[发明专利]一种混凝土增稠保水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土用外加剂及制备方法，具体地说，涉及一种混凝土增稠保水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土和易性是一项综合的技术性能，它是衡量混凝土施工性能最重要的指标，通常包括流动性、保水性和粘聚性三个方面。

1、混凝土流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模具的性能。主要影响因素是减水剂用量和用水量。

2、粘聚性是指新拌混凝土的组成材料之间有一定的粘聚力，在施工过程中，浆体均一，不发生分层和离析现象的性能。粘聚性反映混凝土拌合物的均匀性。若混凝土拌合物粘聚性不好，则混凝土中集料与水泥浆容易分离，造成混凝土不均匀，振捣后会出现蜂窝和空洞等现象。

3、保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工过程中，不泌水的性能。保水性反映混凝土拌合物的稳定性。保水性差的混凝土内部易形成透水通道，影响混凝土的密实性，并降低混凝土的强度和耐久性。

提高混凝土包裹性、粘聚性和保水性一般都使用增稠剂，按来源不同大致分为三类：1、天然产品，主要有明胶、黄原胶、温伦胶、瓜儿胶等；2、合成产品，主要有聚乙烯醇、聚丙烯酰、EVA胶粉、聚丙烯酸钠等；3、无机胶体，主要有明矾、硫酸铝等。

现有增稠剂的主要问题是除无机物外均与聚羧酸减水剂不相溶，在聚羧酸减水剂中沉淀或者析出，但是，现有的合成法生产的聚丙烯酸钠分子量又偏低而无法满足要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种混凝土增稠保水剂及其制备方法，以解决上述的技术问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种混凝土增稠保水剂，其特征在于：该增稠保水剂是由聚丙烯酰胺在水中经水解催化剂的水解反应制成的高分子量丙烯酸钠－丙烯酰胺共聚物；所述各种原料的用量百分比分别为：聚丙烯酰胺10%、水解催化剂8%、水82%；该增稠保水剂的重复单元和分子式可由下述通式表示：

其中，m=2.4×10⁴～11.2×10⁴，n=0.6×10⁴～3.8×10⁴。

所述混凝土增稠保水剂的制备方法，具体步骤为：先在反应设备中加入水，开启搅拌，继续加入聚丙烯酰胺；然后，向反应设备中缓慢加入水解催化剂，并升温至95℃；充分反应3小时后，降温至45℃，出料，即为混凝土增稠保水剂成品。

聚丙烯酰胺是萘系泵送剂或者防冻剂、固体外加剂、砂浆助剂等良好的增稠保水组分，但是聚丙烯酰胺和聚羧酸不互溶，在聚羧酸减水剂中，聚丙烯酰胺沉淀、析出；为了改善它和聚羧酸减水剂的相容性，本发明采取了部分水解并中和的方案；随着聚丙烯酰胺分子量的升高，其水溶液的粘度和混凝土的粘度都在增加，保水性能增加。

进一步地说：

所述聚丙烯酰胺的分子量为之间3×10⁶～14×10⁶。

所述水解催化剂采用的是浓度为30%的氢氧化钠溶液。理论上酸或者碱都可以催化酰胺的加成消去反应，使用碱可以省去中和步骤；使用液体碱是因为反应体系的粘度较大，固体碱不宜溶解。

有益效果：采用本发明制备的混凝土增稠保水剂是由高分子量聚丙烯酸胺水解而成的高分子量丙烯酸钠－丙烯酰胺共聚物，分子量最高可达到1400万，与聚羧酸减水剂有很好的相容性，在聚羧酸母料中不沉淀、不析出，能有效抑制混凝土泌水现象，提升混凝土包裹性和粘聚性，能提高混凝土的和易性，是配置混凝土外加剂的优良助剂。

具体实施方式

以下参考具体实施例，对本发明做进一步的说明。       

实施例1

在容量1000ml的三口烧瓶中加入820g水，开启搅拌，继续加入100g分子量≥3×10⁶的聚丙烯酰胺，缓慢加入80g浓度为30％的液碱，升温至95℃，反应3小时，降温至45℃，出料，即为混凝土增稠保水剂成品。

实施例2

在容量1000ml的三口烧瓶中加入820g水，开启搅拌，继续加入100g分子量≥6×10⁶的聚丙烯酰胺，缓慢加入80g浓度为30％的液碱，升温至95℃，反应3小时，降温至45℃，出料，即为混凝土增稠保水剂成品。

实施例3