一種清水混凝土用聚羧酸系減水劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料中的混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種清水混凝土用聚 羧酸系減水劑及其制備方法，以及使用該種減水劑所配制的清水混凝土。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施的大力發(fā)展，城市橋梁建設(shè)大幅增長，人們對(duì)城市道路橋梁外 觀質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。目前，世界上許多建筑大師在其設(shè)計(jì)方案中采用清水混凝土工 藝，如貝聿銘、安藤忠雄等都在設(shè)計(jì)中大量采用清水混凝土。國外早在上世紀(jì)60年代的日 本奧林匹克體育場就開始使用清水混凝土，發(fā)展到后來的悉尼歌劇院的外墻、日本國家大 劇院、巴黎史前博物館，等等。我國清水混凝土工程也在20世紀(jì)末開始快速發(fā)展，在海南三 亞機(jī)場，首都機(jī)場，上海浦東國際機(jī)場、東方明珠及聯(lián)想研發(fā)基地等各類建筑中得到廣泛使 用。
[0003] 所謂清水混凝土，是指采用現(xiàn)澆工藝一次成型，且在拆除澆筑模板后不再作任何 外部抹灰等工序，以混凝土自然色作為飾面的混凝土施工工藝。清水混凝土要求其表面必 須平整光滑，棱角分明、色澤均勻、無碰損和污染，外觀極具裝飾效果。盡管多數(shù)施工單位在 施工中采用了優(yōu)質(zhì)鋼模、性能優(yōu)越的脫模劑以及精益求精的施工工藝，但在拆模后混凝土 的蜂窩麻面、水線、魚鱗斑等缺陷仍很難避免，嚴(yán)重阻礙了清水混凝土推廣應(yīng)用。要解決這 個(gè)問題，除選擇好模板和脫模劑外，混凝土本身的性能也非常重要。試驗(yàn)表明，混凝土施工 和易性差是產(chǎn)生麻面、蜂窩的主要原因。要想完全解決混凝土的和易性問題，只有從配合比 設(shè)計(jì)入手，并選用性能優(yōu)越的減水劑，既能使混凝土自身具有良好的易密性和排氣能力，同 時(shí)又具有抗離析泌水的能力。
[0004] 聚羧酸系減水劑是新一代的水泥分散劑，廣泛應(yīng)用于高性能混凝土之中。目前在 大多數(shù)的清水混凝土制備中均使用了普通的聚羧酸系減水劑，這類減水劑的使用往往出現(xiàn) 以下問題：泵送混凝土所用聚羧酸系減水劑用于清水混凝土?xí)r，可以獲得良好的新拌混凝 土工作性，但往往是通過引入氣泡實(shí)現(xiàn)的，最終會(huì)造成混凝土表觀氣泡多，若在此基礎(chǔ)上加 入消泡劑，則會(huì)損失新拌混凝土的初始和易性，影響混凝土的施工質(zhì)量，造成缺角、施工孔 等問題；而若使混凝土較大，則容易使混凝土離析、泌水，造成混凝土外觀分層厲害、色差嚴(yán) 重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明通過主、側(cè)鏈基團(tuán)等分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，引入新的 功能單體，提供一種清水混凝土用聚羧酸系減水劑及其制備工藝。
[0006] 一種清水混凝土用聚羧酸系減水劑，按重量百分比計(jì)，包括下述原料組成：
[0007]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于：按重量百分比計(jì)，包括原料組成： 馬來酸酢： 0.5%?3.3%; 二己婦H胺； 0.6% ?4.2〇/〇; BUM-. 0.01%~0.06%； 不飽和聚氧乙?guī)⑨h： 37.5%?43.5%; 碳酸單體 0.8%?2.4%; 不飽和發(fā)酸 2.5%?6.0%; 氧化劑： 0.2%?0.8%; 還原劑： 0.1〇/〇?0.5%; 鏈轉(zhuǎn)移劑： 0.]〇/〇?0.6〇/〇; 堿性調(diào)節(jié)劑： 1.1%?3.5%; 水； 46% ?49%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于；所述催化劑為 對(duì)甲苯橫酸或氨基橫酸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于：所述不飽和 聚氧己締離為甲基了締基聚氧己締離或哲了基己締基聚氧己締離中的一種，分子量為 1600 ?4000。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于；所述橫酸單體 是締丙基橫酸或其鹽、甲基締丙基橫酸或其鹽、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸或鹽中的一種 或幾種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于；所述不飽和駿 酸為丙締酸或甲基丙締酸中的一種W上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于；所述氧化劑為 質(zhì)量濃度30%的過氧化氨；所述還原劑選自亞硫酸氨鋼、焦亞硫酸氨鋼、連二磯酸鋼、莫爾 鹽、k抗壞血酸或甲醒次硫酸氨鋼中的任意一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于；所述鏈轉(zhuǎn)移劑 為琉基己醇、琉基己酸或3-琉基丙酸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑，其特征在于；所述堿性調(diào)節(jié) 劑為氨水、有機(jī)胺、一價(jià)金屬或二價(jià)金屬的氨氧化物中的一種。
9. 一種權(quán)利要求1至8之一所述的清水混凝±用聚駿酸系減水劑的制備方法，取權(quán)利 要求1至8之一所述的各組分原料，其特征在于，包括步驟： 步驟一、在裝有攬拌器、溫度計(jì)和分水器的500mL四口燒瓶加入一定量的二己締S胺 和水，并在Ih內(nèi)分五次加入馬來酸酢和催化劑； 步驟二、升溫至90°C繼續(xù)攬拌0.化，然后繼續(xù)升溫至110°C?120°C并保溫化?化直 至溶液中水分蒸干； 步驟=、降溫至60°C并加水制得亮紅色粘稠預(yù)聚體溶液； 步驟四、在裝有攬拌器和溫度計(jì)的500mL四口燒瓶加入一定量的預(yù)聚體溶液、不飽和 聚氧己締離、橫酸單體和水，加熱升溫到45°C?50°C，加入一定量的氧化劑并攬拌15min， 將不飽和駿酸、還原劑和鏈轉(zhuǎn)移劑加水配成溶液然后在3h?4h勻速滴加到四口燒瓶中； 步驟五、滴完后繼續(xù)保溫熟化比，然后降至室溫并加入堿性調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)抑值為6? 6. 5,出料。
10. -種清水混凝上，其特征在于；混凝上配制過程中需要將權(quán)利要求1至8之一所述 的清水混凝±用聚駿酸系減水劑與消泡劑、引氣劑、緩凝劑及粘度調(diào)節(jié)劑中的一種W上進(jìn) 行復(fù)配后滲入。
【專利摘要】本發(fā)明的一種清水混凝土用聚羧酸系減水劑的制備方法，包括以下步驟：1)二乙烯三胺與馬來酸酐在催化劑作用下反應(yīng)生成一種亮紅色粘稠預(yù)聚體溶液；2)預(yù)聚體溶液、不飽和聚氧乙烯醚、磺酸單體及不飽和羧酸，在氧化還原引發(fā)體系及鏈轉(zhuǎn)移劑作用下進(jìn)行共聚，制得一種清水混凝土用聚羧酸系減水劑。將該減水劑與消泡劑、引氣劑、緩凝劑及粘度調(diào)節(jié)劑中的一種以上進(jìn)行復(fù)配后摻入混凝土，可制備出施工性能良好、包裹性良好并可以獲得鏡面效果的清水混凝土。
【IPC分類】C04B103-30, C04B24-32
【公開號(hào)】CN104591585
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510080434
【發(fā)明人】陳國新, 祝燁然, 劉興榮, 王鳳, 王冬, 蔡明 , 杜志芹, 付丹華, 黃國泓
【申請(qǐng)人】南京瑞迪高新技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日