[發明專利]一種混凝土減水劑及應用

無效

• 申請號: 201110358292.2
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102531449A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 左輝輝;牟勇
• 申請（專利權）人: 天津市濱海新區津渝新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

技術領域

本發明涉及一種混凝土減水劑及其制備方法。

背景技術

聚羧酸高性能減水劑(以下簡稱PCA)作為一種新型減水劑，和目前普遍應用的其他外加劑相比，具有很多獨特優點，在低摻量情況下就能發揮較好的分散作用，且更適合于低水膠比混凝土，是配制高強、自密實、高耐久性等高性能混凝土的首選品種。

PCA為梳形側鏈型分子結構，帶有磺酸基、羧基、聚氧化乙烯基、胺基、羥基、酯基等極性基團。分析認為，PCA的分子結構模型(如圖1)，應該包括如下三個層次：

(1)中心線性主鏈層：以非極性基相互連接為主，可以包括脂肪烴、芳烴和部分弱極性基團，影響著平均分子量與分子量分布。

(2)長側鏈溶劑化擴散層：聚氧化乙烯基長側鏈PEO。本身由許多疏水基亞甲基和親水基醚鍵構成，屬于非離子型強極性基團，水溶性隨聚合度增加而增強，它的一端通過醚基、胺基或酯基與疏水的主鏈連接，另一端可以是羥基、酯基或醚基連接的弱非極性基，能夠伸展在水溶液中構成溶劑化層，可以增強減水劑的分散作用。

(3)短側鏈絨化緊密層：連接在主鏈上，可以是帶有極性離子型和非離子型的親水基，也可以是低碳脂肪鏈的疏水基的短側鏈。親水基包括弱極性的一OH、一SH、一COR、一CONHa、一CN、一NH：和強極性的一COO-、一SO₃-以及低聚合度的PE0鏈等，基團極性越強、密度越高，則在極性的水泥顆粒表面錨固作用增強，有助于阻止水分子通過緊密的絨化層，具有明顯的緩凝作用。非極性的脂肪短鏈有一定疏水作用。對水溶性影響較弱，也可作為中心鏈部分，具有增加空間位阻、降低水分子滲透，同時調節表面活性等作用。

由于PCA的結構、合成機理相當復雜。雖然國內已經有此類產品，但目前的現狀是只有部分廠家能真正通過“結構設計”來控制PCA的分子結構以形成系列產品，要顯著降低PCA的生產成本和提高其適應范圍，達到高其塑化效果和改善其保塑性還有一個過程。另外，PCA在作為減水劑應用時，成本較高，對應用于混凝土時，對混凝土的原材料的來源配比要求較高，限制了其使用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種混凝土減水劑。

本發明的第二個目的是提供一種混凝土減水劑的應用。

本發明的技術方案概述如下：

一種混凝土減水劑，按重量配比由58-80份的聚羧酸高性能減水劑和20-42份的既含羥基又含羧基的化合物組成。

所述聚羧酸高性能減水劑為67-75份，所述既含羥基又含羧基的化合物為25-33份。

既含羥基又含羧基的化合物選自葡萄糖酸、檸檬酸、乳酸、右旋酒石酸、左旋酒石酸、外旋酒石酸、蘋果酸及其所述酸的鉀鹽或鈉鹽。

上述一種混凝土減水劑在配制混凝土中的應用。

試驗證明：本發明的使用可以使：

1)凈漿流動度有增加，改善了與水泥的適應性；坍落度損失變化基本和原產品保持一致；混凝土用水量有所上升，其28d抗壓強度降低很少，性能基本不變；

2)增大(含-COO基的)檸檬酸鈉所占的比例時，混凝土凝結時間延長，早期強度會更低一點，但是后期強度仍然很好，這一點極大地有利于大體積、炎熱季節施工的混凝土。

3)同固含量PCA的價格大約是本發明一種混凝土減水劑的3倍，在用本發明取代PCA的取代量為25％時，大致可節約16.7％費用。

4)被取代了25％的PCA的資源及合成生產所需的能源得以節約。

本發明的一種混凝土減水劑，既能發揮PCA優點，改善PCA適應性，又能減少用量節約資源降低能耗，同時還降低了PCA的綜合應用成本。

附圖說明

圖1PCA的分子結構模型。

圖中：1一線型主鏈中心層?2一PEO長鏈溶劑化擴散層?3一短鏈絨化緊密層

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。

下面的實施例以及各實施例所使用的原料是為了使本領域的技術人員能夠更好地理解本發明，但不用于對本發明作任何限制。

緩凝劑作用機理的解釋存在四種理論：吸附理論、配合物生成理論、沉淀理論和氫氧化鈣結晶成核抑制理論。

一是吸附理論——利用有機物作緩凝劑時，由于大多數有機緩凝劑具有表面活性，能在水泥顆粒的固液界面吸附，改變水泥顆粒表面的親水性，形成一層可抑制水泥水化的緩凝劑膜層，從而導致凝結時間的延長。