[发明专利]一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属混凝土外加剂领域，具体涉及到一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂及其制备方法。

背景技术

在各种系列的减水剂中，聚羧酸系高效减水剂是最具发展前景的高性能减水剂。它能高效减水、改善混凝土的孔结构和密实程度，有效抑制混凝土的坍落度损失，更好的控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题，并可从整体上降低混凝土的制造成本，这使其在近年来得到了飞速的发展，越来越广泛地在工程中得到了应用。

然而，随着人类对自然资源的过度开发，作为混凝土的重要材料之一的骨料等自然资源日益匮乏，质量越来越差。许多地区(如成都等地区)受自然条件等因素限制，都逐渐使用机制砂、卵石作为骨料等来生产混凝土。机制砂颗粒形状多棱角，其质量受生产设备、厂家规模较小等因素影响，存在含泥量较高，颗粒级配不良的问题，通常较粗颗粒(2.36mm以上)及细颗粒(75μm以下)较多，中间颗粒较少，导致所配制出的混凝土的和易性、包裹性等性能较差；而卵石表面较光滑，流动性虽较好，但包裹性却相对较差。在使用普通聚羧酸减水剂配制机制砂、卵石混凝土时，作为聚羧酸减水剂的主要优点之一的高减水率使得混凝土对掺量、用水量等都变得非常敏感，而同时其在机制砂石混凝土中保水性能差的特点无疑对这一敏感性起到“推波助澜”的作用，导致该混凝土出现泌水、离析等问题的概率非常大。常常刚刚经搅拌出机的性能良好的混凝土，在放置一段时间后特别是坍落度损失后，就呈现出“一盘散沙”状态，造成工程浇注混凝土时堵管现象时有发生，这不仅影响了工程效率，还存在较大的质量隐患。

而长期以来，一直没有一种很好的聚羧酸减水剂来解决这个难题。目前国内用的改性聚醚类和甲基丙烯酸聚酯类聚羧酸减水剂用于机制砂石混凝土拌制时，经常出现掺量敏感而导致新拌混凝土离析、泌水。为此，必须开发新型的聚羧酸减水剂来降低原有聚羧酸减水剂掺量的敏感性，使得其可在保持混凝土原有流动性的基础上改善其黏聚性，来解决其在机制砂、机制卵石普通混凝土中使用时容易出现泌水和随原材料质量波动的掺量敏感等问题，降低实际生产使用中混凝土质量控制的难度，保证混凝土质量满足工程的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对现有技术的不足而提供一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂及其制备方法。该混凝土超塑化剂用于机制砂石混凝土的拌制，明显改善了新拌混凝土的粘聚性和和易性，并可明显减少新拌混凝土离析、泌水现象的发生。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其特征在于：它可由10～60mol％单体a、5～40mol％单体b、20～70mol％单体c和0.01～10mol％单体d通过水溶性自由基共聚方法进行共聚得到分子量为10000～65000的聚合物，然后加碱中和而成，单体a+b+c+d＝100mol％，其中，单体a用通式(1)表示：

式中R₁和R₂是氢原子或C₁-C₄烷基，M₁和M₂表示氢原子、一价碱金属原子、二价碱土金属原子或铵基；

单体b用通式(2)表示：

式中R₃表示氢原子或C₁-C₄烷基，AO是氧化乙烯基、氧化丙烯基或其两者的混合，n是氧化烯基的平均加成摩尔数，为4～80，R₄表示氢原子或C₁-C₄烷基；

单体c用通式(3)表示：

式中R₅表示氢原子或者甲基，R₆表示氢原子、一价碱金属原子、二价碱土金属原子或铵基；

单体d用通式(4)表示：

式中R₇表示氢原子或甲基，R₈表示磺酸基(-SO₃H)、酰胺基(-CO-NH₂)、-CO-NH-C(CH₃)₂-CH₂-SO₃H或-CH₂-SO₃H。

按上述方案，本发明范围内，单体a优选为顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐、富马酸及其一价碱金属盐或铵盐，这些单体可单独使用，也可混合使用，其中顺丁烯二酸酐和反丁烯二酸酐效果最佳。