[发明专利]一种预制构件用晶种型聚羧酸减水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑化学材料技术领域，特别涉及一种预制构件用晶种型聚羧酸减水剂及其制备方法,在聚羧酸减水剂分子结构中引入特定比例的磺酸基团和硅氧烷基团，以及合理的钙硅比和pH值，使减水剂具有更好的早强特性，直接以聚羧酸分散剂作为分散液，利用PCE分子的长侧链空间位阻效应，使其具有很强的分散颗粒效果，让释放出的水分子接触到水泥颗粒中，保证水泥正常水化。同时通过早强功能的磺酸基团和硅氧烷基团，以及纳米C‑S‑H晶核，提供更多的成核位点，降低成核势垒，进一步促进水泥中矿物成分的水化，使钙矾石能更快的生成，并抑制新拌混凝土的泌水，缩短凝结时间，进一步增强混凝土早强效果，特别适用于配置有早期强度要求的预制构件混凝土。

技术领域

本发明涉及建筑化学材料技术领域，特别涉及一种预制构件用晶种型聚羧酸减水剂及其制备方法。

背景技术

随着我国现代化的飞速发展，基础设施、工业与民用建筑建设力度及规模不断加大，混凝土预制构件化己成为现代工程的需求及发展方向。过去提高混凝土早期强度的方法主要是优化配合比、降低水胶比、提高水泥掺量以及掺加早强剂等等。

常用早强剂种类主要有氯盐，如氯化钠和氯化钙；硫酸盐，如硫酸钠和硫代硫酸钠：有机早强剂，如三乙醇胺和甲酸钙等。氯化物无机盐早强剂仅从早强效果是最明显的，但氯离子是引起钢筋混凝土锈蚀的主要因素，严重影响钢筋混凝土的耐久性，使其应用受到严格限制。

CN109650398A公开一种水化硅酸钙早强剂及其制备方法，公开日为2019年04月19日，水化硅酸钙早强剂的制备方法，包括以下制备步骤：1)配制钙液；2)以硅酸酯作为硅源配制硅液；3)水化硅酸钙的合成。通过上述制备方法制备的水化硅酸钙早强剂掺入水泥后，能够促进水泥水化，显著缩短水泥凝结时间，同时改善其早期强度，在建筑领域具有重要的实际应用价值。同时，还解决了工业废料的利用问题，也能够进一步降低水化硅酸钙的生产成本。然而，该技术方案中，作为纳米级颗粒的水化硅酸钙晶核由于其比表面积大，易发生团聚，尺寸变大时易导致其晶核作用随着时间的延长而显著降低。

在确保混凝土最终性能的条件下，提高混凝土早期强度的技术显得越来越重要，然而，现有的外加剂均存在早强效果不明显，与水泥适应性差的问题.

发明内容

为解决背景技术中提到的现有的混凝土减水剂早强效果不明显，早强效果不明显，与水泥适应性差的问题，本发明实施例提供一种预制构件用晶种型聚羧酸减水剂的制备方法，包括以下步骤：在25℃～55℃下，将聚羧酸分散剂和水按照4～6：25～30的比例在合成装置内调节溶液pH值为11～12；再将硅液和钙液按照5～6：4～5的比例滴加至合成装置中，搅拌并进行反应，即得到预制构件用晶种型聚羧酸减水剂；

优选地，滴加速度为8～12mL/min，搅拌速度为1000～1500rpm；

所述聚羧酸分散剂包括以下原料制成：大分子量的聚醚大单体、磺酸基团功能单体、硅氧烷基团功能单体、不饱和羧酸共聚单体、引发剂、还原剂、中和剂、水：

其中，大分子量的聚醚大单体、磺酸基团功能单体、硅氧烷基团功能单体、不饱和羧酸共聚单体的质量比为：180～200：12～15：8～10：20～28。

在上述技术方案的基础上，一优选实施例中,所述聚羧酸分散剂包括以下重量份的原料制成：

大分子量的聚醚大单体：180～200份；

磺酸基团功能单体：12～15份；

硅氧烷基团功能单体：8～10份；

不饱和羧酸共聚单体：20～28份；

引发剂：0.8～1.4份；

还原剂：2.5～3.0份；

中和剂：20～25份；

水：150～200份。