本發(fā)明涉及建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：與萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸鹽等減水劑相比較，聚羧酸減水劑由于其優(yōu)異的性能已經(jīng)成為混凝土外加劑最新產(chǎn)品的代表。我國近幾年在聚羧酸減水劑的研究與應(yīng)用方面取得了快速發(fā)展，但品種相對(duì)單一，應(yīng)用技術(shù)研究也不夠充分，尚不能滿足不同工程和不同地區(qū)對(duì)減水劑多樣化的要求。在建筑施工中，為了使混凝土的早期強(qiáng)度快速增長(zhǎng)，需要在混凝土的拌合物中摻加一定數(shù)量的早強(qiáng)減水劑。但是，早強(qiáng)型聚羧酸減水劑的綜合性能較差，譬如含氣量較高，初凝時(shí)間與終凝時(shí)間均較長(zhǎng)等，無法滿足一些特殊場(chǎng)合的使用要求。硫酸鈉雖然早強(qiáng)效果較好，但對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度有不利影響；而三乙醇胺和高效減水劑，雖然應(yīng)用效果好，但價(jià)格昂貴，只有在特殊情況下才使用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、穩(wěn)定、提高減水率性能、降低泌水率和含氣量、提高耐久性能、適用溫度低的早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑及其制備方法和應(yīng)用，以解決上述
背景技術(shù)：
中提出的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸25-35份、海金沙7-15份、聚乙烯亞胺12-20份、聚山梨酯1-5份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸28-32份、海金沙9-13份、聚乙烯亞胺14-18份、聚山梨酯2-4份。作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸30份、海金沙11份、聚乙烯亞胺16份、聚山梨酯3份。本發(fā)明另一目的是提供一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑的制備方法，由以下步驟組成：1）將聚乙烯亞胺與其質(zhì)量3.3倍的75%乙醇混合，制得聚乙烯亞胺溶液；2）將海金沙與聚乙烯亞胺溶液混合，并在88℃的溫度下攪拌處理35-40min，然后加入聚山梨酯，升溫至105℃，并在該溫度下攪拌處理28min，加入丙烯酸，并在74℃的溫度下超聲處理45min，超聲功率為1000W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理10min，取濾液，再在85℃的溫度下攪拌處理15min即得聚羧酸型減水劑。本發(fā)明另一目的是提供一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑在混凝土中的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用聚乙烯亞胺對(duì)海金沙進(jìn)行處理，再與聚山梨酯、丙烯酸反應(yīng)制得的聚羧酸型減水劑早強(qiáng)效果優(yōu)異，原料來源廣泛、價(jià)格低廉、制備工藝簡(jiǎn)單，易操作，降低了生產(chǎn)加工成本。各種組分間相容性較好，可確保減水劑較長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存均勻穩(wěn)定。在優(yōu)選原料同時(shí)，本申請(qǐng)還優(yōu)化各原料的含量，控制控制各步驟的反應(yīng)溫度、時(shí)間等參數(shù)，使各原料協(xié)同作用，極大地提高了本發(fā)明早強(qiáng)型減水劑的減水率性能，凈漿流動(dòng)性能好，降低了泌水率和含氣量，大幅降低了含氣量及縮短了混凝土的初凝時(shí)間與終凝時(shí)間，提高耐久性能。本發(fā)明適用溫度低，在-10℃的溫度下使用，有效解決低溫條件下混凝土強(qiáng)度發(fā)展緩慢的問題。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1本發(fā)明實(shí)施例中，一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸25份、海金沙7份、聚乙烯亞胺12份、聚山梨酯1份。將聚乙烯亞胺與其質(zhì)量3.3倍的75%乙醇混合，制得聚乙烯亞胺溶液。將海金沙與聚乙烯亞胺溶液混合，并在88℃的溫度下攪拌處理35min，然后加入聚山梨酯，升溫至105℃，并在該溫度下攪拌處理28min，加入丙烯酸，并在74℃的溫度下超聲處理45min，超聲功率為1000W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理10min，取濾液，再在85℃的溫度下攪拌處理15min即得聚羧酸型減水劑。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例中，一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸35份、海金沙15份、聚乙烯亞胺20份、聚山梨酯5份。將聚乙烯亞胺與其質(zhì)量3.3倍的75%乙醇混合，制得聚乙烯亞胺溶液。將海金沙與聚乙烯亞胺溶液混合，并在88℃的溫度下攪拌處理40min，然后加入聚山梨酯，升溫至105℃，并在該溫度下攪拌處理28min，加入丙烯酸，并在74℃的溫度下超聲處理45min，超聲功率為1000W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理10min，取濾液，再在85℃的溫度下攪拌處理15min即得聚羧酸型減水劑。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例中，一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸28份、海金沙9份、聚乙烯亞胺14份、聚山梨酯2份。將聚乙烯亞胺與其質(zhì)量3.3倍的75%乙醇混合，制得聚乙烯亞胺溶液。將海金沙與聚乙烯亞胺溶液混合，并在88℃的溫度下攪拌處理38min，然后加入聚山梨酯，升溫至105℃，并在該溫度下攪拌處理28min，加入丙烯酸，并在74℃的溫度下超聲處理45min，超聲功率為1000W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理10min，取濾液，再在85℃的溫度下攪拌處理15min即得聚羧酸型減水劑。實(shí)施例4本發(fā)明實(shí)施例中，一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸32份、海金沙13份、聚乙烯亞胺18份、聚山梨酯4份。將聚乙烯亞胺與其質(zhì)量3.3倍的75%乙醇混合，制得聚乙烯亞胺溶液。將海金沙與聚乙烯亞胺溶液混合，并在88℃的溫度下攪拌處理38min，然后加入聚山梨酯，升溫至105℃，并在該溫度下攪拌處理28min，加入丙烯酸，并在74℃的溫度下超聲處理45min，超聲功率為1000W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理10min，取濾液，再在85℃的溫度下攪拌處理15min即得聚羧酸型減水劑。實(shí)施例5本發(fā)明實(shí)施例中，一種早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑，由以下按照重量份的原料組成：丙烯酸30份、海金沙11份、聚乙烯亞胺16份、聚山梨酯3份。將聚乙烯亞胺與其質(zhì)量3.3倍的75%乙醇混合，制得聚乙烯亞胺溶液。將海金沙與聚乙烯亞胺溶液混合，并在88℃的溫度下攪拌處理38min，然后加入聚山梨酯，升溫至105℃，并在該溫度下攪拌處理28min，加入丙烯酸，并在74℃的溫度下超聲處理45min，超聲功率為1000W，然后在3000r/min的轉(zhuǎn)速下離心處理10min，取濾液，再在85℃的溫度下攪拌處理15min即得聚羧酸型減水劑。對(duì)比例1除不含有海金沙外，其配方及制備過程與實(shí)施例5一致。對(duì)比文件2僅含有丙烯酸與海金沙，其配方及制備過程與實(shí)施例5一致。將實(shí)施例1-5和比較例1-2得到的減水劑進(jìn)行各項(xiàng)性能對(duì)比1、水泥凈漿流動(dòng)度及其保持性能水泥凈漿流動(dòng)度及流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失按照GB/8077-2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》進(jìn)行。采用亞東P.0.42.5R水泥，W/C=0.29。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。表1水泥凈漿流動(dòng)度及其保持性能摻量（%）5min（mm）30min（mm）60min（mm）實(shí)施例11.2285275250實(shí)施例21.2285275255實(shí)施例31.2290280260實(shí)施例41.2295280270實(shí)施例51.2295285275對(duì)比例11.2210170110對(duì)比例21.216011590從表1可以看出，與對(duì)比例1-2相比，本發(fā)明實(shí)施例1-5制備的早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑的流動(dòng)性以及流動(dòng)度保持效果均在各組分的共同作用下有較大提升。2、早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑技術(shù)指標(biāo)將實(shí)施例1-5制備的早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑以及對(duì)比例1-2得到的減水劑按1.2%的摻量摻入同批次混凝土中，按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行檢測(cè)。減水率、泌水率比、含氣量、凝結(jié)時(shí)間差按照GB8076-2008《混凝土外加劑》進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算?；炷猎噳K制作、養(yǎng)護(hù)及檢測(cè)等按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。表2減水劑性能檢測(cè)結(jié)果由表2可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1-5制得的早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑均符合GB8076-2008《混凝土外加劑》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于早強(qiáng)型高性能減水劑的相關(guān)指標(biāo)要求。實(shí)施例5與對(duì)比例1-2進(jìn)行對(duì)比，本發(fā)明在各組分的共同作用下在減水率、抗壓強(qiáng)度比、收縮率比等關(guān)鍵指標(biāo)上面均有優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明早強(qiáng)型聚羧酸型減水劑使用效果優(yōu)良，成本優(yōu)勢(shì)明顯，值得大范圍推廣。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。當(dāng)前第1頁1 2 3