本发明涉及混凝土外加剂技术领域，尤其涉及一种基于蒸养混凝土的聚羧酸减水剂母液及其制备方法。
背景技术：
减水剂是目前研究和应用最广泛的一种混凝土外加剂，外加剂已成为混凝土中除水泥、砂、石、水以外的第五种重要组成部分。聚羧酸作为新一代减水剂，具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构可调性强、生产工艺简单和对环境的友好等优点。被公认为是混凝土外加剂今后的发展方向。
在实际生产中，预制构件生产企业中构件的养护成型以蒸养为主，蒸汽养护就要消耗大量的能源，而目前构件厂主要能源就是来自煤炭燃烧，排放出大量的二氧化碳和二氧化硫等有害物质，导致空气污染严重。为了减少能源消耗，减少有害气体的排放，蒸养环节就要大为缩减甚至做到零蒸养，因此，研究一种能够缩短蒸养时间，同时也能够满足强度要求的性能优异的聚羧酸减水剂具有重大的经济效益和社会效益。
技术实现要素：
针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种基于蒸养混凝土的聚羧酸减水剂母液及其制备方法。本发明的聚羧酸减水剂能够大幅度提高混凝土早期强度，减少蒸养时间，解决了实际生产中为了满足混凝土的强度要求，需要较长时间的蒸养环节，导致大量能源消耗污染环境，以及增加成本的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于蒸养混凝土的聚羧酸减水剂母液，是通过将聚合大单体与水、催化剂、链转移剂和不饱和小单体混合后反应，再加入碱性溶液中和pH值至6～7后得到的，所述聚合大单体包括异戊烯基聚乙二醇和甲基丙烯基-聚乙二醇；所述不饱和小单体包括甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯磺酸钠。
进一步地，所述聚合大单体是将异戊烯基聚乙二醇、甲基丙烯基-聚乙二醇和水在催化剂的催化作用下，按质量比0.8～1.1:1～1.2:0.8～1.0配制反应得到。
具体地，所述聚合大单体是将异戊烯基聚乙二醇、甲基丙烯基-聚乙二醇和水在催化剂的催化作用下，按质量比1:1:1配制反应得到。
进一步地，所述不饱和小单体由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和水按质量比4～6:15～19:1:3～5:40配制得到。
具体地，所述不饱和小单体由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和水按质量比5:18:1:4:40配制得到。
进一步地，所述异戊烯基聚乙二醇和甲基丙烯基-聚乙二醇的重均分子量为1000～5000。
具体地，所述异戊烯基聚乙二醇和甲基丙烯基-聚乙二醇的重均分子量为2400。
进一步地，配制聚合大单体的混合液的反应温度在23～27℃范围内。
进一步地，所述聚合大单体配制过程中的催化剂的用量为聚合大单体质量的1.0～1.3％。
具体地，所述聚合大单体配制过程中的催化剂的用量为聚合大单体质量的1.2％。
进一步地，由配制得到的聚合大单体制备聚羧酸减水剂过程中的催化剂的用量为聚合大单体质量的1.0～1.3％；所述链转移剂的用量为聚合大单体质量的0.4～0.5％；所述不饱和小单体的用量为聚合大单体质量的15～19％。
具体地，由配制得到的聚合大单体制备聚羧酸减水剂过程中的催化剂的用量为聚合大单体质量的1.2％；所述链转移剂的用量为聚合大单体质量的0.4％；所述不饱和小单体的用量为聚合大单体质量的18％。
本发明的一种基于蒸养混凝土的聚羧酸减水剂母液的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、聚合大单体制备：将异戊烯基聚乙二醇、甲基丙烯基-聚乙二醇和水按配比混合，使其在氧化剂的催化作用下完全溶解，得到聚合大单体溶液；
步骤二、不饱和小单体制备：将甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和水按配比混合，得到不饱和小单体溶液；
步骤三、将催化剂、链转移剂和水按用量配比制成催化促进溶液；
步骤四、将配制好的不饱和小单体溶液和催化促进溶液均匀滴加到聚合大单体溶液中，滴加结束后保温反应0.5～1.0h，得到反应后的混合物；向反应后的混合物种加入碱性溶液，将反应后的混合物的pH中和至6～7范围内，得到聚羧酸减水剂母液。
进一步地，步骤四中，不饱和小单体溶液和催化促进溶液的滴加时间控制在2～2.5h。
本发明提供的一种基于蒸养混凝土的聚羧酸减水剂母液及其制备方法，与现有技术相比，在保证现有聚羧酸减水剂优异的减水性能的基础上，大幅度提高混凝土的早期强度，减少了蒸养时间，进而减少了能源消耗，减少了有害气体的排放，单方混凝土水泥的用量也大为降低，不仅节约了成本，而且对混凝土本身的耐久性也非常有益。
另外，本发明的聚羧酸减水剂在混凝土中的使用具有掺量低、成本低、效果显著的特点，具有很好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的一种基于蒸养混凝土的聚羧酸减水剂母液，是通过将聚合大单体与水、催化剂、链转移剂和不饱和小单体混合后反应，再加入碱性溶液中和pH值至6～7后得到的，且聚合大单体是将异戊烯基聚乙二醇、甲基丙烯基-聚乙二醇和水在催化剂的催化作用下，按质量比0.8:1:0.8配制反应得到；上述不饱和小单体由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和水按质量比4:16:1:3:40配制得到。其中，聚合大单体的配制过程中的催化剂用量为1.0％，混合液的反应温度为23～27℃，由配制得到的聚合大单体制备聚羧酸减水剂过程中的催化剂的用量为聚合大单体质量的1.0％；链转移剂的用量为聚合大单体质量的0.4％；不饱和小单体的用量为聚合大单体质量的15％。
实施例2
本实施例2中，聚合大单体是将异戊烯基聚乙二醇、甲基丙烯基-聚乙二醇和水在催化剂的催化作用下，按质量比1:1:1配制反应得到；上述不饱和小单体由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和水按质量比5:18:1:4:40配制得到。其中，聚合大单体的配制过程中的催化剂用量为1.2％，混合液的反应温度为23～27℃，由配制得到的聚合大单体制备聚羧酸减水剂过程中的催化剂的用量为聚合大单体质量的1.2％；链转移剂的用量为聚合大单体质量的0.4％；不饱和小单体的用量为聚合大单体质量的18％。
实施例3
本实施例3中，聚合大单体是将异戊烯基聚乙二醇、甲基丙烯基-聚乙二醇和水在催化剂的催化作用下，按质量比1.1:1.2:1配制反应得到；上述不饱和小单体由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯磺酸钠和水按质量比6:19:1:5:40配制得到。其中，聚合大单体的配制过程中的催化剂用量为1.3％，混合液的反应温度为23～27℃，由配制得到的聚合大单体制备聚羧酸减水剂过程中的催化剂的用量为聚合大单体质量的1.2％；链转移剂的用量为聚合大单体质量的0.5％；不饱和小单体的用量为聚合大单体质量的19％。
试验例
将实施例的聚羧酸减水剂母液和陕西友邦新材料科技有限公司生产的标准早强聚羧酸减水剂(YB-FG561)分别拌合C40强度等级的混凝土，检验其性能。其中，混凝土配合比如下：
混凝土的蒸养温度为40℃，蒸养40℃测定6h、8h、12h混凝土抗压强度，测试结果如下：
上述试验结果表明：在蒸养条件下本发明的聚羧酸减水剂比陕西友邦新材料科技有限公司生产的标准早强聚羧酸减水剂更能提高早期强度，从而减少脱模时间提高模的周转效率，缩减蒸养时间。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。