[发明专利]一种高性能混凝土外加剂及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，尤其涉及一种高性能混凝土外加剂及其制备工艺。

背景技术

近年来，我国的基础建设如火如荼，在讲究快节奏高效率的现代社会，人们对于基础设施的建设在保障质量的前提下，对建设速度的要求也越来越高。基础设施建设效率越高，比如交通道路，大桥、关键建筑等，尽早建设完成，不仅能够早日交付使用，也能够最大限度地减小对周围居民、环境的影响。

在建设过程中，混凝土的固化时间是整个工程建设快慢的一个关键因素。因此，在目前的很多工程中，都有用到能够使混凝土快速固化的早强剂，早强剂能够加快水泥水化速率，从而使混凝土早期的强度大大增加。但是混凝土快速硬化的同时，也产生了一些问题：混凝土在水化过程中会自干燥而发生一定程度的形变，但是由于混凝土加入早强剂后固化速率过快，混凝土基体发生形变后产生了内部应力来不及得到释放，长时间后，在外部作用力和内部应力协同作用下，混凝土就容易产生裂缝，从而使得其耐久性降低。

此外，在实际应用中，通常将早强剂与减水剂、阻锈剂等外加剂一同复配加入到水泥中，使得最终成型的混凝土的拥有不错的综合性能。但是在实际使用过程中添加各种外加剂，操作复杂，使用不方便，降低了工程建设效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高性能混凝土外加剂及其制备工艺，本发明制备的混凝土外加剂减水率高，早强效果好，防锈效果好；此外还能使混凝土抗震消能，避免混凝土产生裂缝，提高了混凝土的耐久性。

本发明的具体技术方案为：一种高性能混凝土外加剂，包括以下组分：

减水组分80-100份，

早强组分10-15份，

吸能组分80-100份，

降粘组分3-7份，

水100-150份。

以上各组分份数均为重量份数。

所述减水组分为丙烯酸类聚羧酸减水组分。

所述早强组分选自甲酸钙、硝酸钙、三乙醇胺中的一种或多种。

所述吸能组分为光固化树脂组分，所述光固化树脂组分包括:

55-75wt%的经环氧改性的丙烯酸酯，

10-40wt%含（甲基）丙烯酸酯基的硅氧烷，

5-15wt%自由基光引发剂。

所述降粘组分为聚乙二醇。

本发明选用的含（甲基）丙烯酸酯基的硅氧烷分子量低、粘度低，使用时不会增加反应体系的粘度；其含有的（甲基）丙烯酸酯官能团具有光敏性，能够溶于光固化树脂体系中，并且与在光固化反应时和经环氧改性的丙烯酸酯一起进行反应，起到交联作用和对树脂的稀释作用，能够提高固化后的固化物的热学和力学性能。

作为优选，所述经环氧改性的丙烯酸酯选自双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、环氧化丙烯酸酯中的一种或多种。

作为优选，所述含（甲基）丙烯酸酯基的硅氧烷选自双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二甲基硅烷、双[2-(甲基丙烯酰氧基)乙氧基]二苯基硅烷、双[2-(丙烯酰氧基)乙氧基]甲基苯基硅烷中的一种或多种。

在本发明中，含（甲基）丙烯酸酯基的硅氧烷可以通过以下方法制备：在低温下把二氯硅烷滴加到（甲基）丙烯酸羟乙酯的溶液中，三乙胺作HCl的吸收剂，搅拌回流，再经过滤，除溶剂，蒸馏分离提纯。

作为优选，所述自由基光引发剂选自2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1、1-羟基环己基苯甲酮、2-甲基-1-（4-甲巯基苯基）-2-吗啉丙酮-1、2,4,6,-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的一种或多种。

作为优选，所述高性能混凝土外加剂的用量为凝胶材料的0.5-1wt%。

一种高性能混凝土外加剂的制备工艺，按如下步骤进行：

（1）丙烯酸类聚羧酸减水组分的制备：

将40-50份丙烯酸、5-10份苯乙烯、10-15份甲基丙烯酸乙酯、1-3份过二硫酸铵、3-7份丙酮和20-30水混合均匀，制得第一混合液。

将15-20份马来酸酐、1-3份过二硫酸铵、1-2份巯基乙醇、13-17份丙酮和70-100份水在75-85℃水浴中混合均匀，制得第二混合液。

先取三分之一量的所述第一混合液并将其添加到所述第二混合液中，再将剩余的第一混合液在1-2h内逐渐添加至第二混合液中，制得第三混合液。