[發明專利]一種復合型混凝土緩凝劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711261813.6
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107954627B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李東來;盧佳林;蘭聰;王福濤;劉霞;陳景
• 申請（專利權）人: 中建商品混凝土眉山新材料有限公司;中建西部建設西南有限公司;中建西部建設股份有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C08F230/02;C08F220/06;C04B103/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;張秋燕

本發明涉及一種復合型混凝土緩凝劑及其制備方法，采用不飽和磷酸作為單體，將其與不飽和羧酸及其衍生物單體在引發劑、鏈轉移劑作用下進行共聚反應后，得到有機聚磷酸；有機聚磷酸再與無機磷酸鹽、水按比例復配得到復合型混凝土緩凝劑。該復合型混凝土緩凝劑用量占膠凝材料總質量0.01％?3wt％時，可梯度控制混凝土初凝時間在8?180h范圍內任意調整，用量越大，緩凝時間越長，最長可使混凝土初凝時間達到180h以上，且28d強度比未摻本緩凝劑時提高12％以上，即使在環境溫度50℃時，緩凝性能不會下降。

技術領域

本發明涉及一種混凝土緩凝劑，具體涉及一種復合型混凝土緩凝劑及其制備方法。

背景技術

新拌混凝土施工澆筑時必須保證合適的凝結時間，當凝結時間太短時會因水化過快導致水化熱過大，特殊部位連接不密實，出現塑性裂縫等一系列問題，影響混凝土后期強度以及耐久性，造成質量安全隱患。緩凝劑的應用可有效延長混凝土初凝時間，目前工程上最常用的緩凝劑是葡萄糖酸鈉、白糖、檸檬酸、酒石酸等，可將新拌混凝土初凝時間控制在20h以內。常用緩凝劑結構中的官能團主要是羥基和羧基，此類基團可在水相體系中與水以氫鍵的形式締合；隨著羥基數量的增加，締合位點較多，可在水化產物表面形成一層穩定的溶劑化水膜，阻礙了鈣離子與水的進一步接觸從而抑制水泥的水化進程，延長凝結時間。此類緩凝劑可保證大部分普通混凝土施工，但不足之處也十分明顯，主要表現在以下三點：1、夏季高溫(35℃)或材料含泥量較高時緩凝性能大幅下降，無法滿足施工要求；2當摻量過高時會使混凝土永久性不凝，導致混凝土后期強度嚴重不足；3、無法滿足一些特殊工程項目對混凝土超長初凝時間的要求，如筏板需要20h以上初凝時間，地鐵、水下樁等大體積混凝土施工需要60h以上初凝時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種復合型混凝土緩凝劑及其制備方法，使新拌混凝土在8～180h內梯度可控。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：

一種復合型混凝土緩凝劑，按質量百分比計，其包括以下三種組分：組份Ⅰ有機聚磷酸9-13.5wt％，組分Ⅱ無機磷酸鹽6-1.5wt％，余量的組分Ⅲ水，三種組份之和滿足100％。

按上述方案，所述的組分Ⅰ有機聚磷酸的分子結構如式1所示：

其中a是3～128之間的整數，b是7～88之間的整數；R₁為甲基、乙基、丙基、正己基、環己基、異丁基、苯基、芐基等分子量在1000以下的烴基，R₂為甲基、乙基、丙基、正己基、環己基、異丁基、苯基、芐基等分子量在1000以下的烴基。

按上述方案，所述的組份Ⅰ有機聚磷酸還可以被其鹽所代替，比如鉀鹽、鈉鹽等一價堿金屬鹽，或鈣鹽、鎂鹽等二價堿金屬鹽，或銨鹽等。

按上述方案，所述的有機聚磷酸的制備方法是，由反應物不飽和磷酸及其衍生物、不飽和羧酸及其衍生物，在引發劑、鏈轉移劑作用下，在30～60℃的水溶液中共聚反應得到。其中，所述不飽和磷酸為分子量1000以下的一元不飽和磷酸；所述不飽和羧酸及其衍生物為丙烯酸、甲基丙烯酸及它們的一價堿金屬鹽，二價堿金屬鹽、銨鹽等中的一種或者幾種按任意比例的混合物。

進一步地，不飽和磷酸及其衍生物和不飽和羧酸及其衍生物按質量百分比分別為：不飽和磷酸70～90wt％、不飽和羧酸及其衍生物10～30wt％，兩者之和滿足100％。

進一步地，所述引發劑選自過氧化氫、過硫酸銨、偶氮二異丁腈等中的一種或多種的混合，所述引發劑的加入量按重量計為不飽和磷酸及其衍生物、不飽和羧酸及其衍生物總質量的2～5％；所述的鏈轉移劑為巰基乙醇、2-羥基丙硫醇、巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、2-巰基丁二酸等中的一種或者多種按任意比例的混合物，所述鏈轉移劑的加入量按質量計為不飽和磷酸、不飽和羧酸及其衍生物總質量的0.05～0.2wt％。