专利名称：一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂及其制备方法
技术领域：
本发明属混凝土外加剂领域，具体涉及到一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂及其制备方法。
背景技术：
在各种系列的减水剂中，聚羧酸系高效减水剂是最具发展前景的高性能减水剂。 它能高效减水、改善混凝土的孔结构和密实程度，有效抑制混凝土的坍落度损失，更好的控制混凝土的引气、缓凝、泌水等问题，并可从整体上降低混凝土的制造成本，这使其在近年来得到了飞速的发展，越来越广泛地在工程中得到了应用。然而，随着人类对自然资源的过度开发，作为混凝土的重要材料之一的骨料等自然资源日益匮乏，质量越来越差。许多地区(如成都等地区)受自然条件等因素限制，都逐渐使用机制砂、卵石作为骨料等来生产混凝土。机制砂颗粒形状多棱角，其质量受生产设备、厂家规模较小等因素影响，存在含泥量较高，颗粒级配不良的问题，通常较粗颗粒 (2. 36mm以上)及细颗粒(75μπι以下)较多，中间颗粒较少，导致所配制出的混凝土的和易性、包裹性等性能较差；而卵石表面较光滑，流动性虽较好，但包裹性却相对较差。在使用普通聚羧酸减水剂配制机制砂、卵石混凝土时，作为聚羧酸减水剂的主要优点之一的高减水率使得混凝土对掺量、用水量等都变得非常敏感，而同时其在机制砂石混凝土中保水性能差的特点无疑对这一敏感性起到“推波助澜”的作用，导致该混凝土出现泌水、离析等问题的概率非常大。常常刚刚经搅拌出机的性能良好的混凝土，在放置一段时间后特别是坍落度损失后，就呈现出“一盘散沙”状态，造成工程浇注混凝土时堵管现象时有发生，这不仅影响了工程效率，还存在较大的质量隐患。而长期以来，一直没有一种很好的聚羧酸减水剂来解决这个难题。目前国内用的改性聚醚类和甲基丙烯酸聚酯类聚羧酸减水剂用于机制砂石混凝土拌制时，经常出现掺量敏感而导致新拌混凝土离析、泌水。为此，必须开发新型的聚羧酸减水剂来降低原有聚羧酸减水剂掺量的敏感性，使得其可在保持混凝土原有流动性的基础上改善其黏聚性，来解决其在机制砂、机制卵石普通混凝土中使用时容易出现泌水和随原材料质量波动的掺量敏感等问题，降低实际生产使用中混凝土质量控制的难度，保证混凝土质量满足工程的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对现有技术的不足而提供一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂及其制备方法。该混凝土超塑化剂用于机制砂石混凝土的拌制，明显改善了新拌混凝土的粘聚性和和易性，并可明显减少新拌混凝土离析、泌水现象的发生。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其特征在于它可由10 60mol%单体a、 5 40mol%单体b、20 70mol%单体c和0. 01 IOmol %单体d通过水溶性自由基共聚方法进行共聚得到分子量为10000 65000的聚合物，然后加碱中和而成，单体a+b+c+d =100mol%，其中，单体a用通式⑴表示
权利要求
1.一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其特征在于它由10 60mol%单体a、5 40mol%单体b、20 70mol%单体c和0. 01 IOmol %单体d通过水溶性自由基共聚方法进行共聚得到分子量为10000 65000的聚合物，然后加碱中和而成，单体a+b+c+d = IOOmol %，其中，单体a用通式⑴表示
2.根据权利要求1所述的用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其特征在于单体a为顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐和富马酸及其一价碱金属盐或铵盐中的一种。
3.根据权利要求1所述的用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其特征在于单体b为烯丙基聚乙二醇醚、1-甲基-2-丙烯基聚乙二醇醚、烯丙基聚丙二醇醚、1-甲基-2-丙烯基聚丙二醇醚中的一种或者几种的混合，其中η为20-60。
4.根据权利要求1所述的用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其特征在于单体d为丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及其钠盐、丙烯磺酸及其钠盐、2-甲基丙烯磺酸及其钠盐中的一种或者几种的混合。
5.根据权利要求1所述的用于机制砂石的混凝土超塑化剂的制备方法，其特征在于 包括以下步骤在惰性气氛下，于单体b的水溶液中加入单体a和单体d，升温搅拌至单体a和单体 d溶解，然后向其中分别同时滴加单体c和链转移剂的混合水溶液及引发剂水溶液，在单体c和链转移剂的混合水溶液滴加完毕后，将剩余的引发剂溶液在0. 5-2h内滴加完毕，再 40-90°C保温l_3h，最后降温加碱中和至PH为6-7，根据需要调节该体系浓度，即得用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其中单体a 10 60mol %，单体b 5 40mol %，单体c 20 70mol %，单体 d 0. 01 IOmol %，单体 a+b+c+d = IOOmol %。
6.根据权利要求5所述的用于机制砂石的混凝土超塑化剂的制备方法，其特征在于 所用的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁氰、双氧水中的一种或几种的混合，所述引发剂的加入量按重量计为所有反应单体总质量的0. 5 5%。
7.根据权利要求5所述的用于机制砂石的混凝土超塑化剂的制备方法，其特征在于 所用的链转移剂为巯基乙醇、2-羟基丙硫醇、巯基乙酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸或2-巯基丁二酸，所述链转移剂的加入量按重量计为反应单体总质量的0. 01 0. 2%。
8.根据权利要求5所述的用于机制砂石的混凝土超塑化剂的制备方法，其特征在于 所述的保温温度控制为60 80°C。
全文摘要
本发明涉及一种用于机制砂石的混凝土超塑化剂及其制备方法。该用于机制砂石的混凝土超塑化剂，其特征在于它由10~60mol%单体a、5~40mol%单体b、20~70mol%单体c和0.01~10mol%单体d通过水溶性自由基共聚方法进行共聚得到分子量为10000～65000的聚合物，然后加碱中和而成，单体a+b+c+d=100mol%，本发明提供的用于机制砂石的混凝土超塑化剂应用在机制砂和掺有卵石的混凝土中，可明显改善了新拌混凝土的粘聚性和和易性，显著减少新拌混凝土离析、泌水现象的发生；可与引气剂、缓凝剂、消泡剂等外加剂复合使用，应用广泛。
文档编号C08F220/58GK102250295SQ20111013486
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者傅凌, 刘勇彰, 周金钟, 张宜, 梅群, 熊骁辉, 纪晓辉, 肖宏军, 袁明华, 郑广军, 陈景, 韩周冰, 顾芳, 黄波 申请人:中建三局建设工程股份有限公司, 中建商品混凝土天津有限公司, 中建商品混凝土有限公司