[發明專利]一種晶核早強型聚羧酸減水劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811007729.6
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109293267A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 譚洪波;張迅;鄧秀峰;蘇英;賀行洋
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B24/16
• 分類號: C04B24/16;C08F283/06;C08F220/06;C08F220/58;C04B103/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;官群

本發明涉及一種晶核早強型聚羧酸減水劑及其制備方法，其由以下重量百分含量的組分組成：硅酸三鈣10～20％，羧酸乙稀基共聚物20～30％，去離子水50～70％。其制備方法為：將硅酸三鈣、羧酸乙烯基共聚物和去離子水按比例加入球磨機中，加入氧化鋯研磨球，球磨得到中值粒徑≤500nm的晶核早強型聚羧酸減水劑。本發明提供的晶核早強型聚羧酸減水劑綜合了減水劑與早強劑的優勢，主要原料為硅酸三鈣及聚羧酸減水劑，不會引起后期強度倒縮，按摻量1.0～2.0％摻入普通硅酸鹽水泥砂漿中，能夠使減水率達到30％以上，12h強度增長比達到250％以上，制備方法工藝過程簡單，工藝參數以易控制，易于推廣。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，涉及一種晶核早強型聚羧酸減水劑及其制備方法。

背景技術

混凝土早強劑是混凝土外加劑的一個種類，它能促進水泥早期水化，提高混凝土早期強度，早強劑按組成可分為有機型、無機型和復合型三類。傳統早強劑以無機型居多如氯鹽、硫酸鹽和亞硝酸鹽，但是氯離子的添加會使其與鋼筋之間形成電極電位，容易造成鋼筋銹蝕；硫酸鹽中Na⁺和K⁺不參與水泥水化過程，所以在混凝土體系中會殘留其易溶性鹽類，而鈉鹽或鉀鹽很容易在混凝土失水干燥后從表面析出，甚至在混凝土表層結晶，造成混凝土表層膨脹開裂；而后開發出的有機型早強劑如醇胺類、甲酸鈣和復合型早強劑有機物類早強劑，其本身不會對混凝土造成損害，但是由于有機物類混凝土早強劑反應機理比較復雜，早強作用的規律性和藥劑用量較難把握，因而在實際應用中很少單獨使用。另外，價格較高也是有機類早強劑沒有被廣泛使用的制約因素之一。

現在混凝土中一般將減水劑和早強劑復合使用，而減水劑，特別是聚羧酸減水劑的作用機理在于：吸附于水泥顆粒表面從而提供分散能力，但由此也帶來了一定程度的緩凝，導致超早強難實現。

本發明，提供了一種晶核誘導型聚羧酸減水劑，集成了減水劑與晶核誘導早強劑的雙重作用，在實現高減水的同時，產生極強的晶核誘導作用，從而大幅度提升早期強度，可廣泛應用于超早強材料及蒸養預制構件。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供一種晶核早強型聚羧酸減水劑及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

提供一種晶核早強型聚羧酸減水劑，其由以下重量百分含量的組分組成：硅酸三鈣(3CaO·SiO₂，C₃S)10～20％，羧酸乙稀基共聚物20～30％，去離子水50～70％；

所述羧酸乙稀基共聚物制備方法為：將丙烯酸(AA)、甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)按質量比0.8-1：10：0.1-0.2混合，加水配制成水溶液，并加入雙氧水，攪拌均勻，然后加入維生素C和2-巰基乙醇，攪拌反應2h，加入NaOH溶液(濃度為30％)調節體系pH值為6.5，得到羧酸乙烯基共聚物。

按上述方案，所述雙氧水質量濃度為27.5％，雙氧水用量為丙烯酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸質量之和的0.5％。

按上述方案，所述維生素C用量為丙烯酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸質量之和的0.1-0.4％。

按上述方案，所述2-巰基乙醇用量為丙烯酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸質量之和的0.1-0.3％。

本發明還提供上述晶核早強型聚羧酸減水劑的制備方法，具體步驟如下：將硅酸三鈣、羧酸乙烯基共聚物和去離子水按比例加入球磨機中，加入氧化鋯研磨球，球磨得到中值粒徑≤500nm的晶核早強型聚羧酸減水劑。

優選的是，所述氧化鋯研磨球用量為硅酸三鈣質量的3-5倍，氧化鋯研磨球級配質量比為：5mm：3mm：1mm：0.6mm＝3：3：4：4。