本发明涉及混凝土,具体为一种含超支化减水剂的混凝土和制备方法。
背景技术:
1、混凝土是由凝胶材料、骨料、水、外加剂按一定比例配制而成的一种人工石材,具有原料丰富、生产工艺简单的特点,聚羧酸减水剂作为水泥混凝土第三代减水剂,具有较多的优点,广泛应用于建筑材料中,随着社会的发展,超支化聚合物具备很多线性聚合物没有的优点,并且具有较好的溶解性、高流变性,同时可以接枝各种基团,使其功能化;将其应用在本发明中,以提高混凝土的性能。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种含超支化减水剂的混凝土和制备方法,具有较好的防腐效果,同时改善了水泥易沁水的现象,提升了胶砂的流动度。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:一种含超支化减水剂的混凝土,包括以下重量组分:80-100重量份的中砂、90-120重量份的石子、95-110重量份的水泥、40-60重量份的粉煤灰、3-5重量份的超支化减水剂、1-2重量份的助剂、40-50重量份的水。
5、优选的,所述超支化减水剂的制备方法为:
6、(1)向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入十六臂聚酰胺-胺超支化大分子和丙烯酰氯,搅拌溶解,继续向其加入三乙胺催化剂,在80-95℃下反应6-12h,结束后减压蒸馏,过滤并干燥,得到烯基化聚酰胺-胺超支化大分子;
7、(2)向二甲基甲酰胺溶剂中加入经过纯化的聚氨酯颗粒,在75-90℃下搅拌溶解6-12h,然后进行干燥,得到聚氨酯膜片;将甲基丙烯酸异硫氰酸酯加入到聚氨酯膜片中,通入氮气进行保护,再向其加入三乙胺,55-70℃下油浴10-14h,反应后乙腈洗涤、干燥,得到烯基化聚氨酯;
8、(3)向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入6-10重量份的烯基化聚氨酯、8-12重量份的甲基丙烯酸丁酯、5-8重量份的丙烯酸、4-9重量份的乙烯基磺酸钠进行溶解,溶解后加入0.5-1重量份的偶氮二异丁腈引发剂,然后继续加入3-6重量份的烯基化聚酰胺-胺超支化大分子,在50-70℃下反应3-5h,反应后减压蒸馏除去溶剂,过滤、洗涤并干燥,得到超支化减水剂。
9、优选的,所述(1)中十六臂聚酰胺-胺超支化大分子、丙烯酰氯、三乙胺催化剂的质量比为1:2.1-3.4:0.02-0.04。
10、优选的,所述(2)中聚氨酯颗粒、甲基丙烯酸异硫氰酸酯、聚氨酯膜片、三乙胺的质量比为1.5-2.1:2.3-2.5:1:0.02-0.03。
11、优选的,所述助剂的制备方法为:
12、s1.将十六臂聚酰胺-胺超支化大分子和1,3-丙烷磺内酯加入到丙酮溶剂中,搅拌均匀,然后滴加质量分数为5-7%的氢氧化钠溶液,在70-95℃下反应8-15h,结束后减压浓缩除去溶剂,粗产物在乙醇中重结晶,得到中间体;
13、s2.向n,n-二甲基甲酰胺溶剂中加入中间体和3-(1-咪唑基)丙酰氯,搅拌均匀,然后继续加入三乙胺催化剂,在60-80℃下反应2-5h,结束后减压蒸馏除去溶剂,过滤并干燥,得到助剂。
14、优选的,所述s1中十六臂聚酰胺-胺超支化大分子、1,3-丙烷磺内酯的质量比为1:1.2-1.5。
15、优选的,所述s2中中间体、3-(1-咪唑基)丙酰氯、三乙胺催化剂的质量比1.1-1.3:1:0.03-0.04。
16、优选的,所述含超支化减水剂的混凝土的制备工艺包括以下步骤:在20-40℃下,将中砂、石子加入到搅拌机中进行搅拌搅拌40-50s,再向其继续加入水泥、粉煤灰、超支化减水剂、助剂、水,搅拌30-40s,结束后,浇铸成模,在室温下进行养护20-24h,成型拆模,得到含超支化减水剂的混凝土。
17、(三)有益的技术效果
18、本发明通过将中砂、石子加入到搅拌机中进行搅拌,再向其继续加入水泥、粉煤灰、超支化减水剂、助剂、水,搅拌,结束后,浇铸成模,在室温下进行养护,成型拆模,得到含超支化减水剂的混凝土。
19、其中超支化减水剂的中的支链结构使得分子间形成一种空间立体斥力,在较短时间内,由于减水剂的空间斥力的作用,水泥浆体的絮凝结构不断的解体,其中包裹的水分子不断的被释放,抑制了水泥的水化过程,缓解水泥粒子物理凝聚过程,沁水现象明显,减少了浆体的损失;其中的聚氨酯可以提高混凝土的韧性,其中的咪唑基团可以提高混凝土的防腐效果。
1.一种含超支化减水剂的混凝土,其特征在于,包括以下重量组分:80-100重量份的中砂、90-120重量份的石子、95-110重量份的水泥、40-60重量份的粉煤灰、3-5重量份的超支化减水剂、1-2重量份的助剂、40-50重量份的水。
2.根据权利要求1所述的含超支化减水剂的混凝土,其特征在于,所述超支化减水剂的制备方法为:
3.根据权利要求2所述的含超支化减水剂的混凝土,其特征在于,所述(1)中十六臂聚酰胺-胺超支化大分子、丙烯酰氯、三乙胺催化剂的质量比为1:2.1-3.4:0.02-0.04。
4.根据权利要求2所述的含超支化减水剂的混凝土,其特征在于,所述(2)中聚氨酯颗粒、甲基丙烯酸异硫氰酸酯、聚氨酯膜片、三乙胺的质量比为1.5-2.1:2.3-2.5:1:0.02-0.03。
5.根据权利要求1所述的含超支化减水剂的混凝土,其特征在于,所述助剂的制备方法为:
6.根据权利要求5所述的含超支化减水剂的混凝土,其特征在于,所述s1中十六臂聚酰胺-胺超支化大分子、1,3-丙烷磺内酯的质量比为1:1.2-1.5。
7.根据权利要求5所述的含超支化减水剂的混凝土,其特征在于,所述s2中中间体、3-(1-咪唑基)丙酰氯、三乙胺催化剂的质量比1.1-1.3:1:0.03-0.04。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的含超支化减水剂的混凝土的制备工艺,其特征在于,所述含超支化减水剂的混凝土的制备工艺包括以下步骤:在20-40℃下,将中砂、石子加入到搅拌机中进行搅拌40-50s,再向其继续加入水泥、粉煤灰、超支化减水剂、助剂、水,搅拌30-40s,结束后,浇铸成模,在室温下进行养护20-24h,成型拆模,得到含超支化减水剂的混凝土。