[發(fā)明專(zhuān)利]一種預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁用聚羧酸減水劑及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410363732.7
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104150807A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳華成;王小兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太倉(cāng)新亞遜生物科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B24/32
• 分類(lèi)號(hào): C04B24/32;C04B103/30
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混凝土外加劑的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地是涉及一種聚羧酸系的減水劑和應(yīng)用。

背景技術(shù)

混凝土是世界上用量最大、應(yīng)用最廣泛的建筑材料。而混凝土減水劑是用于混凝土拌合、施工時(shí)的一種外加劑，作用是增加混凝土的流動(dòng)性和實(shí)現(xiàn)混凝土遠(yuǎn)距離和管道輸送，減水劑是現(xiàn)代化混凝土施工過(guò)程中必須使用的一種外加劑。

減水劑作為混凝土中不可缺的重要組分，其性能更是對(duì)混凝土的品質(zhì)有著重要的影響。目前，混凝土施工中所用聚羧酸減水劑屬于第三代減水劑，聚羧酸減水劑在坍損控制、減水率可調(diào)、提升強(qiáng)度、節(jié)省水泥、管樁表面光潔度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、環(huán)保安全、功能可調(diào)、混凝土粘聚性等方面比萘系減水劑有著很好的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地鐵、高速鐵路公路、橋梁涵洞、高層建筑、水利大壩的建筑中，因此，聚羧酸減水劑也是?21?世紀(jì)最具應(yīng)用前景的水泥外加劑之一。

但聚羧酸減水劑具有緩凝性，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)管樁時(shí)，靜停時(shí)間長(zhǎng)、離心后掛漿嚴(yán)重、內(nèi)壁不光滑、混凝土粘、離心脫水困難等缺陷。公開(kāi)號(hào)為CN102010487，名稱(chēng)為《一種聚羧酸減水劑的制備方法》的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種以聚乙二醇單甲醚（MPEG）和馬來(lái)酸酐（MAH）為主要原料，通過(guò)酯化反應(yīng)合成聚乙二醇單甲醚馬來(lái)酸酐活性大單體（PAM），再以PAM、甲基丙烯磺酸鈉、衣康酸為主要原料，在過(guò)氧化氫和維生素C?組成的引發(fā)體系中，30-50℃條件下三元共聚合成聚羧酸減水劑的方法，產(chǎn)品減水率高，保坍性好，但需要酯化步驟，工藝條件要求較高。以上方法雖然能夠得到較為理想的產(chǎn)品，但是工藝復(fù)雜，要求較高，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種原料簡(jiǎn)單、高性能、成本低廉且制備簡(jiǎn)單的聚羧酸減水劑，通過(guò)本發(fā)明制得的減水劑可以應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁混凝土，得到的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁混凝土具有低引氣、凝結(jié)時(shí)間短、強(qiáng)度高、粘聚性好、容易離心脫水、不易掛漿的優(yōu)點(diǎn)，滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁混凝土的施工要求。

本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

一種預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁用聚羧酸減水劑，包括如下各組分：

甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400、異戊二烯醇聚氧乙烯醚2400、丙烯酸、馬來(lái)酸酐、甲基丙烯磺酸鈉、N-羥甲基丙烯酰胺、30%的氫氧化鈉溶液、鏈轉(zhuǎn)移劑、氧化劑、還原劑以及用于調(diào)節(jié)溶液pH的30%的氫氧化鈉溶液；

其中所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400：異戊二烯醇聚氧乙烯醚2400質(zhì)量比為1：0.5～2；

所述丙烯酸：馬來(lái)酸酐質(zhì)量比為1：0～1。????????????????

目前，常用的合成醚類(lèi)減水劑的大單體是甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400（HPEG2400）與異戊二烯醇聚氧乙烯醚2400（TPEG2400）。HPEG2400合成的醚類(lèi)減水劑減水率要比TPEG2400的要高，而保持性要差。管樁生產(chǎn)過(guò)程中，要求高減水率的減水劑，但對(duì)混凝土保持性也有一定要求。因此，單獨(dú)用一種單體合成的減水劑，或用一種單體合成的減水劑與其他小料復(fù)配，在生產(chǎn)中總有不滿(mǎn)意的地方。基于此，在合成過(guò)程中，使用兩種大單體，合成一種聚羧酸減水劑，然后應(yīng)用于管樁生產(chǎn)中效果更佳。

作為該技術(shù)方案的優(yōu)選，所述甲基烯丙基聚氧乙烯醚2400：異戊二烯醇聚氧乙烯醚2400質(zhì)量比為1：0.5～2。HPEG2400合成的減水劑混凝土減水率高，但保持性差與TPEG2400的相比。所以?xún)烧弑壤m當(dāng)時(shí)，兩者的優(yōu)點(diǎn)可完美結(jié)合起來(lái)，使管樁混凝土狀態(tài)達(dá)到最佳，從而成品管樁達(dá)到使用要求

丙烯酸、馬來(lái)酸酐作為主要的小單體，常用于醚類(lèi)減水劑合成中，兩者各有優(yōu)缺。丙烯酸對(duì)混凝土初始減水率貢獻(xiàn)大，而馬來(lái)酸酐對(duì)混凝土保持性作用大，因此根據(jù)需要來(lái)選擇需要使用的不飽和羧酸、酸酐類(lèi)單體。因此，作為本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)選，所述丙烯酸：馬來(lái)酸酐質(zhì)量比為1：0～1。

作為該技術(shù)方案的優(yōu)選，所述甲基丙烯磺酸鈉質(zhì)量百分比為0.6～0.7%。甲基丙烯磺酸鈉含有磺酸基團(tuán)，磺酸基團(tuán)具有高分散性、高減水性，是強(qiáng)電解質(zhì)陰離子，因其受pH值影響較小，所以含其的減水劑性能穩(wěn)定。甲基丙烯磺酸鈉含量較低時(shí)，混凝土凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，而甲基丙烯磺酸鈉含量較高時(shí)，混凝土扒底較嚴(yán)重。