[發明專利]一種混凝土抗裂外加劑

有效

• 申請號: 201510061827.8
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104591583A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王文彬;王偉;劉加平;李磊;張小磊;田倩;徐文
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C04B103/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑領域，具體涉及一種混凝土抗裂外加劑。

背景技術

混凝土的裂縫控制問題是建筑工程中很重要的問題之一，究其原因主要是：外界約束限制了混凝土的收縮變形進而產生拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度，就會發生開裂；而其中溫度收縮變形就是占比最大的收縮形式，特別是在薄壁及大體積結構中。

溫度應力的產生主要原因是混凝土不同時期及自身不同部位存在溫度差，本質原因是水泥水化。水泥水化分為誘導期、加速期、減速期及穩定期；其中，加速期和減速期水泥都處于快速水化放熱的過程，而混凝土是一種導熱系數很低的材料，因此混凝土內部早期溫度會因水泥水化集中放熱而急劇上升，進而產生溫度應力。

目前用于混凝土抗裂的外加劑材料主要是纖維，例如CN201010605642.6、CN201210579481.7等，其主要的原理是增加混凝土的抗拉強度及細化裂縫來達到抗裂的目的；然而，纖維自身不會改變水泥的水化過程，即纖維的添加不會本質的減少因水泥水化產生的溫度應力。

目前在混凝土工業中已經有大量的化合物用于控制水泥的水化。

第一類為加速水泥水化的早強劑，例如CN200710190542.X，其成分主要為無機鹽類與有機物類早強組分復配而成，包括：無機組分如硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽中的至少2種，有機組分如甲酸鈣、乙酸鈉、草酸鈣、三乙醇胺、三異丙醇胺以及尿素中的一種。

第二類為推遲水泥凝結的緩凝劑，如1)糖類：葡萄糖，葡萄糖酸，葡萄糖酸鈉(鈣鹽)，葡萄糖，蔗糖；2)羥基酸及其鹽：酒石酸，酒石酸鉀(鈣)，檸檬酸，檸檬酸鹽等；3)；3)多羥基化合物：丙三醇、山梨醇、甘露醇等。

然而以上兩類化合物主要是延長水泥水化誘導期，但對加速期及減速期幾乎沒有影響，因此其不能解決水泥水化集中放熱的問題。

發明內容

發明目的：為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種混凝土抗裂外加劑，該抗裂外加劑能夠直接調控水泥的水化過程，在不影響水泥最終總放熱量的前提下，使得水泥水化放熱均分在更長的時間，減少水化集中放熱，從而降低混凝土溫升，減小溫度應力，達到抗裂的目的。

技術方案：本發明提供的一種混凝土抗裂外加劑，其結構式如式I或式II所示：

其中：R₁＝-H,-CH₃

R₂＝-H,堿金屬離子

R₃＝-CH₂CHOHCH₂OH，-CH₂(CHOH)₄CH₂OH，-CH₂(CHOH)₃CH₂OH

-C(CH₂COOH)₂COOH,-CH(COOH)CH(OH)COOH

-C₆H₁₁O₅(葡萄糖)-C₁₂H₂₁O₁₀(蔗糖、麥芽糖)

R₄＝-OH,-COOM(M＝H,K,Na)，-COO(CH₂)nOH(0<n<₄)

R₅＝0，-COOCH₂-，-COOCH₂CH₂-，-COOCH₂CH₂CH₂-,-COOCH₂CH(CH₃)^-

R₆＝-C(CH₂COOH)₂OH，-(CHOH)₄CH₂OH，-CH(OH)COOH；

x、y為正整數。

申請人研究發現：抗裂材料性能與其聚合度有關，即結構式中的x，y值有關。優選地，y為3-400，x和y之和在700以下；更優選地，y為8-300，x和y之和在500以下；最優選地，y為15-200，x和y之和在400以下。

本發明還提供的上述混凝土抗裂外加劑為傳統小分子緩凝劑與相應的聚合物直接發生酯化反應得到的產物。具體的制備過程包括而不限于以下方法：