[发明专利]一种透水砖用减水剂及其应用

说明书

公开了一种透水砖用减水剂，所述减水剂由甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸和具有中链脂肪烷基的阳离子丙烯酰胺单体在引发剂存在下反应得到。此外，还公开了包含前述减水剂且固含量为10‑30wt％的减水剂乳液以及前述减水剂在制备透水砖中的用途。本发明不仅可以明显提高净浆的流动度，使水泥浆体获得更佳的工作性能；同时获得了更高的减水率。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体而言，涉及一种透水砖用减水剂及其应用。

背景技术

随着经济的快速发展和城市化进程的加快，城市地表被越来越多的水泥路面、沥青路面等不透水材料覆盖，带来便利交通的同时，也造成了许多负面的影响。不透水材料阻断了空气和土壤之间的热量和水分交换，导致城市温湿度失调，产生城市“热岛效应”和“雨岛效应。

不透水性路面一方面使得城市雨水下渗量大大减少，导致地下水得不到补充，地下水位持续下降，甚至引起地面沉降，海水入侵等问题；另一方面，路面雨水通过城市排水系统进入河流，增加城市排水系统的压力，排不走的雨水则在路面产生大量积水，城市洪涝频频发生。另外，路面上大量污染物在雨水冲刷下随径流通过城市排水管道或漫流进入河道，形成典型的城市降雨径流污染，是城市中主要的面源污染源，对城市生态环境构成严重影响。

大量研究表明，与不透水路面相比，透水砖路面具有缓解地表径流、补给地下、净化路面雨水、改善城市热环境、吸收城市噪音、改善城市地表土壤生态环境等作用。

现有技术中应用和研究最为广泛的是混凝土透水砖。混凝土透水砖是将胶结材料、骨料、添加剂和水以一定配比掺配而成，有一定的透水性、通气性和保水性。混凝土透水砖是直接进行摊铺、压实而成的连通多孔结构路面。混凝土透水砖以单粒级粗骨料为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层。作为添加剂，减水剂可以在减少单位混凝土用水量的同时，获得相同或者更优异的流动性，可以大幅度提高混凝土力学性能。

减水剂自上世纪中叶发展至今已经历经三代。第一代减水剂以木质素磺酸盐为代表，分子量分布广，相对分子量大的木质素磺酸盐缓凝作用强，在夏天使用较多，不适合在冬季使用，缓凝作用会造成混凝土不硬化。第二代减水剂以萘系减水剂为代表，合成过程中先把萘氧化成β-萘磺酸，然后和大量甲醛进行缩合反应后加碱中和可得，合成过程污染性大，且储存时间短。与前两代减水剂对比，聚羧酸减水剂突出优点是掺量少、高减水率，只要掺量是凝胶体系的0.15％～0.25％就能获得优异的流动性和提高混凝土强度；分子结构可调控性，可以设计可适应各种施工要求的聚羧酸减水剂，如可缓凝的聚羧酸减水剂、可抗收缩的聚羧酸减水剂等；制备过程不使用甲醛，安全环保；高性能的聚羧酸减水剂可运用在大掺量的粉煤灰、矿渣的高性能预拌混凝土工程中，有利于建筑材料可持续发展。

中国专利申请CN103588411A公开了一种混凝土高效减水剂，包括萘系高效减水剂和木质素磺酸钙减水剂；所述萘系高效减水剂和木质素磺酸钙减水剂的重量比为1:1-2.5。该发明利用萘系高效减水剂和木质素磺酸钙减水剂进行复配，能有效降低生产成本，提高减水率。

中国专利申请CN110015857A公开了一种秸秆-淀粉基混合改性的复合型聚羧酸减水剂的制备方法及其应用。该减水剂是由农作物秸秆水解粉料和普通淀粉混合物通过酯化-醚化改性，再与不饱和聚醚大单体和不饱和羧酸等小单体接枝共聚而成。该减水剂是一种具有生物质基减水剂和聚羧酸减水剂性能的复合型混凝土减水剂，是生物质基减水剂和聚羧酸减水剂性能的进一步耦合互补，克服了秸秆-淀粉生物质基减水剂的减水率不高但缓凝效果较差、常规聚羧酸减水剂的减水率高而又超缓凝效果的优缺点，具有减水率较高而缓凝效果适中的特点，工艺连续紧凑、易于实施操作、秸秆-淀粉改性效果好、成本低、防沉淀和易于工业化。