[发明专利]一种具有减水、降粘功能的粉煤灰及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有减水、降粘功能的粉煤灰及其制备方法，其由以下方法制备得到：1)将MAA、MAPEG、MAPTMS和ACPA加入四氢呋喃中，通氮气搅拌30min，随后将所得混合物缓慢加热至70℃，接着将BuSH加入所述混合物中，在氮气气氛下反应18～24h，最后后处理得到白色固体聚合物；2)将白色固体聚合物与粉煤灰置于球磨机中，以玛瑙球作为研磨介质，经球磨得到具有减水、降粘功能的粉煤灰。本发明提供的具有减水、降粘功能的粉煤灰作为混凝土添加剂使用，加入混凝土后能够降低混凝土的粘度，提高混凝土的抗压强度，起到减水剂和降粘剂的作用效果。

技术领域

本发明属于混凝土添加剂技术领域，涉及一种具有减水、降粘功能的粉煤灰及其制备方法。

背景技术

粉煤灰是目前世界上排放量最大的工业废料之一，粉煤灰对环境的危害主要体现在对大气的污染、对地表水及地下水的污染、占用土地、污染土壤等几个方面。由于其活性低，粉煤灰目前主要用作掺和料加入水泥混凝土中，消耗有限，因此需要对粉煤灰进行研究，扩大粉煤灰的应用领域。

混凝土在拌合时为了改善流动性等，通常需要加入减水剂等众多外加剂，操作工艺繁琐，加入量难以精确控制，并且会影响后期强度。以粉煤灰为原料制备混凝土添加剂使其具有多种功能将非常有意义，目前尚未看到相关报道。

本发明通过硅烷偶联剂与减水剂反应合成有机硅修饰聚羧酸减水剂，再与粉煤灰键合制备出功能集料，其具有减水剂的作用，并且可以降低混凝土的粘度，提高混凝土的工作性能，使混凝土成形养护后具有较高强度的抗压性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种改性粉煤灰，其制备方法，及其作为混凝土添加剂的应用，该改性粉煤灰掺入混凝土中能够有效提高混凝土流动度，并且能够显著增加混凝土的抗压强度。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种具有减水、降粘功能的粉煤灰，其由以下方法制备得到：

1)将甲基丙烯酸(MAA)、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(MAPEG)、3-(三甲氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯(MAPTMS)和4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)(ACPA)按摩尔比0.5～1.5：1.2～1.5：1：0.03～0.035加入四氢呋喃中，通氮气搅拌30min，随后将所得混合物缓慢加热至70℃，接着将BuSH加入所述混合物中，在氮气气氛下反应18～24h，最后后处理得到白色固体聚合物(有机硅修饰聚羧酸减水剂)；

2)将步骤1)所得白色固体聚合物与粉煤灰按质量比1：9～15置于球磨机中，以玛瑙球作为研磨介质，经球磨得到具有减水、降粘功能的粉煤灰。

按上述方案，步骤1)所述混合物中甲基丙烯酸的浓度为0.2～0.5mol/L。

按上述方案，步骤1)所述BuSH加入量与MAPTMS的摩尔比为0.5～0.8：1。

按上述方案，步骤2)白色固体聚合物与粉煤灰体积之和与玛瑙球体积之比为1：5。

按上述方案，步骤2)球磨机转速为300转/分钟，球磨时间为8小时。

本发明还提供上述具有减水、降粘功能的粉煤灰的制备方法，具体步骤如下：

1)将甲基丙烯酸、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、3-(三甲氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯和4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)按摩尔比0.5～1.5：1.2～1.5：1：0.03～0.035加入四氢呋喃中，通氮气搅拌30min，随后将所得混合物缓慢加热至70℃，接着将BuSH加入所述混合物中，在氮气气氛下反应18～24h，最后后处理得到白色固体聚合物；

2)将步骤1)所得白色固体聚合物与粉煤灰按质量比1：9～15置于球磨机中，以玛瑙球作为研磨介质，经球磨得到具有减水、降粘功能的粉煤灰。