专利名称：酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于应急混凝土工程的早强型聚羧酸高性能减水剂技术领域。
背景技术：
混凝土是建筑、水利、港口、公路、铁路、航空、核电及军事工程中使用十分广泛的 结构施工的重要材料，很多工程中对混凝土的早期强度(1 3天即24 72小时的强度) 提出了要求，对这方面的应用技术已进行了探索和研究。专利CN101205128A提出一种以 烯丙基聚氧乙烯醚为原料制备的早强型聚羧酸系高性能减水剂，适用于对混凝土早期强度 (2天以内)有较高要求的混凝土工程。但对于混凝土应用在高速公路，高速铁路、水库提 坝抢修和快速军事工程施工等一些特殊场合；如对高速公路损坏的路基路面，短时间内恢 复重型运输车辆通行进行抢修的要求，现场予制构件合拢处混凝土浇注快速合拢早强的要 求、耐高强度冲击波的军事壕提等设施快速早强的要求，和水库大坝快速修补等工程快速 抢修，目前尚没有此类超早强的高性能减水剂能达到满足在8小时之内，使浇注的混凝土 的抗压强度达到30Mpa以上的性能，影响和限制了高性能混凝土的使用。
发明内容
本发明的目的就是解决目前国内混凝土施工中急缺的一种新超早强混凝土高性 能减水剂，并通过实践应用，迅速为市场提供一种综合性能较好的，并能大幅度提高混凝土 短时间强度的超早强聚羧酸高性能减水剂。目前在混凝土减水剂的品种中，经试验和实际应用结果表明，聚羧酸系高性能减 水剂具有很好的增强效果。掺加该高性能减水剂后，混凝土的抗压强度得到迅速的增加， 尤其是其早期强度；而且随着时间的延长，其后期强度能继续增加和提高，是理想的基本材 料。本申请的发明人利用已获得的授权专利“CN101125743A”的生产工艺，对其中参与聚合 的单体的原料、品种、规格和配比，反复比较作了调整，制得的酯醚混合型聚羧酸系高性能 减水剂，在1-3天的早强性能已大大提高，在地铁管片、管桩行业的获得认可和应用，但要 达到混凝土搅拌浇柱后8小时的抗压强度达到彡30Mpa,尚有差距。本申请的发明人又经过反复多次的研究和试验发现，为加快水泥的水化过程，除 了保证一定的养护条件和温度因素外，寻找使普通硅酸盐水泥能迅速促凝固化，并不断加 快水泥水化硬化过程也是十分重要的，基于上述之研究，本申请的发明人除在酯醚混合型 聚羧酸高性能减水剂的合成过程中对参与聚合的单体组份和工艺条件进行改进，还添加复 合早强剂，再配制硅酸盐系化学粘结剂加速固化剂等组份，经过试验室和应用工地的实际 试验和试用，能达到超早期快速提升强度的预期效果。本发明采取的技术方案如下酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂，其质量组份为30 60%的酯醚混合型 聚羧酸高性能减水剂、0. 1 5%的复合无机盐类早强剂、0. 1 0. 6%的聚氧乙烯类消泡 剂、10 40%的复合氟硅酸盐、1 15%的复合有机类加速固化剂。
上述的酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂和聚氧乙烯类消泡剂均市售可得。上述的复合无机盐类早强剂为硫酸钠、硫代硫酸钠、硫氰酸钠、硫酸钾、硝酸钙或 亚硝酸钠等第一组无机盐与无水氯化钙、氯化铁或氯化铝等第二组无机盐的任意组合。上述的复合氟硅酸盐是指氟硅酸钠、氟硅酸锌或氟硅酸镁等第一组氟硅酸盐与硅 酸钠或氟化钠等第二组氟硅酸盐的任意组合。上述复合有机类加速固化剂是指甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基苯胺或二乙烯三 胺等第一组固化剂与乙二胺、三乙酸甘油酯、过氧化甲乙酮或过氧化苯甲酰等第二组固化 剂的任意组合。上述酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂的制备方法，该方法是按照配比将各 组份混合溶解在水溶液中，搅拌均勻。上述酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂的制备方法，优选的操作步骤是d、按配比将酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂加入复合无机盐类早强剂的水溶液 中，搅拌；e、按配比在上述混合水溶液中加入复合有机类加速固化剂，搅拌；f、需现场快速施工时，加入复合氟硅酸盐到步骤b制得的水溶液后再加入聚氧乙 烯类消泡剂；需预配超早强高性能减水剂时，将氟硅酸盐组份在施工现场混凝土搅拌时计 量加入。本发明的有益效果1、用酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂实现了酯类聚羧酸高性能减水剂的高减水 率和高流动性及醚类聚羧酸高性能减水剂的良好适应性和保坍性，在性能上能够互补，也 使加入加速固化剂组份后混凝土施工的和易性和适应性仍得到良好调整，保证混凝土的可 施工性。2、在聚羧酸高性能减水剂中添加增强化学粘结力的氟硅酸盐，及硅酸盐的加速固 化剂，使混凝土的水化反应和化学反应同时进行，加快和增强混凝土粘结力，形成混凝土早 强的叠加作用，使超早强性能大大提升。3、本发明中所采用的无机物和有机化合物均采用二种或二种以上复合使用，性能 上也形成叠加作用，使它的性能得到充分的提高。
具体实施例方式实施例11. GJ JHpc1酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂配方(1)酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂GJ ZM25 (上海固佳化工科技有限公司产) 300g(2)硫氰酸钠4. 5g，硫代硫酸钠4g(3)甲酰氨 4.6g，乙二胺 6.5g(4)氟硅酸钠200g，氟硅酸镁15g(5)聚氧乙烯类消泡剂GJ SP(上海固佳化工科技有限公司产)1. Sg2.水泥及混凝土级配水泥为普通硅酸盐水泥Po42. 5，混凝土级配C50
CSGff GJ JHPCl，1. 2% 坍落度480 663 1082 138 5. 28彡 12cm3.养护条件，前2小时，自然养护；后6小时，60°C湿养护4.检测结果混凝土搅拌出机后，8小时抗压强度30. 2Mpa实施例21. GJ JHPC2酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂配方(1)酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂GJ ZM25 (上海固佳化工科技有限公司产) 300g(2)硫代硫酸钠16g，无水氯化钙16g(3) 二甲基甲酰氨15. 5g，乙二胺4. 5g(4)氟硅酸钠185g，氟硅酸锌13g(5)聚氧乙烯类消泡剂GJ SP(上海固佳化工科技有限公司产)1. 7g2.水泥及混凝土级配水泥为普通硅酸盐水泥Po42. 5 混凝土级配C50CSGff GJ JHPC2，1. 2% 坍落度440 630 1230 128 5. 28彡 12cm3.养护条件前2小时，复盖塑料薄膜，自然养护后6小时，60°C湿养护4.检测结果混凝土搅拌机出机后8小时抗压强度34. 4Mpa实施例31. GJ JHPC3酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂配方(1)酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂GJ ZM25 (上海固佳化工科技有限公司产) 300g(2)亚硝酸钠10g，无水氯化钙16g(3)甲酰氨18g，三乙酸甘油酯6g(4)硅酸钠185 氟硅酸镁35g(5)聚氧乙烯消泡剂GJ SP(上海固佳化工科技有限公司产)1. 6g2.水泥及混凝土级配水泥普通硅酸盐水泥Po42. 5混凝土级配C60CSGff GJ JHPC3，1. 2% 坍落度480 630 1130 135 5. 76彡 12cm3.试验地点高速公路某工程项目部养护条件前2小时自然养护后6小时采取60 65°C加热养护4.检测结果混凝土搅拌机出机后8小时，抗压强度3IMpa结果经实验室和工地应用试验配方GJ JHPC1, GJ JHPC2, GJ JHPC3养护条件混凝土浇注后前2小时自然养护或复盖塑薄膜养护后6小时> 60°C保 温养护当配方掺量为彡1.2%使用普通硅酸盐水泥Po42. 5时，8小时抗压强度均彡30Mpa，达到本发明之目标。
权利要求
酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂，其质量组份为30～60％的酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂、0.1～5％的复合无机盐类早强剂、0.1～0.6％的聚氧乙烯类消泡剂、10～40％的复合氟硅酸盐、1～15％的复合有机类加速固化剂。
2.如权利要求1所述的酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂，其特征在于所说的 复合无机盐类早强剂为硫酸钠、硫代硫酸钠、硫氰酸钠、硫酸钾、硝酸钙或亚硝酸钠等第一 组无机盐与无水氯化钙、氯化铁或氯化铝等第二组无机盐的任意组合。
3.如权利要求1所述的酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂，其特征在于所说的 复合氟硅酸盐是指氟硅酸钠、氟硅酸锌或氟硅酸镁等第一组氟硅酸盐与硅酸钠或氟化钠等 第二组氟硅酸盐的任意组合。
4.如权利要求1所述的酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂，其特征在于所说的 复合有机类加速固化剂是指甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基苯胺或二乙烯三胺等第一组固 化剂与乙二胺、三乙酸甘油酯、过氧化甲乙酮或过氧化苯甲酰等第二组固化剂的任意组合。
5.权利要求1-4所述的任一酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂的制备方法，其特 征在于该方法是按照配比将各组份混合溶解在水溶液中，搅拌均勻。
6.如权利要求5所述的酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂的制备方法，其特征在 于该方法操作步骤如下a、按配比将酯醚混合型聚羧酸高性能减水剂加入复合无机盐类早强剂的水溶液中，搅拌；b、按配比在上述混合水溶液中加入复合有机类加速固化剂，搅拌；C、需现场快速施工时，加入复合氟硅酸盐到步骤b制得的水溶液后再加入聚氧乙烯类 消泡剂；需预配超早强高性能减水剂时，将氟硅酸盐组份在施工现场混凝土搅拌时计量加 入。
全文摘要
本发明涉及一种应用于应急混凝土工程的早强聚羧酸高性能减水剂技术领域。本发明所说的酯醚混合型超早强聚羧酸高性能减水剂，其质量组份为30～60％的酯醚混合型早强聚羧酸高性能减水剂、0.1～5％的复合无机盐类早强剂、0.1～0.6％的聚氧乙烯类消泡剂、10～40％的复合氟硅酸盐、1～15％的复合有机类加速固化剂。本发明加入加速固化剂组份后混凝土施工的和易性和适应性仍得到良好调整；添加增强化学粘结力的氟硅酸盐及硅酸盐的加速固化剂后，加快和增强混凝土粘结力，形成混凝土早强的叠加作用，使超早强性能大大提升。使用普通硅酸盐水泥Po42.5时，8小时抗压强度均≥30MPa，达到本发明之目标。
文档编号C04B103/30GK101921083SQ20101025759
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者吴文田, 张勤, 杨芸, 蒋国宝 申请人:上海固佳化工科技有限公司