專利名稱：一種用于機制砂石的混凝土超塑化劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬混凝土外加劑領域，具體涉及到一種用于機制砂石的混凝土超塑化劑及其制備方法。
背景技術：
在各種系列的減水劑中，聚羧酸系高效減水劑是最具發展前景的高性能減水劑。 它能高效減水、改善混凝土的孔結構和密實程度，有效抑制混凝土的坍落度損失，更好的控制混凝土的引氣、緩凝、泌水等問題，并可從整體上降低混凝土的制造成本，這使其在近年來得到了飛速的發展，越來越廣泛地在工程中得到了應用。然而，隨著人類對自然資源的過度開發，作為混凝土的重要材料之一的骨料等自然資源日益匱乏，質量越來越差。許多地區(如成都等地區)受自然條件等因素限制，都逐漸使用機制砂、卵石作為骨料等來生產混凝土。機制砂顆粒形狀多棱角，其質量受生產設備、廠家規模較小等因素影響，存在含泥量較高，顆粒級配不良的問題，通常較粗顆粒 (2. 36mm以上)及細顆粒(75μπι以下)較多，中間顆粒較少，導致所配制出的混凝土的和易性、包裹性等性能較差；而卵石表面較光滑，流動性雖較好，但包裹性卻相對較差。在使用普通聚羧酸減水劑配制機制砂、卵石混凝土時，作為聚羧酸減水劑的主要優點之一的高減水率使得混凝土對摻量、用水量等都變得非常敏感，而同時其在機制砂石混凝土中保水性能差的特點無疑對這一敏感性起到“推波助瀾”的作用，導致該混凝土出現泌水、離析等問題的概率非常大。常常剛剛經攪拌出機的性能良好的混凝土，在放置一段時間后特別是坍落度損失后，就呈現出“一盤散沙”狀態，造成工程澆注混凝土時堵管現象時有發生，這不僅影響了工程效率，還存在較大的質量隱患。而長期以來，一直沒有一種很好的聚羧酸減水劑來解決這個難題。目前國內用的改性聚醚類和甲基丙烯酸聚酯類聚羧酸減水劑用于機制砂石混凝土拌制時，經常出現摻量敏感而導致新拌混凝土離析、泌水。為此，必須開發新型的聚羧酸減水劑來降低原有聚羧酸減水劑摻量的敏感性，使得其可在保持混凝土原有流動性的基礎上改善其黏聚性，來解決其在機制砂、機制卵石普通混凝土中使用時容易出現泌水和隨原材料質量波動的摻量敏感等問題，降低實際生產使用中混凝土質量控制的難度，保證混凝土質量滿足工程的需要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是針對現有技術的不足而提供一種用于機制砂石的混凝土超塑化劑及其制備方法。該混凝土超塑化劑用于機制砂石混凝土的拌制，明顯改善了新拌混凝土的粘聚性和和易性，并可明顯減少新拌混凝土離析、泌水現象的發生。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種用于機制砂石的混凝土超塑化劑，其特征在于它可由10 60mol%單體a、 5 40mol%單體b、20 70mol%單體c和0. 01 IOmol %單體d通過水溶性自由基共聚方法進行共聚得到分子量為10000 65000的聚合物，然后加堿中和而成，單體a+b+c+d =100mol%，其中，單體a用通式⑴表示
權利要求
1.一種用于機制砂石的混凝土超塑化劑，其特征在于它由10 60mol%單體a、5 40mol%單體b、20 70mol%單體c和0. 01 IOmol %單體d通過水溶性自由基共聚方法進行共聚得到分子量為10000 65000的聚合物，然后加堿中和而成，單體a+b+c+d = IOOmol %，其中，單體a用通式⑴表示
2.根據權利要求1所述的用于機制砂石的混凝土超塑化劑，其特征在于單體a為順丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐和富馬酸及其一價堿金屬鹽或銨鹽中的一種。
3.根據權利要求1所述的用于機制砂石的混凝土超塑化劑，其特征在于單體b為烯丙基聚乙二醇醚、1-甲基-2-丙烯基聚乙二醇醚、烯丙基聚丙二醇醚、1-甲基-2-丙烯基聚丙二醇醚中的一種或者幾種的混合，其中η為20-60。
4.根據權利要求1所述的用于機制砂石的混凝土超塑化劑，其特征在于單體d為丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及其鈉鹽、丙烯磺酸及其鈉鹽、2-甲基丙烯磺酸及其鈉鹽中的一種或者幾種的混合。
5.根據權利要求1所述的用于機制砂石的混凝土超塑化劑的制備方法，其特征在于 包括以下步驟在惰性氣氛下，于單體b的水溶液中加入單體a和單體d，升溫攪拌至單體a和單體 d溶解，然后向其中分別同時滴加單體c和鏈轉移劑的混合水溶液及引發劑水溶液，在單體c和鏈轉移劑的混合水溶液滴加完畢后，將剩余的引發劑溶液在0. 5-2h內滴加完畢，再 40-90°C保溫l_3h，最后降溫加堿中和至PH為6-7，根據需要調節該體系濃度，即得用于機制砂石的混凝土超塑化劑，其中單體a 10 60mol %，單體b 5 40mol %，單體c 20 70mol %，單體 d 0. 01 IOmol %，單體 a+b+c+d = IOOmol %。
6.根據權利要求5所述的用于機制砂石的混凝土超塑化劑的制備方法，其特征在于 所用的引發劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁氰、雙氧水中的一種或幾種的混合，所述引發劑的加入量按重量計為所有反應單體總質量的0. 5 5%。
7.根據權利要求5所述的用于機制砂石的混凝土超塑化劑的制備方法，其特征在于 所用的鏈轉移劑為巰基乙醇、2-羥基丙硫醇、巰基乙酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸或2-巰基丁二酸，所述鏈轉移劑的加入量按重量計為反應單體總質量的0. 01 0. 2%。
8.根據權利要求5所述的用于機制砂石的混凝土超塑化劑的制備方法，其特征在于 所述的保溫溫度控制為60 80°C。
全文摘要
本發明涉及一種用于機制砂石的混凝土超塑化劑及其制備方法。該用于機制砂石的混凝土超塑化劑，其特征在于它由10~60mol%單體a、5~40mol%單體b、20~70mol%單體c和0.01~10mol%單體d通過水溶性自由基共聚方法進行共聚得到分子量為10000～65000的聚合物，然后加堿中和而成，單體a+b+c+d=100mol%，本發明提供的用于機制砂石的混凝土超塑化劑應用在機制砂和摻有卵石的混凝土中，可明顯改善了新拌混凝土的粘聚性和和易性，顯著減少新拌混凝土離析、泌水現象的發生；可與引氣劑、緩凝劑、消泡劑等外加劑復合使用，應用廣泛。
文檔編號C08F220/58GK102250295SQ20111013486
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者傅凌, 劉勇彰, 周金鐘, 張宜, 梅群, 熊驍輝, 紀曉輝, 肖宏軍, 袁明華, 鄭廣軍, 陳景, 韓周冰, 顧芳, 黃波 申請人:中建三局建設工程股份有限公司, 中建商品混凝土天津有限公司, 中建商品混凝土有限公司