，Ν-二正辛基丙烯酰胺，Ν，Ν-正十二烷基丙烯酰胺中的一種。
[0025]進一步的技術(shù)方案在于，一種用于超高層和超高強混凝土栗送的減水劑的制備方 法，其包括如下步驟：
[0026] 將30-90份不飽和大單體Α和20-135份去離子水混合，置于反應(yīng)釜中，升溫至30-70 °C，使其完全溶解成均相;然后開始滴加 3-15份丙烯酸或甲基丙烯酸，1-10份不飽和醇單體 B、l-10份不飽和保濕單體C和5-40份去離子水配置的水溶液，引發(fā)劑以及鏈轉(zhuǎn)移劑，同時在 1-4小時滴加完成。完成滴加后進行保溫老化1-2小時。降低溫度至室溫后，調(diào)節(jié)PH到6-7,即 得減水劑。
[0027]進一步的技術(shù)方案在于，所述的引發(fā)劑采用了過氧化氫，過硫酸銨，過硫酸鉀，偶 氮二異丁氰中的一種或任意二種的混合物。
[0028]進一步的技術(shù)方案在于，所述的鏈轉(zhuǎn)移采用了巰基乙醇，巰基丙醇，巰基乙酸，巰 基丙酸，甲基烯丙基磺酸鈉中的一種或任意二種的混合物。
[0029] 采用上述方案所具有的有益效果:本發(fā)明在普通的減水劑和保坍劑不能很好的解 決滿足栗送損失的問題的情況下，通過引入增加水膜層厚度和穩(wěn)定度的羥基類官能圖，和 增加分子保濕和濕潤能力的N-甲基酰胺類官能團，復配普通的保坍劑能很好的解決混凝土 高層栗送和高強度混凝土高層栗送的問題。
【具體實施方式】
[0030] 下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0031] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0032] 本發(fā)明闡述了一種用于超高層和超高強混凝土栗送的減水劑，其特征在于:其原 料包含不飽和單體A、不飽和醇B，所述不飽和單體A的結(jié)構(gòu)式如下：
[0033]
[0034] 式中，R1，R2和R3:表示氫原子或甲基；
[0035] 111:表示數(shù)值0或1或2;
[0036] q:表示數(shù)值0或l;
[0037] A0:表示含有2-3個碳的烷氧基；
[0038] η:表示烷氧基聚合度，n = 8-150;
[0039] R4:表不氫原子或含有1-12個碳的烷烴；
[0040] 所述不飽和醇B的結(jié)構(gòu)式如下：
[0041]
[0042] 式中，R1和R2:表示氫原子或甲基；
[0043] R3:表不氫原子或含有0-12個碳的烷烴；
[0044] 其中，其原料還包括保濕不飽和單體C，所述保濕不飽和單體C結(jié)構(gòu)式如下：
[0045]
[0046] 式干，K1:衣不虱保卞諛中垂
[0047] R2和R3:表示含有1-12個碳的烷烴、
[0048] 其中，所述的不飽和單體A的結(jié)構(gòu)式，式中η:表示烷氧基聚合度，n = 45-100。
[0049] 其中，所述的不飽和醇B的結(jié)構(gòu)式，式中，R3:表示丙烯醇和丁烯醇。
[0050] 其中，所述的保濕不飽和單體C的結(jié)構(gòu)式，式中R2和R3分別表示N-異丙基丙烯酰 胺，N-叔丁基丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，N，N-二乙基丙烯酰胺，N，N-二丁基丙烯酰胺， N，N-二正辛基丙烯酰胺，N，N-正十二烷基丙烯酰胺中的一種。
[0051] 本發(fā)明還闡述了一種用于超高層和超高強混凝土栗送的減水劑的制備方法，其特 征在于:其包括如下步驟：
[0052] 將30-90份不飽和大單體A和20-135份去離子水混合，置于反應(yīng)釜中，升溫至30-70 °C，使其完全溶解成均相;然后開始滴加3-15份丙烯酸或甲基丙烯酸，1-10份不飽和醇單體 B、l-10份不飽和保濕單體C和5-40份去離子水配置的水溶液，引發(fā)劑以及鏈轉(zhuǎn)移劑，同時在 1-4小時滴加完成。完成滴加后進行保溫老化1-2小時。降低溫度至室溫后，調(diào)節(jié)PH到6-7,即 得減水劑。
[0053] 優(yōu)選的，所述的引發(fā)劑采用了過氧化氫，過硫酸銨，過硫酸鉀，偶氮二異丁氰中的 一種或任意二種的混合物。
[0054]優(yōu)選的，所述的鏈轉(zhuǎn)移采用了巰基乙醇，巰基丙醇，巰基乙酸，巰基丙酸，甲基烯丙 基磺酸鈉中的一種或任意二種的混合物。
[0055]例子 1
[0056]在帶有磁力攪拌的燒瓶中加入30份異戊烯醇聚氧乙烯醚(0.03mol，分子量2400) 以及適量的去離子水，將溫度升至60°C攪拌至異戊烯醇聚氧乙烯醚完全溶解。然后開始滴 加 A料(3.4份丙烯酸，1份丙烯醇，1.2份N，N-二甲基丙烯酰胺和適量的去離子水)和B料(0.4 份過硫酸酸銨和1份甲基丙烯磺酸鈉）<=Α料在2小時滴加完成，B料在2.5小時滴加完成。當所 有小料投放完成后，保溫1.5小時。將產(chǎn)品降至室溫，加入液堿調(diào)節(jié)至PH=6-7。
[0057]例子2
[0058]在5帶有磁力攪拌三口燒瓶中加入90份異戊烯醇聚氧乙烯醚（0.03mol，分子量 3000)以及適量的去離子水，將溫度升至60°C攪拌至異戊烯醇聚氧乙烯醚完全溶解。然后開 始滴加 A料(7.8份丙烯酸，1份丙烯醇，1.2份N，N-二甲基丙烯酰胺和適量的去離子水)和B料 (0.8份過硫酸酸銨和1.4份甲基丙烯磺酸鈉）^料在2小時滴加完成，B料在2.5小時滴加完 成。當所有小料投放完成后，保溫1.5小時。將產(chǎn)品降至室溫，加入液堿調(diào)節(jié)至PH=6-7。
[0059]例子3
[0060]在帶有磁力攪拌三口燒瓶中加入60份異戊烯醇聚氧乙烯醚（0.024mol，分子量 3000)，19份異丁烯醇聚氧乙烯醚以及適量的去離子水，將溫度升至60°C攪拌至異戊烯醇聚 氧乙烯醚完全溶解。然后開始滴加 A料(8份丙烯酸，1份異戊烯醇，1.2份N，N-二丁基丙烯酰 胺和適量的去離子水)和B料(0.6份過硫酸酸銨和1.4份甲基丙烯磺酸鈉 hA料在2小時滴加 完成，B料在2.5小時滴加完成。當所有小料投放完成后，保溫1.5小時。將產(chǎn)品降至室溫，加 入液堿調(diào)節(jié)至PH=6-7。
[0061 ] 混凝土性能測試
[0062] 按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》及GB/T50081 - 2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行混凝土性能測試，分為正常經(jīng)時損失，和栗 送后的經(jīng)時損失變化。
[0063] 混凝土配合比見下表，水泥采用峨勝水泥P · 042.5;砂:Mx = 2.2~1.6細砂(粉含 量>17% );;小石子:粒徑為5~10mm的碎石;大石子:粒徑為10~25mm的碎石。
[0064]
[0065] 正常情況下的混凝土經(jīng)時間損失變化，空白樣選用長安育才公司的減水劑P2以及 P2和保坍劑C7復配。
[0066]
[0067] 栗送混凝土 C30到建筑10層，入栗前的坍落度和出栗后的坍落度變化情況，見下 表：
[0068]
[0069] 在實際使用中，發(fā)現(xiàn)通過改性的減水劑對混凝土狀態(tài)有明顯的改善，在細砂高粉 含量(>17%)下，混凝土粘度較普通減水劑小，同時無露石，和漿體沉底情況。將混凝土狀態(tài) 分為以下4個等級進行評定混凝土工作性。
[0070] A:很好
[0071] B:好
[0072] C:滿意
[0073] D:不合格
[0074]
[0075] 由上表可以看出，在普通的減水劑和保坍劑不能很好的解決滿足栗送損失的問 題，但是通過引入增加水膜層厚度和穩(wěn)定度的羥基類官能圖，和增加分子保濕和濕潤能力 的N-甲基酰胺類官能團，復配普通的保坍劑能很好的解決混凝土高層栗送和高強度混凝土 高層栗送的問題。
【主權(quán)項】
1. 一種減少混凝±過累損失的外加劑，其特征在于:其原料包含不飽和單體A、不飽和 醇B，所述不飽和單體A的結(jié)構(gòu)式如下：式中，R1，R2和R3:表示氨原子或甲基； m:表示數(shù)值0或1或2; 9:表示數(shù)值〇或1; A0:表示含有2-3個碳的烷氧基； η:表示烷氧基聚合度，n = 8-150; R4:表示氨原子或含有1-12個碳的燒控； 所述不飽和醇B的結(jié)構(gòu)式如下：式中，R1和R2:表示氨原子或甲基； R3:表示氨原子或含有0-12個碳的燒控。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少混凝±過累損失的外加劑，其特征在于：其原料還 包括保濕不飽和單體C，所述保濕不飽和單體C結(jié)構(gòu)式如下：式中，R1:表示氨原子或甲基 R2和R3:表示含有1-12個碳的燒控。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少混凝±過累損失的外加劑，其特征在于:所述的不飽 和單體A的結(jié)構(gòu)式，式中η:表示烷氧基聚合度，n = 45-100。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少混凝±過累損失的外加劑，其特征在于:所述的不飽 和醇B的結(jié)構(gòu)式，式中，R3:表示丙締醇和下締醇。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種減少混凝±過累損失的外加劑，其特征在于:所述的保濕 不飽和單體C的結(jié)構(gòu)式，式中R2和R3分別表示N-異丙基丙締酷胺，N-叔下基丙締酷胺，N，N- 二甲基丙締酷胺，N，N-二乙基丙締酷胺，N，N-二下基丙締酷胺，N，N-二正辛基丙締酷胺，N, N-正十二烷基丙締酷胺中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項權(quán)利要求所述的一種減少混凝±過累損失的外加劑的制備 方法，其特征在于:其包括如下步驟： 將30-90份不飽和大單體A和20-135份去離子水混合，置于反應(yīng)蓋中，升溫至30-70°C， 使其完全溶解成均相;然后開始滴加3-15份丙締酸或甲基丙締酸，1-10份不飽和醇單體B、 1-10份不飽和保濕單體C和5-40份去離子水配置的水溶液，引發(fā)劑W及鏈轉(zhuǎn)移劑，同時在Ι? α 小時滴加完成 。完成滴加后進行保溫老化 1-2 小時 。降低溫度至室溫后 ，調(diào)節(jié) PH 到6-7 ， 即得 減水劑。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種減少混凝±過累損失的外加劑的制備方法，其特征在于： 所述的引發(fā)劑采用了過氧化氨，過硫酸錠，過硫酸鐘，偶氮二異下氯中的一種或任意二種的 混合物。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種減少混凝±過累損失的外加劑的制備方法，其特征在于： 所述的鏈轉(zhuǎn)移采用了琉基乙醇，琉基丙醇，琉基乙酸，琉基丙酸，甲基締丙基橫酸鋼中的一 種或任意二種的混合物。
【文檔編號】C08F220/54GK106084146SQ201610394871
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月4日 公開號201610394871.5, CN 106084146 A, CN 106084146A, CN 201610394871, CN-A-106084146, CN106084146 A, CN106084146A, CN201610394871, CN201610394871.5
【發(fā)明人】吳偉, 劉昭洋, 葉子, 汪詠梅, 王進春, 劉江濤, 劉杰
【申請人】石家莊市長安育才建材有限公司