[发明专利]一种制备清水混凝土的聚羧酸减水剂

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料添加剂领域，具体地说涉及一种制备混凝土的聚羧酸减水剂。

背景技术

清水混凝土又称装饰混凝土，因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇筑成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，要求表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染。国外早在上世纪60年代的日本奥林匹克体育场就开始使用清水混凝土，发展到后来的悉尼歌剧院的外墙、日本国家大剧院、巴黎史前博物馆，直到目前的高架、轻轨中的桥面、桥柱……。在国内，清水混凝土技术最早应用于桥梁、水利工程以及工业构筑物等，其观感质量标准要求较低，主要要求无蜂窝、麻面和漏筋等质量缺陷。

近年来，随着国内混凝土技术的发展，对清水混凝土的质量要求已经不局限于力学性能和施工质量问题了，而是开始转向如何实现一次浇筑得到清水效果。大部分的研究聚焦于清水混凝土的模版形状及材料、脱模剂的种类及成型工艺。在混凝土拌合物的质量方面则提出具备良好的拌合物性能，是控制清水混凝土质量的关键，直接影响到混凝土成型后的观感效果。目前关于清水混凝土拌合物的要求主要是混凝土不泌水，因为泌水容易导致混凝土离析分层、表面水纹多、色差大，对混凝土外加剂方面则无特殊要求。

聚羧酸减水剂是新一代的水泥分散剂，广泛应用于高性能混凝土之中。目前在大多数的清水混凝土制备中均使用了通用型的聚羧酸减水剂，这类减水剂的使用往往出现以下问题：泵送混凝土所用聚羧酸减水剂用于清水混凝土时，可以获得良好的新拌混凝土工作性，但往往是通过引入气泡实现的，最终会造成混凝土表观气泡多，若在此基础上加入消泡剂，则会损失新拌混凝土的初始和易性，影响混凝土的施工质量，造成缺角、施工孔等问题；而若是使用预制件所用的聚羧酸减水剂，可以获得初始含气量较低的新拌混凝土，但由于清水混凝土初始坍落度大于预制件混凝土，这类减水剂在大流动度的情况下，容易使混凝土离析、泌水，造成混凝土外观分层厉害、色差严重。

发明内容

本发明以具有低引气、降粘性的聚羧酸减水剂母液为主体，复合气泡调节剂和缓凝剂，制备出可以用于清水混凝土的聚羧酸减水剂。这种减水剂所采用的聚羧酸减水剂母液可以使新拌混凝土含气量低、不粘稠，利用消泡剂、引气剂和缓释型消泡剂复合组成气泡调节剂，初始时可以将聚羧酸减水剂母液的气泡结构进行匀质处理，即可以获得大小均匀的小气泡以满足混凝土浇筑的要求，而随着施工时间的进行，缓释型消泡剂开始发生水解反应，释放出具有消泡能力的小分子，可以降低混凝土内部含气量，缓凝剂的选用可以满足清水混凝土表面收光抹面的要求，同时可以改善新拌混凝土的粘聚性。

本发明的目的是这样实现的：

一种制备清水混凝土的聚羧酸减水剂，特点是该聚羧酸减水剂由以下物质按重量百分比组成：

聚羧酸共聚物5.00%～60.00%，

缓释型消泡剂0.02%～1.00%，

消泡剂0.01%～1.00%，

引气剂0.01%～1.00%，

缓凝剂 0.00%～10.00%以及余量的水，总重量以100%计； 其中

所述聚羧酸共聚物的重均分子量为15000～120000；

所述消泡剂是聚硅氧烷类消泡剂、有机硅油类消泡剂、聚醚改性有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂中的一种或几种；

所述引气剂是烷基硫酸盐、烷基醇醚类引气剂中的一种或几种；

所述缓凝剂是葡萄糖酸钠、蔗糖、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、多聚磷酸钠中的一种或几种。

所述的聚羧酸共聚物含有以下的源自不饱和聚醚单体的结构单元（1）和以下的源自不饱和羧酸单体的结构单元（2），其中：

结构单元（1）是

其中：q表示亚甲基的个数，为0-2的整数；R¹表示氢或者甲基；R²O表示2-8个碳原子的氧化烯基；n表示氧化烯基的平均加成摩尔数，为1-180中的任意数；R³表示氢或1-6个碳原子的烷基；

结构单元（2）是

其中：R⁴表示氢、甲基或COOM基团，R⁵表示氢、甲基或CH₂COOM基团，M表示氢、一价金属、二价金属、铵基或者有机胺基。

所述的缓释型消泡剂为结构通式（3）所表示的化合物：