本發(fā)明涉及建筑材料技術領域，具體是一種保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法和應用。

背景技術：

隨著科學技術的發(fā)展和建筑工程的需要，混凝土減水劑的研究與生產已趨向朝著高性能、無污染方向發(fā)展。以聚丙烯酸鹽及其接枝共聚物為代表的聚羧酸系高效減水劑以其高減水率、低摻量、良好的分散性等優(yōu)異性能成為未來高效減水劑的發(fā)展方向。隨著聚羧酸減水劑在混凝土工程中的應用，也逐漸顯露出來一些不足之處。如由于溫度的差異、原材料的不同以及施工工藝的區(qū)別，混凝土的坍落度經時損失較大，難以保證混凝土的質量以及工程施工的正常進行。

為了解決混凝土坍落度經時損失大的問題，可以采取減水劑與緩凝劑復摻、后摻法和多摻法等方法來改善其工作性能。然而減水劑與緩凝劑的復摻又可能會造成緩凝劑與水泥的相容性問題，對混凝土的質量造成危害；后摻法和多摻法則由于其相對復雜的操作流程以及對設備的要求較高，使用價值不大。但是現有改進后的減水劑摻量大，制作過程繁瑣，耗時長，成本高。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高保坍、分散性能優(yōu)異、適應性好、工藝簡單、反應周期短、能耗低的保坍型聚羧酸減水劑及其制備方法和應用，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸27-35份、聚環(huán)氧琥珀酸1-5份、干酪素7-15份、聚己二酸乙二醇酯5-12份、爐甘石3-10份。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸29-33份、聚環(huán)氧琥珀酸2-4份、干酪素9-13份、聚己二酸乙二醇酯7-10份、爐甘石5-8份。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸31份、聚環(huán)氧琥珀酸3份、干酪素11份、聚己二酸乙二醇酯8份、爐甘石6份。

本發(fā)明另一目的是提供一種保坍型聚羧酸減水劑的制備方法，由以下步驟組成：

1）將干酪素與質量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:3.5；

2）將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理12-15min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理40-45min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

本發(fā)明另一目的是提供所述聚羧酸減水劑在混凝土中的應用。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明中爐甘石經過聚環(huán)氧琥珀酸、干酪素處理后，再與聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯相互反應，制得的減水劑具有高保坍、分散性能優(yōu)異、適應性好的優(yōu)點，制備工藝反應條件簡單易控制，操作較為簡單，反應周期短，無污染，能耗低，易于工業(yè)化生產。本發(fā)明的減水劑在低摻量下對降低混凝土的坍落度損失也有很好的效果，能減少長時間運輸和較高溫度下造成的混凝土水分的流失和蒸發(fā)，并具有良好的坍落度保持能力，受氣候的影響小，與其他外加劑配合使用時相容性好。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

本發(fā)明實施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸27份、聚環(huán)氧琥珀酸1份、干酪素7份、聚己二酸乙二醇酯5份、爐甘石3份。

將干酪素與質量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理12min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理40min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實施例2

本發(fā)明實施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸35份、聚環(huán)氧琥珀酸5份、干酪素15份、聚己二酸乙二醇酯12份、爐甘石10份。

將干酪素與質量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理15min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理45min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實施例3

本發(fā)明實施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸29份、聚環(huán)氧琥珀酸2份、干酪素9份、聚己二酸乙二醇酯7份、爐甘石5份。

將干酪素與質量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理13min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理42min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實施例4

本發(fā)明實施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸33份、聚環(huán)氧琥珀酸4份、干酪素13份、聚己二酸乙二醇酯10份、爐甘石8份。

將干酪素與質量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理13min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理42min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

實施例5

本發(fā)明實施例中，一種保坍型聚羧酸減水劑，由以下按照重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸31份、聚環(huán)氧琥珀酸3份、干酪素11份、聚己二酸乙二醇酯8份、爐甘石6份。

將干酪素與質量含量1%的氫氧化鈉溶液混合，制得干酪素溶液，其中干酪素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:3.5。將爐甘石粉碎、過100目篩，加入其質量4倍的無水乙醇，在52℃的溫度下攪拌處理13min，再加入聚環(huán)氧琥珀酸，在65℃的溫度下攪拌處理20min，然后加入干酪素溶液，并在76℃的溫度下攪拌處理30min，加入聚甲基丙烯酸與聚己二酸乙二醇酯，在80℃的溫度下密封攪拌處理42min，然后在68℃的溫度下超聲處理20min，超聲功率為800W，然后在3000r/min的轉速下離心處理5min，取濾液，再在80℃的溫度下攪拌處理10min即得聚羧酸減水劑。

對比例1

除不含有干酪素外，其配方及制備過程與實施例5一致。

對比文件2

僅含有聚甲基丙烯酸與干酪素，其配方及制備過程與實施例5一致。

將實施例1-5和比較例1-2得到的減水劑進行各項性能對比

對以上7個實例產品分別與商用聚羧酸（對比樣）進行水泥凈漿流動度和混凝土坍落度對比，根據GB8076-2008進行混凝土應用性能和減水率實驗，W/C=0.29，減水劑摻量0.2%，摻量為折固量。

表1 水泥凈漿實驗結果

表2 C30混凝土坍落度實驗配比

表3 混凝土坍落度實驗結果

對照以上的實例可以看出，添加本發(fā)明所述方法制得的保坍型聚羧酸減水劑以后，可以保證2h內水泥凈漿流動度損失較小，降低2h內混凝土坍落度損失，能較好的改善混凝土的初始工作性能。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。