[发明专利]提高水泥砂浆抗折抗压强度的外加剂及其制备和使用方法

说明书

提高水泥砂浆抗折抗压强度的外加剂及其制备和使用方法，本发明涉及水泥外加剂领域，本发明是要解决现有的聚合物水泥外加剂的增强效果差的技术问题。本发明的外加剂是CMC‑XYX型聚合物乳液，其中聚合物中CMC为羧甲基纤维素、X为苯乙烯磺酸基、Y为乙酸乙烯酯基。制备方法：向羧甲基纤维素钠溶液中依次加入过硫酸钾、苯乙烯磺酸钠枝接共聚，再依次加入过硫酸钾、乙酸乙烯酯枝接共聚，最后再依次加入过硫酸钾、苯乙烯磺酸钠枝接共聚，得到外加剂。使用时，该外加剂与木质素磺酸钠、水、砂、水泥先混合均匀，再加入磷酸三丁脂混合均匀即可。制备和使用简单。可用于建筑领域。

技术领域

本发明涉及一种水泥外加剂及其制备方法。

背景技术

水泥砂浆复合材料被广泛应用于现代建筑工业中，具有不可取代的作用，但是复杂多样的施工方式和使用环境对水泥砂浆的力学性能提出了更高的要求，因此提高水泥砂浆的力学性能是其发展的必然趋势。

普通的水泥砂浆存在用水量较多、压折比较大等缺点，影响到它大范围的推广应用。通常以聚合物作为外加剂来提高水泥砂浆的抗折强度、降低用水量。聚合物对水泥砂浆改性主要是由于聚合物的成膜和形成微小气泡增加水泥砂浆流动度所致。但是现有聚合物改性水泥砂浆力学性能技术存在很多问题，首先由于聚合物改善水泥砂浆性能更多是因为形成聚合物网络，所以在掺量较少时改性效果不明显，必须要提高聚合物加入量，这就增加了水泥砂浆的成本。其次，虽然聚合物提高了水泥砂浆的抗折性能，但是高掺量聚合物改性水泥砂浆的抗压强度明显降低。还有聚合物的缓凝作用、合成过程复杂、合成成本较高等阻碍了聚合物改性水泥砂浆的发展。2014年东北林业大学的硕士论文公开了《改性羧甲基纤维素钠聚合物的合成及在水泥砂浆中的应用》，文章中指出以羧甲基纤维素钠为底物，对苯乙烯磺酸钠为单体A，甲基丙烯酸丁酯为单体B，合成一种CMC-AB型乳液。将该乳业加入水泥砂浆，减水率20℅、养护28d的条件下，水泥砂浆的抗折强度最高提高值为8.07℅，抗压强度最高提高值为30.04℅。增强效果较低。

发明内容

本发明是要解决现有的聚合物水泥外加剂的增强效果差的技术问题，而且提供提高水泥砂浆抗折抗压强度的外加剂及其制备和使用方法。

本发明的提高水泥砂浆材料抗折和抗压强度的外加剂是CMC-XYX型聚合物乳液，其中聚合物中CMC为羧甲基纤维素、X为苯乙烯磺酸基、Y为乙酸乙烯酯基。

本发明羧甲基纤维素钠作为底物，对苯乙烯磺酸钠和乙酸乙烯酯为单体，采用枝接共聚法对羧甲基纤维素钠进行改性，得到改性聚合物乳液。改性聚合物高分子中含有磺酸减水基团从而具有减水功能，又由于该改性聚合物是一种表面活性剂所以又有引泡功能。将该高聚物应用到水泥砂浆中将能够增加水泥砂浆流动性、抗折强度和抗压强度。

上述的提高水泥砂浆材料抗折和抗压强度的外加剂的制备方法，按以下步骤进行：

一、称取羧甲基纤维素钠、苯乙烯磺酸钠、乙酸乙烯酯、过硫酸钾和水；其中羧甲基纤维素钠与过硫酸钾的质量比为1：(0.18～0.833)；羧甲基纤维素钠与苯乙烯磺酸钠的质量比为1：(1～10.5)；羧甲基纤维素钠的质量与乙酸乙烯酯的体积的比为1g：(2.15～11.25)mL；羧甲基纤维素钠的质量与水的体积的比为1g：(22～28)mL；将苯乙烯磺酸钠平均分成两份，将过硫酸钾平均分成三份；

二、将水加入到带有回流冷凝管和搅拌器的反应容器中，水浴加热至74～86℃，加入羧甲基纤维素钠搅拌使其完全溶解；

三、将一份过硫酸钾用水溶解，加入到反应容器中，在温度为74～86℃的条件下搅拌反应10～15min；

四、将一份苯乙烯磺酸钠加入到反应容器中，在温度为74～86℃的条件下搅拌反应0.7～1.3h；

五、将一份过硫酸钾用水溶解，加入到反应容器中，在温度为74～86℃的条件下搅拌反应10～15min；