[0001] 本发明涉及化学试剂领域，具体涉及一种用于机场道面机制砂干硬性混凝土的外加剂。

[0002] 随着我国的经济发展，各省市的机场建设也越来越多，并且随着时间的推移，越来越多的机场道面需要维护和更换，现有的机场道面更换或安装方式一般是浇筑或安装装配式道面板。安装的装配式道面板，一般是在道面板加工厂内进行装配式道面板的预制加工，现有的用于机场道面的混凝土，一般具有特定的含水率和硬度等要求，特别是对于用于机场道面的机制砂混凝土，其使用的是机制砂，机制砂与天然砂相比具有很明显的经济优势，各个地方的机制砂虽略有差异，一般都比天然砂的成本低，但是机制砂相较于天然砂有较高的石粉含量，在制备混凝土时机制砂中含有的石粉能改善机制砂混凝土性能。但机制砂细度模数、粒形、级配、棱角性与天然砂相比仍有一定的不足之处，机制砂相比天然砂细度模数大、级配较差、粒形表面粗糙、棱角性强。

[0003] 由于机场道面机制砂干硬性混凝土中使用了机制砂，使得新拌机制砂道面混凝土存在和易性差、吸水量大、不易提浆、稠度损失过快不易于施工等缺点，现有的混凝土中一般只使用减水剂，只能起到减水作用，无法解决现有机制砂混凝土出现的多种问题。

[0035] 本发明提供了一种用于机场道面机制砂干硬性混凝土的外加剂，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0036] 下面结合附图对本发明进行详细说明：

[0037] 实施例1

[0038] 结合图1，一种用于机场道面机制砂干硬性混凝土的外加剂，其特征在于，包括机制砂机场道面混凝土减水剂、保水剂、消泡剂、引气剂和水，各组分的重量份含量为：

[0039]

[0040] 机制砂机场道面混凝土减水剂为聚羧酸高性能减水剂，含固量为40％‑45％，减水率为20％‑25％；

[0041] 保水剂由以下重量份的原料组成：羟丙基甲基纤维素醚48‑52份、膨润土18‑22份、硅藻土9‑11份、聚乙烯醇9‑11份和聚丙烯酰胺9‑11份，各原料搅拌混合均匀而成。

[0042] 消泡剂为聚醚类消泡剂或有机硅消泡剂，消泡剂用于消除混凝土内的大气泡，提高混凝土的密实性和强度。

[0043] 引气剂由以下重量份的原料组成：三萜皂甙48‑52份、十二烷基硫酸钠18‑22份、聚乙二醇9‑11份、明胶9‑11份和羧甲基纤维素9‑11份，各原料搅拌混合均匀而成；水为去离子水或电导率小于20μS/cm的工业水。

[0044] 机制砂机场道面混凝土减水剂通过以下方法制备而成：

[0045] 步骤Ⅰ，配制聚醚大单体水溶液，将聚醚大单体加入反应釜中，加热到一定温度，并搅拌溶解；

[0046] 步骤Ⅱ，配制混合溶液A、混合溶液B；在反应釜中滴加混合溶液A、混合溶液B前加入引发剂，搅拌均匀后向反应釜中同时滴加混合溶液A和混合溶液B，边滴加边继续搅拌，滴加完毕后保温；

[0047] 步骤Ⅲ，保温完成后加入碱液中和，控制pH值在6‑7之间，即得所述机制砂机场道面混凝土减水剂。

[0048] 步骤Ⅰ中的加热温度为30℃‑60℃；所述步骤Ⅱ中混合溶液A滴加时间t1为3h‑4h，所述混合溶液B滴加时间为t2为2.5h‑3.5h，所述混合溶液A滴加时间相比所述混合溶液B延长0.5h，所述保温时间为1h‑2h。

[0049] 聚醚大单体水溶液为异戊烯醇聚氧乙烯醚或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚中的一种，分子量为(2400‑3000)道尔顿；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水(27.5％)中的一种，添加量与聚醚大单体的质量比为0.5％‑1.5％；碱液为氢氧化钠、氢氧化钾与水混合配制的水溶液，添加量根据溶液pH值达到6‑7之间确定。

[0050] 混合溶液A由还原剂、链转移剂和水混合配制而成；

[0051] 还原剂为L‑抗败血酸或吊白块中的一种，添加量与聚醚大单体的质量比为0.1％‑0.3％，所述链转移剂为巯基丙酸、巯基乙酸或巯基乙醇中的一种，添加量与聚醚大单体的质量比为0.2％‑0.6％；所述混合溶液B由丙烯酸、丙烯酸酯、功能性小单体和水混合配置而成。

[0052] 丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯中的一种，丙烯酸、丙烯酸酯、功能性小单体与聚醚大单体的质量比为(2‑4)︰(1‑2)︰(1‑2)︰(30‑40)[0053] 功能性小单体为自制酯化减缩降粘保坍小单体，功能性小单体具体由丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐中的一种与一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或二乙二醇单丁醚中的一种，在催化剂和阻聚剂作用下酯化反应得到。

[0054] 功能性小单体的酯化方法为：在反应釜中分别投入丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐中的一种，以及一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或二乙二醇单丁醚中的一种，同时投入催化剂和阻聚剂，搅拌均匀并开始升温，反应温度为110℃‑130℃，反应时间为4h‑8h，反应期间持续通氮气，带出体系生成的水分。

[0055] 功能性小单体中的丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐中的一种与一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或二乙二醇单丁醚中的一种的添加摩尔比为(1.5‑3)︰1。

[0056] 所述催化剂为对甲苯磺酸、甲基磺酸或浓硫酸中的一种，添加质量比为反应物总质量的2％‑5％。所述阻聚剂为对苯二酚或酚噻嗪中的一种，添加质量比为反应物总质量的0.5％‑1.5％。

[0057] 实施例2

[0058] 一种机场道面机制砂干硬性混凝土，包括上述用于机场道面机制砂干硬性混凝土的外加剂。

[0059] 实施例3

[0060] 一种适用于机场道面机制砂干硬性混凝土的外加剂，包括机制砂机场道面混凝土减水剂、保水剂、消泡剂、引气剂和水，各组分的重量份含量为：机制砂机场道面混凝土减水剂30份；保水剂0.02份；消泡剂0.01份；引气剂0.1份；水50‑70份，水为去离子水或电导率小于20μS/cm的工业水。

[0061] 机制砂机场道面混凝土减水剂为聚羧酸高性能减水剂，含固量为40‑45％，减水率为20‑25％。机制砂机场道面混凝土减水剂通过分子结构设计及工艺优化，引入功能性小单体，机制砂机场道面混凝土减水剂除具有合适的减水率外，还具有良好的抗泥保塑效果，并且能够起到降低混凝土粘度以及减小混凝土收缩的作用。

[0062] 保水剂由以下重量份的原料组成：羟丙基甲基纤维素醚50份、膨润土20份、硅藻土10份、聚乙烯醇10份和聚丙烯酰胺10份，搅拌混合均匀而成。该保水剂具有良好的保水性，防止混凝土出现离析泌水，提高混凝土路面拉毛后表层砂浆的稳定性，保证拉毛刻槽深度，并且能够提高混凝土强度、抗裂性能以及耐磨性能。

[0063] 消泡剂为聚醚类消泡剂或有机硅消泡剂，消泡剂可以消除混凝土内的大气泡，提高混凝土的密实性和强度，并且有利于提高机场道面混凝土的抗碳化性能和抗硫酸盐侵蚀性能。

[0064] 引气剂由以下重量份的原料组成：三萜皂甙50份、十二烷基硫酸钠20份、聚乙二醇10份、明胶10份和羧甲基纤维素10份，搅拌混合均匀而成。

[0065] 引气剂完成后，引起剂由起泡组分、稳泡组分和增稠组分组成，具有良好的起泡、稳泡和增稠效果，能在混凝土内部引入大量均匀微小的稳定气泡，优化机制砂的级配，提高机场道面混凝土的施工性能，并且能显著提高混凝土的抗冻融性能。

[0066] 外加剂复配方法具体为：按配比准确称量外加剂各组份，按以下顺序投料，先加入机制砂机场道面混凝土减水剂，然后加入水和保水剂，搅拌均匀后继续加入消泡剂，继续搅拌一段时间后再加入引气剂，再搅拌均匀即得。

[0067] 机制砂机场道面混凝土减水剂通过以下方法制备而成：(1)配制聚醚大单体水溶液，将聚醚大单体加入反应釜中，升温到一定温度，加热温度为30℃‑60℃，并搅拌溶解；(2)配制A液、B液，滴加前加入引发剂，搅拌均匀后向反应釜中同时滴加A液和B液，边滴加边继续搅拌，滴加完毕后保温；所述A液滴加时间为3h，所述B液滴加时间为2.5h，所述A液滴加时间相比所述B液延长0.5h，所述保温时间为1.5h；(3)保温完成后加入碱液中和，控制pH值在6‑7之间，即得所述机制砂机场道面混凝土减水剂。

[0068] 聚醚大单体为异戊烯醇聚氧乙烯醚或甲基烯丙醇聚氧乙烯醚中的一种，分子量为(2400)道尔顿，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水(27.5％)中的一种，添加量与聚醚大单体的质量比为0.5％‑1.5％，所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾与水混合配制的水溶液，添加量根据溶液pH值达到6‑7之间确定。

[0069] A液由还原剂、链转移剂和水混合配制而成。所述还原剂为L‑抗败血酸或吊白块中的一种，添加量与聚醚大单体的质量比为0.1％‑0.3％，所述链转移剂为巯基丙酸、巯基乙酸或巯基乙醇中的一种，添加量与聚醚大单体的质量比为0.2％‑0.6％。

[0070] B液为丙烯酸、丙烯酸酯、功能性小单体和水混合配置而成的水溶液。所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯中的一种，丙烯酸、丙烯酸酯、功能性小单体与聚醚大单体的质量比为(2‑4)︰(1‑2)︰(1‑2)︰(30‑40)。

[0071] 功能性小单体为自制酯化减缩降粘保坍小单体，具体由丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐中的一种与一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或二乙二醇单丁醚中的一种，在催化剂和阻聚剂作用下酯化反应得到。

[0072] 功能性小单体的酯化工艺为：在反应釜中分别投入丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐中的一种，以及一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或二乙二醇单丁醚中的一种，同时投入催化剂和阻聚剂，搅拌均匀并开始升温，反应温度为110℃‑130℃，反应时间为4h‑8h，反应期间持续通氮气，带出体系生成的水分。

[0073] 功能性小单体中的丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐中的一种与一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或二乙二醇单丁醚中的一种的添加摩尔比为(1.5‑3)︰1。所述催化剂为对甲苯磺酸、甲基磺酸或浓硫酸中的一种，添加质量比为反应物总质量的2％‑5％。所述阻聚剂为对苯二酚或酚噻嗪中的一种，添加质量比为反应物总质量的0.5％‑1.5％。

[0074] 实施例4

[0075] 上述适用于机场道面机制砂干硬性混凝土的外加剂，设置有全新的机制砂机场道面混凝土减水剂，并在外加剂中引入消泡剂、保水剂、消泡剂、引气剂和负离子水，该外加剂用于机场道面机制砂干硬性混凝土中后，特别是针对具有机制砂的干硬性混凝土，对机场道面机制砂干硬性混凝土具有合适的减水率外，还具有良好的抗泥保塑效果，并且能够起到降低混凝土粘度以及减小混凝土收缩的作用，非常适用于机场道面使用上的混凝土，提高了机制砂混凝土的和易性。本发明中的外加剂在使用时，具有良好的保水性，防止机制砂混凝土出现离析泌水，提高混凝土路面拉毛后表层砂浆的稳定性，保证拉毛刻槽深度，并且能够提高混凝土强度、抗裂性能以及耐磨性能。

[0076] 本发明中，通过功能性小单体的配方使用以及引气剂的使用，解决了机制砂用于混凝土使用时的和易性差的问题，优化了机制砂粒形的级配；针对机制砂混凝土不易提浆和稠度损失过快不易施工的问题。并且，本发明中公开了外加剂的制备方法和机制砂机场道面混凝土减水剂，通过本发明中的制备方法和化学原材料的使用，可更稳定准确的得到本发明中需要的机制砂机场道面混凝土减水剂。

[0077] 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。