[發明專利]一種減縮增稠型無堿液體速凝劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910925031.0
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110746136B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 周博儒;趙日煦;王軍;張恒春;熊龍;李興;邢菊香;余昆
• 申請（專利權）人: 中建商品混凝土有限公司;中建西部建設股份有限公司
• 主分類號: C04B24/26
• 分類號: C04B24/26;C08F283/06;C08F220/56
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 楊曉燕

本發明公開一種減縮增稠型無堿液體速凝劑及其制備方法和應用。該速凝劑由硫酸鋁、有機胺、穩定劑、無機酸、減縮增稠成分和去離子水組成，其中減縮增稠組分同時包括具有減縮和增稠功能的基團，其制備為：丙烯酸、聚乙二醇醚在催化劑和阻聚劑作用下，通過酯化反應生成中間體聚乙二醇醚丙烯酸酯，再將得到的聚乙二醇醚丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯類、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺在引發劑的作用下，通過自由基聚合反應后加堿中和即得減縮增稠成分。該減縮增稠型無堿液體速凝劑同時具有減縮和增稠功能，不僅可以降低噴射混凝土收縮，提高噴射混凝土結構耐久性，同時還可以顯著改善噴射混凝土的黏聚性，減少施工回彈損失，降低粉塵濃度，適宜推廣應用。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種具有減縮抗裂增稠功能的液體無堿速凝劑及其制備方法和應用。

背景技術

眾所周知，混凝土是現代工程建設中最重要和應用最為廣泛的大宗土建材料，但由于混凝土的脆性，一旦其出現過大的收縮將嚴重影響混凝土工程的質量。收縮引起混凝土內部裂縫的產生，一方面使其強度降低，加速了混凝土劣化的產生，另一方面提高了其他有害物質進入混凝土內部的可能性，使得混凝土更容易出現鋼筋銹蝕和堿集料反應等問題，進而使其耐久性降低。而上述問題在噴射混凝土中表現地更加突出，一般來說，噴射混凝土在設計時都采用的是低強度等級，礦物摻合料中很少選用粉煤灰或高爐礦渣，使用量最多的就是水泥這類膠凝材料，這就使得噴射混凝土較一般混凝土更容易出現較大的收縮，進而引起了混凝土內部缺陷的產生并增大了其開裂的風險，并且，噴射混凝土在施工中回彈率高、粉塵濃度大，嚴重損害施工人員的身體健康。

專利CN 107867807A公開了一種具有減縮功能的無堿速凝劑及其制備方法，由以下組分按質量百分數制備而成：硫酸鋁：40.0～52.0％；醇胺：2.0～8.0％；氟化物：1.0～5.0％；硫酸鎂：5.0～15.0％；硅酸鎂：1.0～8.0％；無機酸：0.5～3.0％；減縮組分：1.0～5.0％；石墨烯：1.0～5.0％；穩定劑：1.0～3.0％；水：35.0～45.0％。該發明專利能使水泥凈漿初凝時間達到3min30s，終凝時間達到8min15s，水泥膠砂1d抗壓強度達到13.5MPa，28d抗壓強度比達到101％，能很好地滿足GB/T 35159-2017標準中的要求。該發明提供的具有減縮抗裂功能的液體無堿速凝劑雖然能在一定程度上降低噴射混凝土28d干燥收縮率，但關于減少施工過程中混凝土的回彈損失和降低粉塵濃度并未提及，對施工人員的身體健康仍然存在著威脅。

綜上所述，開發出一種能改善混凝土材料和結構的體積穩定性、防治開裂、減少施工過程中回彈損失、降低粉塵濃度和保障施工人員身體健康的無堿液體速凝劑具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種減縮增稠型無堿液體速凝劑及其制備方法和應用，該速凝劑同時具有減縮和增稠作用，用于噴射混凝土中可以降低噴射混凝土收縮，顯著改善噴射混凝土的黏聚性，減少施工回彈損失，降低粉塵濃度。

為了解決上述技術問題，本發明提供以下技術方案：

提供一種減縮增稠型無堿液體速凝劑，按質量份數計，由以下組分組成：

其中，所述減縮增稠組分的分子結構符合式(1)：

式中m是360～1360的自然數；n是50～100的自然數；x是15～40的自然數；y是30～80的自然數；z是300～1200的自然數；R是CH₃和/或C₂H₅。

按上述方案，減縮增稠成分制備方法為：使用丙烯酸、聚乙二醇醚在催化劑和阻聚劑的共同作用下，通過酯化反應生成中間體聚乙二醇醚丙烯酸酯，再將得到的中間體聚乙二醇醚丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯類、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺在引發劑的作用下，通過自由基聚合反應后加堿中和即得減縮增稠成分。