[发明专利]一种公路混凝土用高效缓凝减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及减水剂技术领域，尤其涉及一种公路混凝土用高效缓凝减水剂及其制备方法，该公路混凝土用高效缓凝减水剂包括以下组分：异丁烯醇聚氧乙烯醚、马来酸酐、α‑甲基丙烯酸、烯丙基三甲基氯化铵、过硫酸氨、抗坏血酸、木质素磺酸钙、过氧化氢、酸调节剂、碱调节剂和蒸馏水。本发明通过分子设计，在聚羧酸减水剂分子中引入较多的‑COO^‑，使得减水剂的缓凝效果得到加强，使用α‑甲基丙烯酸代替丙烯酸，降低单体自聚程度。通过添加还原剂抗坏血酸，使得反应体系温度由80℃左右降低至室温，在性能基本不变的情况下降低能耗。通过添加改性木质素磺酸钙，使得聚羧酸减水剂在性能损失较小的情况下大幅度降低合成成本。

技术领域

本发明涉及减水剂技术领域，尤其涉及一种公路混凝土用高效缓凝减水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土施工常常要求延缓混凝土的凝结时间，以便于施工操作和保证混凝土的质量。热天混凝土施工，气温高，混凝土凝结加快，坍落度损失加快，很快失去流动性能，会给施工带来困难，影响工程质量，所以要求混凝土有较长的凝结时间。大体积混凝土施工需要延长混凝土的凝结时间，延缓水化放热过程，减少因温度应力产生的裂缝，这些均需要掺加缓凝剂以改善混凝土的性能。

缓凝剂是一种能延长混凝土凝结时间的外加剂，缓凝剂主要是用于延缓水泥的水化硬化速度，以使新拌混凝土在较长时间内保持塑性，以利于混凝土的运输，浇筑和振捣；可以推迟水化温峰出现的时间，降低水化温峰值，防止大体积混凝土出现温度裂缝；可以调整高效减水剂与水泥的适应性，减少混凝土拌合物坍落度损失。缓凝剂中的组分不同，其对混凝土缓凝机理不同。缓凝剂对水泥的缓凝机理包括：沉淀假说，络盐假说，吸附假说，成核生成假说，核心为阻碍水泥与水的水化作用，从而达到缓凝的目的。

随着经济的发展，国内对基础设施建设的投资规模不断提高，基础设施的建设需要用到大量的混凝土，而砂石是混凝土中的重要组成部分，从而使砂石的消耗量也逐年提高，常用的优质河砂出现大规模匮乏现象，很多地方开始使用含泥量较高的河砂或者机制砂，导致现有的聚羧酸减水剂出现不适应现象，并严重降低了混凝土的质量，这主要是因为砂中含的泥主要成分为蒙脱土和高岭土等黏土，对聚羧酸减水剂具有很强的吸附性，其饱和吸附量是水泥的3-4倍左右，当砂石中含有较多量的泥后，泥中的黏土会大量吸附聚羧酸减水剂，导致混凝土出现流动性急剧降低和损失加快现象

现有的公路混凝土用缓凝减水剂在使用过程中存在不足之处，一是其缓凝效果不理想，生产成本也较高；二是其抗泥效果不理想，不能降低黏土对聚羧酸减水剂的吸附能力。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种公路混凝土用高效缓凝减水剂及其制备方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种公路混凝土用高效缓凝减水剂，该高效缓凝减水剂包括以下组分：异丁烯醇聚氧乙烯醚、马来酸酐、α-甲基丙烯酸、烯丙基三甲基氯化铵、过硫酸氨、抗坏血酸、木质素磺酸钙、过氧化氢、酸调节剂、碱调节剂和蒸馏水；其中，

所述异丁烯醇聚氧乙烯醚、马来酸酐、α-甲基丙烯酸、烯丙基三甲基氯化铵四种单体的摩尔比为1：1.2-1.4：2.2-2.4：1.2-1.5；

所述过硫酸氨的质量为单体总质量的3.2-4.4％，所述过硫酸氨、抗坏血酸的摩尔比为1:1.20-1.30；

所述木质素磺酸钙、过氧化氢的质量比为8-12:1；所述木质素磺酸钙、过氧化氢的质量总和为单体总质量的10-30％。

进一步地，上述公路混凝土用高效缓凝减水剂中，所述异丁烯醇聚氧乙烯醚、马来酸酐、α-甲基丙烯酸、烯丙基三甲基氯化铵四种单体的摩尔比为1：1.3：2.3：1.4。

进一步地，上述公路混凝土用高效缓凝减水剂中，所述过硫酸氨的质量为单体总质量的3.8％。