[发明专利]一种轻质高强混凝土用外加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质高强混凝土用外加剂及其制备方法，制备聚羧酸减水剂的原料为异戊烯醇聚氧乙烯醚：聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯：丙烯酸：丙烯酸‑2‑羟乙基酯：链转移剂：还原剂：氧化剂。然后将聚羧酸减水剂30～60％，聚丙烯酸系减缩剂2～6％，引气剂0.2～0.6％，纤维素‑离子液体复合剂0.5～1％，消泡剂0.05～0.1％，十六烷基三甲基溴化铵0.05～0.1％和水32.3％～67.25％混合复配后得到轻质高强混凝土用外加剂。本发明有效改善了轻骨料混凝土骨料上浮和匀质性较差的缺陷，解决了轻骨料混凝土收缩大，韧性差的问题，有效降低外加剂对混凝土中粘土成分的敏感度，提高混凝土工作性能的稳定性。

技术领域

本发明涉及外加剂技术领域，更具体地说，它涉及一种轻质高强混凝土用外加剂及其制备方法。

背景技术

轻骨料混凝土是指采用轻骨料的混凝土，其表观密度不大于1950kg/m3。轻骨料混凝土具有轻质的特点，随着对建筑节能和建筑物功能性要求的提高，高性能轻骨料混凝土的研究和也得到了快速发展，但是要使高性能轻骨料混凝土的研究成熟化还需要进一步的努力。

然而，由于轻质高强混凝土由于的密度较低，在搅拌过程中，轻骨料易上浮，混凝土和易性差导致轻质高强混凝土难以泵送，高胶凝材料的使用导致其收缩大，高强混凝土导致其脆性大，上述缺点往往成为限制轻质高强混凝土推广使用的重要因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：发明一种轻质高强混凝土用外加剂及其制备方法，该外加剂采用聚羧酸减水剂、聚羧酸减缩剂、消泡剂、引气剂、纤维素-离子液体复合剂和水复配的方式，以解决现有轻质超高强混凝土在较低水胶比、高胶凝胶材带来的混凝土工作性差、骨料容易上浮、混凝土收缩大、混凝土匀质性及韧性差等缺点。

本发明的技术方案是：一种轻质高强混凝土用外加剂的制备方法，包括以下步骤：

聚羧酸减水剂的制备：按一定比例称取原材料，将异戊烯醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯投入反应釜，控制反应温度为30～40℃，将丙烯酸、丙烯酸-2-羟乙基酯和氧化剂加入去离子水，混合制备A溶液，将链转移剂和还原剂加入去离子水，混合制备B溶液，将A、B溶液滴加至反应釜开始聚合反应，其中A溶液滴加时间为2-3h，B溶液滴加时间为3.5-4h，B溶液滴加结束后保温1.5-2h后，并用氢氧化钠溶液进行中和，调节pH至6-7后即可得聚羧酸减水剂；

聚丙烯酸系减缩剂的制备：将甲基丙烯酸聚乙二醇醚和异丁烯酸甲酯分别配成质量分数为50-60％的水溶液，记为C溶液和D溶液，在装有温度计、调速搅拌器、回流冷凝装置及滴加装置的四口烧瓶中，加入计量的蒸馏水于烧瓶中，充氮气置换空气后，在恒温油浴加热搅拌至反应温度80℃时，滴加C溶液和D溶液，同时滴加引发剂，整个过程2-3h内滴完，在90℃时保温反应3-5h，反应结束后降至室温，并用氢氧化钠溶液进行中和，使其pH值为6-7，即为聚丙烯酸系减缩剂。

将制备的聚羧酸减水剂、聚丙烯酸系减缩剂和消泡剂混合后，再加入引气剂、纤维素-离子液体复合剂、十六烷基三甲基溴化铵和水复配得到轻质高强混凝土用外加剂。

进一步的，所述氧化剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种，链转移剂为3-疏基丙酸、疏基乙酸、疏基乙醇中的一种，还原剂为丙烯酰胺聚合引发还原剂，氢氧化钠质量浓度为30％。

进一步的，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰中的一种，氢氧化钠质量浓度为30％。

进一步的，所述外加剂包括聚羧酸减水剂、聚丙烯酸系减缩剂、引气剂、纤维素-离子液体复合剂、消泡剂和水，各组分质量百分比计为：聚羧酸减水剂30～60％，聚丙烯酸系减缩剂2～6％，引气剂0.2～0.6％，纤维素-离子液体复合剂0.5～1％，消泡剂0.05～0.1％，十六烷基三甲基溴化铵0.05～0.1％，水32.3％～67.25％。