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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(xì)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(xì)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?；炷两Y(jié)構(gòu)材料自身和使用環(huán)境的特點(diǎn)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(jì)損失,由此引發(fā)的資源、能源和環(huán)境保護(hù)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(hù)與再建成本的控制,而且與節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)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(qiáng)度,裂縫還為空氣和水進(jìn)入混凝土提供一個(gè)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(qiáng)混凝上(HSCPI其特點(diǎn)是用水量小,水泥用量大,而且摻入了具有反應(yīng)活性的細(xì)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(shí)的同時(shí)產(chǎn)生了自干燥作用引起其宏觀體積減小收縮,這進(jìn)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(jìn)步加劇。一旦土木工程和建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性降低時(shí),就會存在嚴(yán)重的安全問題并且增加維修成本,有時(shí)嚴(yán)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(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例所得減水劑進(jìn)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(hù)6個(gè)月后的抗壓強(qiáng)度與純水中養(yǎng)護(hù)6個(gè)月后的抗折強(qiáng)度之比。

表1 各實(shí)施例產(chǎn)品性能測試結(jié)果

結(jié)語

以上實(shí)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(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。