[发明专利]一种适用高含泥量混凝土的抗泥剂制备方法

说明书

本发明涉及了一种适用高含泥量混凝土的抗泥剂制备方法。其基本原材料：反应原料为(3S‑反式)‑3‑氨基‑4‑甲基‑2‑氧代‑1‑氮杂环丁烷磺酸、丁醇、乙醇、氢氧化钠，氧化还原引发体系由双氧水溶液和还原剂组成，此外还包括阻聚剂、氢氧化钠。在碱性环境中，在一定氧化还原引发体系中，通过醇类物质的取代反应，生成带有高活性短侧链的抗泥剂，其具有极强的竞争性吸附能力，可率先吸附粘土颗粒，具有绿色、环保、安全的特点。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种适用高含泥量混凝土的抗泥剂制备方法。

背景技术

混凝土材料是应用最为广泛的建筑材料，聚羧酸减水剂目前是制备混凝土的必要外加剂，其具有掺量低、减水率高、收缩小、强度高、保坍性好、无污染等特点，但是它在使用过程中也暴露出一个突出问题，即混凝土中砂石含有的泥粉使聚羧酸系减水剂的性能受到很大影响，导致混凝土流动度差、坍落度损失大、强度降低。目前，随着国家对砂资源开采限制力度不断加大，一些含泥量较高的沙石，例如机制砂、建筑垃圾等已经渐渐用于混凝土材料。在这种情况下，如何提高聚羧酸减水剂的抗泥性能已经成为本领域关注的热点问题，具有重要的理论价值和实际意义。

目前，提高聚羧酸减水剂抗泥性能的方法主要有：一方面从优化减水剂本身分子结构出发，调整减水剂的合成材料和方法，使其本身具有较强的抗泥性；另一方面研发抗泥剂作为添加剂，与聚羧酸减水剂复配，使抗泥剂和粘土优先进行插层吸附，以减少高泥量对聚羧酸系减水剂产生的负面影响，同时提高混凝土的工作性能。

目前，已有一些关于抗泥剂方面的报道。专利CN102775088A提出了一种阻泥型混凝土减水剂及制备方法，其方法是利用甲基丙烯酸和聚乙二醇单甲醚进行酯化反应，再将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸系单体、乙烯基阳离子单体等通过自由基引发聚合制得。专利CN102617811A提出了一种两性乙烯基聚合物混凝土抗泥剂的制备方法，其流程为通过将季铵盐型泥土稳定剂、无机钾盐、有机磷阻垢剂和聚羧酸减水剂复配使用。专利CN104177543B提出一种混凝土抗泥剂及其制备方法，其具体过程是：以顺丁烯二酸酐、醇醚和磷酸(盐)为反应原料，顺丁烯二酸酐与醇醚发生酯化反应，与磷酸(盐)发生磷酰化或膦化反应，分别接枝聚合得到含羧钠基、酯基、醚基和膦基(磷酰基)的小分子共聚物。在相关的报道中，上述三种抗泥剂主要针对泥土为蒙脱土情况，并未提出对其他类型粘土具有良好的抗泥性能。为解决上述问题，本发明提出了一种适用高含泥量混凝土的抗泥剂制备方法，其中高含泥量指相对于集料质量含泥土量达到3％以上。

发明内容

本发明的基本思路为：合成具有高活性、短侧链的与聚羧酸减水剂侧链结构相似的抗泥剂，它能够优先吸附泥土颗粒，从而抑制泥土对聚羧酸减水剂的吸附作用，但其本身不具备减水效果。

本发明混凝土抗泥剂的技术方案是：

1.制备该抗泥剂的原材料包括以下质量含量的材料组分如下，全部原材料质量百分比之和为100％。

(3S-反式)-3-氨基-4-甲基-2-氧代-1-氮杂环丁烷磺酸：10～15％

丁醇：10～20％

丙醇：10～20％

氢氧化钠溶液：5～25％

氢氧化钠：5～15％

双氧水溶液：10～20％

水：30～35％

还原剂：0.1～0.5％

阻聚剂：0.5～1％

上述方案中，所述的双氧水溶液浓度为25～35wt％；所述氢氧化钠溶液浓度为30～40wt％。还原剂为硫酸钛或亚乙基脲，阻聚剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、异戊二烯中的一种或两种。