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引言

混凝土減縮劑(Shrinkage Reducing Agent簡寫為SRA)是一種能顯著減小混凝土硬化過程中產(chǎn)生的干縮而對其他性能影響較小的非離子型表面活性劑,主要是基于毛細管張力造成混凝土及其他材料干燥收縮的理論而研制的。減縮劑可以明顯降低混凝土內(nèi)部孔溶液的表面張力,降低水分散失引起的毛細孔收縮應(yīng)力,從而降低混凝土的收縮值,防止混凝土的干燥收縮開裂。

1 背景技術(shù)

混凝土是當(dāng)今世界上用途最廣、用量最大的一種土木工程材料。混凝土結(jié)構(gòu)材料自身和使用環(huán)境的特點使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)耐久性不足等問題,這給國家造成了巨大的經(jīng)濟損失,由此引發(fā)的資源、能源和環(huán)境保護問題正愈顯突出。當(dāng)今工程界普遍關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題,它不僅關(guān)系到混凝土結(jié)構(gòu)維護與再建成本的控制,而且與節(jié)能減排、環(huán)境保護和社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。

混凝土收縮是混凝上在澆筑及硬化后產(chǎn)生體積縮小的現(xiàn)象,如果收縮過大所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力會使混凝土產(chǎn)生開裂不但會降低結(jié)構(gòu)強度,裂縫還為空氣和水進入混凝土提供一個通道,使混凝士容易發(fā)生碳化腐蝕、鋼筋銹蝕在寒冷地區(qū)還會發(fā)生凍融循環(huán),這些都大大降低了混凝上的耐久性,縮短了建筑物的使用壽命。加之近年來大力發(fā)展起來的高性能混凝士(HPC)及高強混凝上(HSCPI其特點是用水量小,水泥用量大,而且摻入了具有反應(yīng)活性的細摻料,因此早期膠凝材料的水化快,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部自由水迅速消耗,在內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實的同時產(chǎn)生了自干燥作用引起其宏觀體積減小收縮,這進一步增大了混凝上內(nèi)部的應(yīng)力,使混凝土開裂的趨勢進步加劇。一旦土木工程和建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性降低時,就會存在嚴重的安全問題并且增加維修成本,有時嚴重到業(yè)主不得不要求工程停工,延誤工期,使施工單位技術(shù)人員傷透腦筋。

2 具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細的說明,實施例僅用于解釋本發(fā)明,并不是對本發(fā)明的限制。

2.1 實施例1 一種海工混凝土減縮型減水劑,其制備方法包括如下步驟：(1)取360質(zhì)量份(0.15mol)的平均分子量為2400的改性聚醚TPEG與280質(zhì)量份的水于反應(yīng)器中混合,控制溫度為20℃下攪拌,直至完全溶解,其中改性聚醚TPEG的濃度為56%。(2)向步驟(1)中得到的溶液中加入36質(zhì)量份H2O2,攪拌反應(yīng)10min。(3)向步驟(2)中得到的溶液中分別加入10.8質(zhì)量份的抗壞血酸與18質(zhì)量份的巰基丙酸的混合水溶液(其中,水為54質(zhì)量份),滴加時間為3h；再加入21質(zhì)量份(0.3mol)的丙烯酸水溶液(其中,水為80質(zhì)量份),滴加時間為2.5h,在40℃下繼續(xù)保溫反應(yīng)1h。然后加入150質(zhì)量份水,降溫至30℃。(4)向步驟(3)中得到的反應(yīng)物中加入36質(zhì)量份的碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液(其中,碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為5：1)調(diào)節(jié)p H值至7左右,即得。該海工混凝土減縮型減水劑的應(yīng)用方法為：混凝土中該減水劑摻入量為膠凝材料重量的1%。

2.2 實施例2 一種海工混凝土減縮型減水劑,其制備方法包括如下步驟：(1)取240質(zhì)量份(0.1mol)的平均分子量為2400的烯丙基聚氧乙烯醚HPEG與103質(zhì)量份的水于反應(yīng)器中混合,控制溫度為13℃下攪拌,直至完全溶解,其中烯丙基聚氧乙烯醚HPEG的濃度為70%。(2)向步驟(1)中得到的溶液中加入36質(zhì)量份H2O2,攪拌反應(yīng)15min。(3)向步驟(2)中得到的溶液中分別加入4.8質(zhì)量份的抗壞血酸與24質(zhì)量份的巰基乙酸的混合水溶液(其中,水為42質(zhì)量份),滴加時間為3.5h；再加入62質(zhì)量份(0.55mol)的丙烯酸羥乙酯水溶液(其中,水為102質(zhì)量份),滴加時間為3h,在40℃下繼續(xù)保溫反應(yīng)1h。然后加入150質(zhì)量份水,降溫至30℃。(4)向步驟(3)中得到的反應(yīng)物中加入36質(zhì)量份的碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液(其中,碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為10：1)調(diào)節(jié)p H值至7左右,即得。該海工混凝土減縮型減水劑的應(yīng)用方法為：混凝土中該減水劑摻入量為膠凝材料重量的0.6%

2.3 實施例3 一種海工混凝土減縮型減水劑,其制備方法包括如下步驟：(1)取240質(zhì)量份(0.1mol)的平均分子量為2400的改性聚醚TPEG與103質(zhì)量份的水于反應(yīng)器中混合,控制溫度為20℃下攪拌,直至完全溶解,其中改性聚醚TPEG的濃度為70%。(2)向步驟(1)中得到的溶液中加入25質(zhì)量份H2O2與過硫酸銨的混合物,攪拌反應(yīng)12min。(3)向步驟(2)中得到的溶液中分別加入12質(zhì)量份的抗壞血酸與40質(zhì)量份的疏基乙酸及巰基丙酸的混合水溶液(其中,水為64質(zhì)量份),滴加時間為3h；再加入19.4質(zhì)量份(0.2mol)的甲基丙烯酸甲酯水溶液(其中,水為55質(zhì)量份),滴加時間為3h,在40℃下繼續(xù)保溫反應(yīng)1h。然后加入120質(zhì)量份水,降溫至30℃。(4)向步驟(3)中得到的反應(yīng)物中加入36質(zhì)量份的磷酸三鈉和磷酸氫二鈉混合溶液(其中,磷酸三鈉和磷酸氫二鈉的摩爾比為10：1)調(diào)節(jié)p H值至7左右,即得。該海工混凝土減縮型減水劑的應(yīng)用方法為：混凝土中該減水劑摻入量為膠凝材料重量的0.8%。

2.4 對比例1 (1)取240質(zhì)量份(0.1mol)的平均分子量為2400的改性聚醚TPEG與103質(zhì)量份的水于反應(yīng)器中混合,控制溫度為20℃下攪拌,直至完全溶解,其中改性聚醚TPEG的濃度為70%。(2)向步驟(1)中得到的溶液中加入25質(zhì)量份H2O2,攪拌反應(yīng)12min。(3)向步驟(2)中得到的溶液中分別加入12質(zhì)量份的抗壞血酸與40質(zhì)量份的疏基乙酸的混合水溶液(其中,水為64質(zhì)量份),滴加時間為3h；再加入16.7質(zhì)量份(0.2mol)的甲基丙烯酸水溶液(其中,水為50質(zhì)量份),滴加時間為2.5h,在40℃下繼續(xù)保溫反應(yīng)1h。然后加入120質(zhì)量份水,降溫至30℃。(4)向步驟(3)中得到的反應(yīng)物中加入30質(zhì)量份的30%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)p H值至7左右,即得。該混凝土減縮型減水劑的應(yīng)用方法為：混凝土中該減水劑摻入量為膠凝材料重量的1%。對上述實施例所得減水劑進行表面張力性能測試以及所得混凝土收縮率比和抗侵蝕系數(shù)性能測試如下：其中,抗侵蝕系數(shù)測試為：所得混凝土試塊在5%硫酸鈉侵蝕性溶液中養(yǎng)護6個月后的抗壓強度與純水中養(yǎng)護6個月后的抗折強度之比。

表1 各實施例產(chǎn)品性能測試結(jié)果

結(jié)語

以上實施例只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想,不能理解為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以依據(jù)本申請的思想,對說明書中的實施例進行變化、修改、替換和變型。