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早强型聚羧酸高性能减水剂

阅读：1005发布：2020-11-25

IPRDB可以提供早强型聚羧酸高性能减水剂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种早强型聚羧酸高性能减水剂，属于建筑材料外加剂领域。本发明解决的技术问题是提供一种早强型聚羧酸高性能减水剂。本发明所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，由如下组分按重量百分比组成：聚羧酸系减水剂为10～20%，氯化钙为10～17%，亚硝酸钠为10～20%，三乙醇胺为1～3%，余量为水。本发明得到的早强型聚羧酸高性能减水剂具有早强效果优异、减水率高、保坍效果好、掺量小等优点。，下面是早强型聚羧酸高性能减水剂专利的具体信息内容。

权利要求

1.早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：由如下组分按重量百分比组成：余量为水。

2.根据权利要求1所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：由如下组分按重量百分比组成：余量为水。

3.根据权利要求1或2所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：所述的聚羧酸系减水剂为丙烯酸类聚羧酸减水剂。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：所述聚羧酸系减水剂固含量为40%。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：按重量比亚硝酸钠：氯化钙≥1。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：所述氯化钙为无水球状氯化钙，其中，氯化钙的纯度≥90wt%。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：所述亚硝酸钠的纯度≥98.5wt%。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的早强型聚羧酸高性能减水剂，其特征在于：所述三乙醇胺的纯度≥99wt%。

9.权利要求1～8任意一项所述的早强型聚羧酸高性能减水剂的应用，其特征在于：所述早强型聚羧酸高性能减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的2.0～3.5wt%。

说明书全文

早强型聚羧酸高性能减水剂

技术领域

[0001] 本发明具体涉及一种早强型聚羧酸高性能减水剂，属于建筑材料外加剂领域。

背景技术

[0002] 近年来，伴随着我国经济快速发展，人民生活水平不断提高。国家对交通、水利水电、住宅等基础设施建设投入不断加强，全国各地掀起建筑热朝，直接带动了水泥混凝土及混凝土外加剂的发展，尤其以混凝土外加剂的发展最为迅速。现代混凝土的发展给混凝土外加剂提出了越来越高的要求：首先，要求保证混凝土具有优良的施工性能；其次，要求保证混凝土具有结构耐久性能；再次，还要求外加剂本身的高性能，比如在掺量较低的情况下保证混凝土的施工性能和质量。

[0003] 在许多工程中，为了加快工程进度，缩短工期，就必须使用混凝土早强剂或早强减水剂来加快水泥水化速度，提高混凝土早期强度，保证工程的顺利竣工。比如在低温及零下温度条件下的混凝土施工，道路、桥梁及抢修、补强工程以及预制构件及水泥制品的生产中都会大量的使用早强剂或早强减水剂。在实际的工程应用中，以复合型的早强减水剂居多。

[0004] 使用复合早强减水剂有两个目的，第一：保证新拌混凝土在较低水胶比条件下良好的施工性能；第二：促进水泥水化进程，提高混凝土早期强度。

[0005] 目前，国内早强型复合减水剂的专利还比较少，并且已有专利中大多数使用奈系、氨基磺酸盐系等为代表的第二代减水剂，其早强效果较为明显，但同时具有掺量较大，坍落度损失较快，混凝土外观质量差，环境不够友好等缺点，给混凝土的施工及耐久性带来了很多的隐患。

[0006] 发明专利CN1772684A公开了一种能使水泥提早硬化的早强剂，由硫酸亚铁、工业盐、粉煤灰、碳酸钙粉配置而成，在水泥中添加3～5‰的早强剂时，能使水泥在3天的早期强度最高达到20.9MPa。对比发现其早期强度提高幅度不大，还有进一步提升空间，但是该技术方案并没有提及是否对水泥后期强度有影响的问题。

[0007] 发明专利CN101200354A公开了一种混凝土超早强剂的制备方法，其使用了高达35～55%的无机早强组分以及5～10%的有机早强组分来加快混凝土早期强度增长，促进混凝土在冬季低温条件下的凝结速度时。其优选减水剂为萘系减水剂，存在掺量高，减水率不足的问题，同时其所述混凝土超早强剂为粉剂，加工过程中涉及到粉尘污染，在掺入混凝土时还涉及到可能混合不均匀的情况。

发明内容

[0008] 本发明解决的技术问题是提供一种早强型聚羧酸高性能减水剂。

[0009] 本发明早强型聚羧酸高性能减水剂，由如下组分按重量百分比组成：

[0010]

[0011] 余量为水。

[0012] 进一步地，优选本发明早强型聚羧酸高性能减水剂，由如下组分按重量百分比组成：

[0013]

[0014] 余量为水。

[0015] 进一步地，优选所述的聚羧酸系减水剂包括烯丙基醚类聚羧酸减水剂、甲基丙烯酸甲酯类聚羧酸系减水剂、丙烯酸类聚羧酸减水剂。

[0016] 为了达到更好的减水效果，优选所述的聚羧酸系减水剂为丙烯酸类聚羧酸减水剂。

[0017] 进一步地，由于固含量低时会一定程度上影响减水率，进而影响混凝土的流动度，为了提高本发明减水剂的减水率，优选所述聚羧酸系减水剂固含量为40%。

[0018] 固含量是指液体外加剂中固体（有效成分）质量所占液体总质量的百分比含量。

[0019] 进一步地，为了保证复合外加剂的早强效果，同时避免钢筋锈蚀，优选按重量比亚硝酸钠：氯化钙≥1。

[0020] 进一步地，为了避免不良杂质引入影响外加剂的减水、早强效果，优选所述氯化钙为无水球状氯化钙，其中，氯化钙的纯度≥90wt%。

[0021] 进一步地，为了避免不良杂质引入影响外加剂的减水、早强效果，优选所述亚硝酸钠的纯度≥98.5wt%。

[0022] 亚硝酸钠在本发明中同时作为阻锈剂、早强、防冻剂。

[0023] 进一步地，为了避免不良杂质引入影响外加剂的减水、早强效果，优选所述三乙醇胺的纯度≥99%wt%。

[0024] 进一步地，优选所述的水为自来水或地下水。

[0025] 本发明早强型聚羧酸高性能减水剂的制备方法为取聚羧酸系减水剂、水混匀，再向其中加入三乙醇胺、氯化钙和亚硝酸钠，混匀即可。

[0026] 进一步地，上述混匀的方式可为搅拌混匀，搅拌时间为10～20min。

[0027] 本发明所述早强型聚羧酸高性能减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的2.0～3.5wt%。

[0028] 本发明具有的有益效果：

[0029] 1、本发明中使用了氯化钙，其中，氯化钙的来源广泛、价格低廉、早强效果优异，降低了早强型聚羧酸高性能减水剂的成本。而且通过氯化钙与亚硝酸钠的同时使用，其早强、防冻效果优异，塑化性能好，且由于亚硝酸钠的存在能有效防止因氯化钙的引入引起的钢筋锈蚀等不良效果，克服了早强型减水剂中不含有氯离子等具有腐蚀性的离子的技术偏见。

[0030] 2、适用温度较低，可在温度高于－5℃的条件下使用；各种组分间相容性较好，可确保外加剂较长时间储存均匀稳定。

[0031] 3、减水剂中各种早强组分协同效果优异，无机、有机早强组分同时使用效果相得益彰；由于氯化钙的塑化效果良好，与聚羧酸减水剂复配后，还可以显著提升外加剂的减水剂效果。

[0032] 4、收缩率低，有效提高混凝土的耐久性能。

[0033] 5、减水率高，可大幅降低水灰比，确保混凝土强度。

[0034] 6、保坍效果好，很好的满足混凝土施工性能。

[0035] 7、掺量低、抗压强度高，特别是在28d后，混凝土的抗压强度比仍能保持在165%以上。

具体实施方式

[0036] 本发明解决的技术问题是提供一种早强型聚羧酸高性能减水剂。

[0037] 本发明早强型聚羧酸高性能减水剂，由如下组分按重量百分比组成：

[0038]

[0039] 余量为水。

[0040] 进一步地，优选本发明早强型聚羧酸高性能减水剂，由如下组分按重量百分比组成：

[0041]

[0042] 余量为水。

[0043] 进一步地，优选所述的聚羧酸系减水剂包括烯丙基醚类聚羧酸减水剂、甲基丙烯酸甲酯类聚羧酸系减水剂、丙烯酸类聚羧酸减水剂。

[0044] 为了达到更好的减水效果，优选所述的聚羧酸系减水剂为丙烯酸类聚羧酸减水剂。

[0045] 进一步地，由于固含量低时会一定程度上影响减水率，进而影响混凝土的流动度，为了提高本发明减水剂的减水率，优选所述聚羧酸系减水剂固含量为40%。

[0046] 固含量是指液体外加剂中固体（有效成分）质量所占液体总质量的百分比含量。

[0047] 进一步地，为了保证复合外加剂的早强效果，同时避免钢筋锈蚀，优选按重量比亚硝酸钠：氯化钙≥1。

[0048] 进一步地，为了避免不良杂质引入影响外加剂的减水、早强效果，优选所述氯化钙为无水球状氯化钙，其中，氯化钙的纯度≥90wt%。

[0049] 进一步地，为了避免不良杂质引入影响外加剂的减水、早强效果，优选所述亚硝酸钠的纯度≥98.5wt%。

[0050] 亚硝酸钠在本发明中同时作为阻锈剂、早强、防冻剂。

[0051] 进一步地，为了避免不良杂质引入影响外加剂的减水、早强效果，优选所述三乙醇胺的纯度≥99%wt%。

[0052] 进一步地，优选所述的水为自来水或地下水。

[0053] 本发明早强型聚羧酸高性能减水剂的制备方法为取聚羧酸系减水剂、水混匀，再向其中加入三乙醇胺、氯化钙和亚硝酸钠，混匀即可。

[0054] 进一步地，上述混匀的方式可为搅拌混匀，搅拌时间为10～20min。

[0055] 本发明所述早强型聚羧酸高性能减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的2.0～3.5wt%。

[0056] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

[0057] 实施例1本发明早强型聚羧酸高性能减水剂的制备

[0058] 取丙烯酸类聚羧酸系减水剂（其为LonS-Mw减水型聚羧酸母液，为丙烯酸类，固含量为40%，生产厂家为四川吉龙化学建材有限公司，生产批号为20121214-0）320g，水990g混合均匀后，依次加入三乙醇胺40g、氯化钙300g、亚硝酸钠350g，搅拌均匀，即得早强型聚羧酸高性能减水剂。

[0059] 其中，所述氯化钙的纯度为91wt%，亚硝酸钠的纯度为99wt%，三乙醇胺的纯度为99wt%。

[0060] 所得早强型聚羧酸高性能减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的2.5wt%。

[0061] 实施例2本发明早强型聚羧酸高性能减水剂的制备

[0062] 取丙烯酸类聚羧酸系减水剂（其为LonS-Mw减水型聚羧酸母液，为丙烯酸类，固含量为40%，生产厂家为四川吉龙化学建材有限公司，生产批号为20121214-0）240g，水1115g混合均匀后，依次加入三乙醇胺45g、氯化钙280g、亚硝酸钠320g，搅拌均匀，即得早强型聚羧酸高性能减水剂。

[0063] 其中，所述氯化钙的纯度为95wt%，亚硝酸钠的纯度为99.5wt%，三乙醇胺的纯度为99wt%。

[0064] 所得早强型聚羧酸高性能减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的3.0wt%。

[0065] 实施例3本发明早强型聚羧酸高性能减水剂的制备

[0066] 取丙烯酸类聚羧酸系减水剂（其为LonS-Mw减水型聚羧酸母液，为丙烯酸类，固含量为40%，生产厂家为四川吉龙化学建材有限公司，生产批号为20121214-0）210g，水1215g混合均匀后，依次加入三乙醇胺35g、氯化钙250g、亚硝酸钠290g，搅拌均匀，即得早强型聚羧酸高性能减水剂。

[0067] 其中，所述氯化钙的纯度为96wt%，亚硝酸钠的纯度为99wt%，三乙醇胺的纯度为99wt%。

[0068] 所得早强型聚羧酸高性能减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的3.2wt%。

[0069] 比较例1

[0070] 取萘系高效减水剂（粉剂）120g，水1310g混合均匀后，依次加入三乙醇胺20g、氯化钙250g、亚硝酸钠300g，搅拌均匀，即得萘系早强型减水剂。

[0071] 其中，所述氯化钙的纯度为96wt%，亚硝酸钠的纯度为99wt%，三乙醇胺的纯度为99wt%。

[0072] 所得减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的4.0wt%。

[0073] 比较例2

[0074] 取萘系高效减水剂（粉剂）135g，水1475g混合均匀后，依次加入三乙醇胺15g、硫酸钠375g，搅拌均匀，即得萘系早强型减水剂。

[0075] 其中，所述氯化钙的纯度为91wt%，亚硝酸钠的纯度为99wt%，三乙醇胺的纯度为99wt%。

[0076] 所得减水剂的掺量为混凝土中胶凝材料用量的3.8wt%。

[0077] 将实施例1～3和比较例1、2得到的减水剂进行各项性能对比

[0078] 1、水泥净浆流动度及其保持性能

[0079] 水泥净浆流动度及流动度经时损失按照GB/8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行。采用亚东P.O.42.5R水泥，W/C=0.29。试验结果如表1所示。

[0080] 表1水泥净浆流动度及其保持性能

[0081]

[0082]

[0083] 从表1可以看出，采用本发明方法制备的早强型聚羧酸高性能减水剂的流动性以及流动度保持效果均较以前产品有较大提升。

[0084] 2、早强型减水剂技术指标

[0085] 将实施例1、实施例2、实施例3制备的复合早强型聚羧酸高性能减水剂以及比较例1、比较例2得到的减水剂按实施例或比较例中的掺量掺入同批次混凝土中，按照相关国家标准分别进行检测。

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