[發明專利]一種聚羧酸超緩凝減水劑及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201410153449.1
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN104059199A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 張小富;白淑英
• 申請（專利權）人: 廣東紅墻新材料股份有限公司
• 主分類號: C08F290/06
• 分類號: C08F290/06;C08F220/28;C08F220/32;C08F220/06;C08F222/06;C08F2/38;C08G65/00;C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及一種混凝土中用的緩凝劑及其制備方法，尤其是一種用于超緩凝混凝土中的超緩凝劑及其制備方法。

背景技術

混凝土施工常常要求延緩混凝土的凝結時間，以便于施工操作和保證混凝土的質量。熱天混凝土施工，氣溫高，混凝土凝結加快，坍落度損失加快，很快失去流動性能，會給施工帶來困難，影響工程質量，所以要求混凝土有較長的凝結時間。大體積混凝土施工需要延長混凝土的凝結時間，延緩水化放熱過程，減少因溫度應力產生的裂縫，這些均需要摻加緩凝劑以改善混凝土的性能。

緩凝劑是一種能延長混凝土凝結時間的外加劑，緩凝劑主要是用于延緩水泥的水化硬化速度，以使新拌混凝土在較長時間內保持塑性，以利于混凝土的運輸，澆筑和振搗；可以推遲水化溫峰出現的時間，降低水化溫峰值，防止大體積混凝土出現溫度裂縫；可以調整高效減水劑與水泥的適應性，減少混凝土拌合物坍落度損失。

緩凝劑中的組分不同，其對混凝土緩凝機理不同。緩凝劑對水泥的緩凝機理包括：沉淀假說，絡鹽假說，吸附假說，成核生成假說，核心為阻礙水泥與水的水化作用，從而達到緩凝的目的。

緩凝劑對新拌混凝土性能的影響主要有：延緩混凝土初終凝時間；降低水化放熱速率；降低坍落度損失。從強度的發展來看，摻入緩凝劑，混凝土1d、3d強度要低，但對后期強度沒有明顯影響。但如果摻量過大，則由于水分的蒸發和散失，會對混凝土強度造成永久性不可恢復的影響。

普通商品混凝土緩凝劑，由于具有引入空氣的性質，摻量過多，會引起混凝土強度的降低和硬化不良，且緩凝時間較短，一般不能用于需長時間延續混凝土凝結的地方，較好的普通緩凝劑初凝時間大約8-10h，很難達到保坍時間較長的效果。但超緩凝劑卻能長時間延長混凝土的凝結，其緩凝時間可以根據摻量來人為控制，而且混凝土在較長的時間內坍落度損失較小，一般終凝時間在50h以上，可以有效降低混凝土的水化溫升。

有些特殊工程，要求混凝土可以在10余天內不發生凝結，一旦凝結后，強度又能像普通混凝土那樣正常增長。為了區別常用的緩凝劑，通常人們把延緩凝結時間作用很強的緩凝劑稱作“超緩凝劑”。混凝土超緩凝劑是90年代初出現的一個新的混凝土外加劑品種，它在防止混凝土施工中接搓面，冷接頭和大體積混凝土施工中出現溫度裂縫等方面效果顯著。

超緩凝劑是一種新型的混凝土外加劑，是近年來對混凝土生產提出的新課題，超緩凝劑不僅能夠長時間內(≥24h)任意調節混凝土的凝結時間，而且對混凝土的性能無負面影響，成為近年來外加劑技術研究的熱點之一。與普通緩凝劑相比，超緩凝劑不僅能彌補凝結時間上的局限性，而且能夠避免對混凝土后期強度的影響，拓寬混凝土的應用領域。超緩凝混凝土在大體積混凝土施工中，用以防止溫度裂縫、冷接縫、控制坍落度損失有重要應用前景。超緩凝混凝土一方面要求混凝土早期有較長的凝結時間，另一方面，混凝土又必須具有足夠的后期強度。配制超緩凝混凝土的關鍵是控制好混凝土的凝結時間，使用超緩凝劑是使混凝土具有超緩凝性能的主要手段。

目前超緩凝混凝土主要應用于需要連續澆筑的大體積混凝土施工中，可以有效降低混凝土絕對溫升，避免溫度應力使混凝土產生裂縫。對于夏季高溫環境下施工的混凝土，超緩凝劑可以延長混凝土的運輸時間，減少坍落度損失，是保證混凝土泵送，澆灌和施工的有效方法。另外，一定量的超緩凝劑能夠保證長時間混凝土施工的需要，避免接搓出現冷接頭和夜間施工，實現了混凝土施工技術的多樣化。

目前，超緩凝劑的品種主要有兩大類：

1、以含氧羧酸鹽為主要成分的有機質非引氣型超緩凝劑；

2、以氟硅酸鹽為主要成分的無機超緩凝劑。

對超緩凝劑研究較早的國家主要是日本。在20世紀80年代中末期最早開發出來，并成功應用于超緩凝混凝土的配制。與發達國家相比，我國在此方面的研究和技術開發相對較晚，產品主要依賴進口。在今后相當長的時間內，超緩凝劑都將是配制高層和超高層水下樁基用混凝土的關鍵，同時也是提高混凝土高性能化的主要手段，開展我國自主創新超緩凝劑的研究成為當務之急。

超緩凝劑本身不具有減水性能，因而需要與混凝土減水劑復配使用，以保證混凝土具有足夠的塑性，凝結時間及后期強度。但在超緩凝劑與混凝土減水劑的復配使用過程中，經常遇到相容性不匹配的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種兼具減水與緩凝功能的聚羧酸超緩凝減水劑；同時，本發明還提供了所述聚羧酸超緩凝減水劑的制備方法及其在混凝土中的用途。