[发明专利]一种用于机制砂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，具体地说涉及一种用于机制砂混凝土的聚羧酸减水剂。

背景技术

混凝土是当代社会最主要的建筑材料之一，它是由胶凝材料、骨料、水以及外加剂组成，而具有梳形结构的聚羧酸减水剂则是制备高性能混凝土最为重要的外加剂之一。随着大规模基础建设的蓬勃发展，混凝土常用细骨料—天然砂的资源在逐渐减少，而开采天然砂对环境造成的污染和破坏也日益严重，随之带来的河道决堤等灾难性事故也频频发生，为了环境的可持续发展，国家也出台相关政策控制天然的开采。

随着天然河砂开采量的下降，机制砂已经逐步代替天然砂成为混凝土生产的重要原材料。由于其生产过程不规范（如粉料泥料未水洗）导致出现了颗粒级配不良、粒型片状化以及含粉量过高等问题，其中级配以及粒型问题将会严重降低混凝土的工作性能，使混凝土容易出现离析、泌水等问题，这必将导致硬化的机制砂混凝土表面开裂，造成耐久性问题。当含粉量过高时，若主要成分为石粉，则对混凝土的和易性有利，但当所含粉主要成分为粘土时，则会大量吸附聚羧酸减水剂，并严重影响混凝土的工作性能，已有国内外研究表明，当粘土成分为2：1层状结构的蒙脱土时，其丰富的孔道结构和层间距可调性，将会大量的吸附聚羧酸减水剂。若利用水洗去除粘土，会同时带来能耗增加、耗水量增加以及污水处理等环境问题，这与绿色混凝土的可持续发展相悖。因此，开发出一种拥有良好的减缩性和改善混凝土工作性优点的聚羧酸应用于机制砂混凝土中，避免新拌机制砂混凝土出现用水量过高、硬化混凝土出现开裂和耐久性差等问题，对行业发展具有积极意义。

CN102659338A公开了一种适用于机制砂的聚羧酸减水剂，是以聚羧酸减水剂母液和脂肪醇磺酸酯以及聚醚多元醇复配而成，这个方案是简单的母液复合消泡剂和引气剂的方式，可以改善混凝土的工作状态，但无法解决机制砂中含粘土量高的问题。CN102250295A采用水溶性自由基共聚法得到到分子量为10000-65000的聚合物，并加碱中和，得到的混凝土超塑化剂可以改善新拌机制砂混凝土的粘聚性和和易性，显著减少新拌混凝土离析、泌水现象，该减水剂并未能解决机制砂带来的初始需水量高和耐久性差等问题。 

发明内容

本发明以具有高减水、低引气、降粘性的聚羧酸减水剂母液为主体，复合抗泥组分和抗裂组分，可制备可以用于机制砂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流动度好、不粘稠，抗泥组分可以有效抑制机制砂中粘土对聚羧酸减水剂分子的吸附，抗裂组分则可以改善新拌机制砂混凝土的和易性、并延长混凝土坍落度保持时间、可避免混凝土表面在硬化过程中因失水而开裂，引气剂、消泡剂和缓凝剂则是作为辅助的调节剂，以进一步满足新拌混凝土的施工性。本发明产品用于机制砂混凝土中，可以获得施工性能良好、混凝土包裹性良好以及坍落度保持良好的新拌混凝土，并可以避免硬化机制砂混凝土表面开裂，提高混凝土的耐久性。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于机制砂混凝土的聚羧酸减水剂，其特征在于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%，

抗泥组分1.0%～30.00%，

抗裂组分0.1%～10.00%，

引气剂0.00%～1.00%，

消泡剂0.00%~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；

所述抗泥组分是聚羧酸醚共聚物或聚乙烯醇中的一种或几种；

所述抗裂组分是聚羧酸醚增稠共聚物或缓释型聚羧酸减水剂中的一种或几种；

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；

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

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