本發(fā)明涉及混凝土領(lǐng)域，特別涉及一種透水混凝土專用外加劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，城市被鋼筋混凝土所覆蓋，不透水路面呼吸性差，無法滲透雨水。目前，生活和工業(yè)用水仍以地下水為主，過量開采，使得地下水位急劇下降，地表生態(tài)開始失衡，環(huán)境問題越來越嚴(yán)重。透水混凝土是生態(tài)友好型混凝土，透水混凝土具有多孔結(jié)構(gòu)、孔隙率大的特點(diǎn)，可以滲透雨水，增加城市地下水資源，改善城市氣候，保護(hù)環(huán)境。透水混凝土可廣泛用于廣場、人行道、公園內(nèi)道路和停車場等。

而目前的加入普通混凝土外加劑的透水混凝土的性能一般，其中其抗壓強(qiáng)度一般控制在30MPa以下，抗凍融循環(huán)次數(shù)也低于150次。中國發(fā)明專利CN201310454082.2中公開了一種透水混凝土用外加劑，其特征在于：包括減水劑、緩凝劑、粘度改性劑、引氣劑、水，各組分質(zhì)量比為減水劑∶緩凝劑∶粘度改性劑∶引氣劑∶水＝（30～50）∶（1～3）∶（0.5～3）∶（0.3～1.5）∶（42～60）。但是該透水混凝土用外加劑孔隙率控制在33±2%，其抗壓強(qiáng)度控制在32±2MPa。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種透水混凝土專用外加劑，通過對外加劑配方以及加工工藝的優(yōu)化來控制孔隙率的同時，增強(qiáng)其抗壓強(qiáng)度。

一種透水混凝土專用外加劑，其特征在于，由以下原料組成，分別為：外加劑母液、葡萄糖酸鈉以及水，其中各組分質(zhì)量比為外加劑母液：葡萄糖酸鈉：水=（20~30）：（2~8）：（62~78）。

上述透水混凝土專用外加劑中，所述外加劑母液、葡萄糖酸鈉以及水的質(zhì)量比為25：4：71。其中葡萄糖酸鈉作為緩凝劑能夠有效地延遲透水混凝土初凝的速度，增強(qiáng)了混凝土運(yùn)輸、澆筑的可用時間。

上述透水混凝土專用外加劑中，所述外加劑母液，其組分包括甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、乙烯基聚氧乙烯醚、氧化劑、A液、B液、羥丙基甲基纖維素，各組分按質(zhì)量比為甲基烯丙酸聚氧乙烯醚：乙烯基聚氧乙烯醚：氧化劑：A液：B液：羥丙基甲基纖維素=（35~40）：（25~30）：（0.3~0.8）：（15~20）：（15~20）：（0.5~1.2）；其中A液由不飽和羥酸丙烯酸、馬來酸酐和去離子水配制而成，B液由還原劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和去離子水配制而成，而A液各組分的質(zhì)量比為不飽和羥酸丙烯酸：馬來酸酐：去離子水=（15~25）：（12~20）：（50~70），B液各組分的質(zhì)量比為還原劑：鏈轉(zhuǎn)移劑：去離子水=（0.5~1.3）：（0.5~1.3）：（85~95）。其中，母液中采用甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、乙烯基聚氧乙烯醚二者混合物作為減水劑的原料，增強(qiáng)了透水混凝土的密實(shí)性，并確保透水混凝土具有足夠流變性，便于混凝土澆筑，并且羥丙基甲基纖維素作為保水劑和緩凝劑使得透水混凝土具有泵送性，有利于現(xiàn)場施工人員的澆筑工序。

上述透水混凝土專用外加劑中，所述鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基丙酸、巰基乙酸、次亞磷酸鈉和甲基丙烯磺酸鈉的一種或者兩種或者三種或者四種混合。

上述透水混凝土專用外加劑中，所述氧化劑為30%雙氧水溶液，所述還原劑為VC。

上述透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入200g甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、160g乙烯基聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g氧化劑攪拌10min；

（2）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1g還原劑、1g鏈轉(zhuǎn)移劑、90g去離子水配制而成；

（3）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，滴加完成后保溫60min；

（4）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（5）最后向燒杯中加入5g羥丙基甲基纖維素?cái)嚢?0min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（6）透水混凝土專用外加劑母液、葡萄糖酸鈉以及去離子水按照配方比混合便形成透水混凝土專用外加劑成品。

上述透水混凝土專用外加劑的制備方法中，在步驟（3）中A、B溶液的滴加時間分別控制在180min、210min。

上述透水混凝土專用外加劑的制備方法中，在步驟（5）中羥丙基甲基纖維素的粘度控制在20±1萬。

上述透水混凝土專用外加劑的應(yīng)用，所述外加劑在透水混凝土中的用量占摻總膠凝材料質(zhì)量的1.5~2.5%。

本發(fā)明的有益效果為

該發(fā)明針對于透水混凝土專用外加劑改進(jìn)，在去離子水介質(zhì)中，以甲基烯丙酸聚氧乙烯醚和乙烯基聚氧乙烯醚為主鏈，以A溶液為側(cè)鏈，引入B溶液作為鏈轉(zhuǎn)移劑、還原劑，然后以30%雙氧水溶液作為氧化劑，得到高性能減水劑。同時與作為緩凝劑的葡萄糖酸鈉混合制成的外加劑，能夠提供透水混凝土的流動性，減緩混凝土起始和最終的凝固時間，方便混凝土的運(yùn)輸以及卸料，同時增強(qiáng)了后期混凝土耐久性和抗壓強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

對本發(fā)明一種透水混凝土專用外加劑及其制備方法和應(yīng)用實(shí)施例做進(jìn)一步說明。

該透水混凝土專用外加劑，其特征在于，由以下原料組成，分別為：外加劑母液、葡萄糖酸鈉以及水，其中各組分質(zhì)量比為外加劑母液：葡萄糖酸鈉：水=（20~30）：（2~8）：（62~78）。

其中優(yōu)選地，所述外加劑母液、葡萄糖酸鈉以及水的質(zhì)量比為25：4：71。

所述外加劑母液，其組分包括甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、乙烯基聚氧乙烯醚、氧化劑、A液、B液、羥丙基甲基纖維素，各組分按質(zhì)量比為甲基烯丙酸聚氧乙烯醚：乙烯基聚氧乙烯醚：氧化劑：A液：B液：羥丙基甲基纖維素=（35~40）：（25~30）：（0.3~0.8）：（15~20）：（15~20）：（0.5~1.2）；其中A液由不飽和羥酸丙烯酸、馬來酸酐和去離子水配制而成，B液由還原劑、鏈轉(zhuǎn)移劑和去離子水配制而成，而A液各組分的質(zhì)量比為不飽和羥酸丙烯酸：馬來酸酐：去離子水=（15~25）：（12~20）：（50~70），B液各組分的質(zhì)量比為還原劑：鏈轉(zhuǎn)移劑：去離子水=（0.5~1.3）：（0.5~1.3）：（85~95）。

而所述鏈轉(zhuǎn)移劑為巰基丙酸、巰基乙酸、次亞磷酸鈉和甲基丙烯磺酸鈉的一種或者兩種或者三種或者四種混合。所述氧化劑為30%雙氧水溶液，所述還原劑為VC。

對應(yīng)的透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入200g甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、160g乙烯基聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g氧化劑攪拌10min；

（2）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1g還原劑、1g鏈轉(zhuǎn)移劑、90g去離子水配制而成；

（3）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，滴加完成后保溫60min；

（4）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（5）最后向燒杯中加入5g羥丙基甲基纖維素?cái)嚢?0min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（6）透水混凝土專用外加劑母液、葡萄糖酸鈉以及去離子水按照配方比混合便形成透水混凝土專用外加劑成品。

其中，在步驟（3）中A、B溶液的滴加時間分別控制在180min、210min。在步驟（5）中羥丙基甲基纖維素的粘度控制在20±1萬。

而所述外加劑在透水混凝土中的用量占摻總膠凝材料質(zhì)量的1.5~2.5%。

實(shí)施例1

透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入200g甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、160g乙烯基聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g30%雙氧水溶液攪拌10min；

（2）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1gVC、1g巰基丙酸、90g去離子水配制而成；

（3）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，其中，A、B溶液的滴加時間分別控制在180min、210min，并且滴加完成后保溫60min；

（4）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（5）最后向燒杯中加入5g羥丙基甲基纖維素（羥丙基甲基纖維素的粘度控制在20±1萬）攪拌30min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（6）選取250g透水混凝土專用外加劑母液、40g葡萄糖酸鈉以及710g去離子水便形成透水混凝土專用外加劑成品。

實(shí)施例2

透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入250g甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、200g乙烯基聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g30%雙氧水溶液攪拌10min；

（2）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1gVC、1g巰基丙酸、90g去離子水配制而成；

（3）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，其中，A、B溶液的滴加時間分別控制在180min、210min，并且滴加完成后保溫60min；

（4）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（5）最后向燒杯中加入5g羥丙基甲基纖維素（羥丙基甲基纖維素的粘度控制在20±1萬）攪拌30min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（6）選取250g透水混凝土專用外加劑母液、40g葡萄糖酸鈉以及710g去離子水便形成透水混凝土專用外加劑成品。

實(shí)施例3

透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入250g甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、200g乙烯基聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g30%雙氧水溶液攪拌10min；

（2）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1gVC、1g巰基丙酸、90g去離子水配制而成；

（3）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，其中，A、B溶液的滴加時間分別控制在180min、210min，并且滴加完成后保溫60min；

（4）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（5）攪拌30min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（6）選取250g透水混凝土專用外加劑母液、40g葡萄糖酸鈉以及710g去離子水便形成透水混凝土專用外加劑成品。

實(shí)施例4

透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（7）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入200g甲基烯丙酸聚氧乙烯醚、160g乙烯基聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g30%雙氧水溶液攪拌10min；

（8）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1gVC、1g巰基丙酸、90g去離子水配制而成；

（9）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，其中，A、B溶液的滴加時間分別控制在100min、110min，并且滴加完成后保溫60min；

（10）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（11）最后向燒杯中加入5g羥丙基甲基纖維素（羥丙基甲基纖維素的粘度控制在20±1萬）攪拌30min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（12）選取250g透水混凝土專用外加劑母液、40g葡萄糖酸鈉以及710g去離子水便形成透水混凝土專用外加劑成品。

對比例1

透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入360g甲基烯丙酸聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g30%雙氧水溶液攪拌10min；

（2）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1gVC、1g巰基丙酸、90g去離子水配制而成；

（3）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，其中，A、B溶液的滴加時間分別控制在180min、210min，并且滴加完成后保溫60min；

（4）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（5）最后向燒杯中加入5g羥丙基甲基纖維素（羥丙基甲基纖維素的粘度控制在20±1萬）攪拌30min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（6）選取250g透水混凝土專用外加劑母液、40g葡萄糖酸鈉以及710g去離子水便形成透水混凝土專用外加劑成品。

對比例2

透水混凝土專用外加劑的制備方法，其制備步驟如下：

（1）選取帶有溫度計(jì)并備有攪拌器的1000ml皿口燒杯，向燒杯中加入300g去離子水，再分別加入360g乙烯基聚氧乙烯醚攪拌10min，然后加入3g30%雙氧水溶液攪拌10min；

（2）制備A、B溶液，其中A溶液由20g不飽和羥酸丙烯酸、16g馬來酸酐、60g去離子水配制而成，B溶液由1gVC、1g巰基丙酸、90g去離子水配制而成；

（3）在步驟（1）加入氧化劑攪拌10min后，采用蠕動泵同時滴加A、B溶液，其中，A、B溶液的滴加時間分別控制在180min、210min，并且滴加完成后保溫60min；

（4）然后向燒杯中加入30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為6.5至7，再向燒杯中加入去離子水調(diào)至溶液的固含量為40%；

（5）最后向燒杯中加入5g羥丙基甲基纖維素（羥丙基甲基纖維素的粘度控制在20±1萬）攪拌30min，便形成透水混凝土專用外加劑母液；

（6）選取250g透水混凝土專用外加劑母液、40g葡萄糖酸鈉以及710g去離子水便形成透水混凝土專用外加劑成品。

上述實(shí)施1-4以及對比例1-2制備的外加劑按照摻總膠凝材料質(zhì)量的1.5%加入至C20的透水混凝土中，測得該透水混凝土各項(xiàng)性能如下表：

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。