[发明专利]一种混凝土性能调节剂及其制备方法

说明书

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，尤其涉及一种混凝土性能调节剂及其制备方法，该混凝土性能调节剂包括如下重量份数的组分：聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体溶液480～520份、丙烯酸12～16份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1～30份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1～30份、还原剂1～2份和链转移剂1.5～3份。本发明提供的制备方法，先通过酯化合成聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体，然后再与丙烯酸、双氢化牛脂基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵聚合得到混凝土性能调节剂，该混凝土性能调节剂不仅可以减少高吸附性机制砂对混凝土性能调节剂的吸附量，还可以增强混凝土的流动性。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，尤其涉及一种混凝土性能调节剂及其制备方法。

背景技术

混凝土和砂浆在建筑材料领域扮演重要的角色，我国每年混凝土和砂浆的使用量超过500亿方，砂子是混凝土的重要组成材料。混凝土开发利用初期，砂子主要以河沙为主，随着不断开采，优质河砂资源减少，因此使用机制砂替代河沙具有较广阔的应用前景。

一方面，可以用母岩制备机制砂，不同的地区的母岩的岩性不同，使用玄武岩、大理岩制备的机制砂对混凝土外加剂的吸附量较低，但由于凝灰岩和片麻岩独特的层间结构和较高的氧化硅含量，因此使用凝灰岩、片麻岩制备的机制砂对外加剂的吸附量较高，使用这种制砂制备的混凝土流动性差，坍落度损失较快。另一方面，我国具有丰富的矿产资源，矿产资源的开采过程中产生大量的尾矿，利用尾矿也可以制备机制砂，但这种机制砂的普遍特点是粒径小，比表面积大，需水量高，因此使用尾矿制备的机制砂对外加剂的吸附量也较高，使用这些高吸附性机制砂制备的砂浆或者混凝土流动性差，坍落度损失较快。

发明内容

基于现有技术中存在的以上问题，本发明提供一种混凝土性能调节剂及其制备方法，通过本发明的制备方法制备的混凝土性能调节剂既适用于铁尾砂、金尾砂等废弃尾矿制备的高吸附性的机制砂，又适用于不同岩性的废石制备的高吸附性的机制砂，通过使用本发明制备的混凝土性能调节剂，不仅可以减少高吸附性机制砂对混凝土性能调节剂的吸附量，还可以解决高吸附性机制砂制备的砂浆或者混凝土流动性差，坍落度损失快的问题，克服了现有技术的缺陷。

为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种混凝土性能调节剂，包括如下重量份数的组分：聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体溶液480～520份、丙烯酸12～16份、双氢化牛脂基二甲基氯化铵1～30份、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵1～30份、还原剂1～2份、链转移剂1.5～3份、去离子水45～55份、过硫酸钾1～2份和过氧化二苯甲酰0.5～1份。

本发明的混凝土性能调节剂，通过将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体与丙烯酸、双氢化牛脂基二甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵进行充分聚合，可以形成混凝土性能调节剂，该混凝土性能调节剂不仅可以减少高吸附性机制砂对混凝土性能调节剂的吸附量，还可以增强混凝土的流动性，使得混凝土的坍落度保持良好，克服了现有技术的缺陷。本发明的混凝土性能调节剂中的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体的分子刚性较强，分子不易卷曲交叉，不会被废石废矿中的粘度组分及层状结构吸附，可以大幅度减少高吸附性机制砂对混凝土性能调节剂的吸附量。由于聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体可以增强混凝土性能调节剂的空间位阻，通过将聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体接枝到丙烯酸、双氢化牛脂基二甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵形成的主链上，可以使制备得到的混凝土性能调节剂既可以增强混凝土的流动性，又可以使得混凝土的坍落度保持良好。通过选用过硫酸钾和过氧化二苯甲酰可以引发和促进聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体与丙烯酸、双氢化牛脂基二甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵发生聚合反应，通过选择合适的还原剂和链转移剂，既降低了聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸顺酐酯大单体与丙烯酸、双氢化牛脂基二甲基氯化铵和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵聚合反应的活化能，又保证了自由基聚合反应的充分进行。