【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料混凝土外加剂领域，具体是一种水溶性聚脲早强剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着我国大规模基础建设的快速推进，混凝土的需求量不断攀升，尤其是为加快施工进度，降低项目建设成本，对混凝土的早期强度提出了更高要求。例如，桥梁和装配式建筑预制构件的生产过程中，为加快模板周转效率，要求出厂时预制构件的强度不低于设计值的75%。因此，为提高预拌混凝土的早期强度，工程技术人员通过加入氯盐、硫酸盐、碳酸盐、三乙醇胺等各种类型的无机、有机和复合早强剂，加速混凝土的硬化速率，便于冬季、紧急抢险或快速施工的应用。
2、申请号为202410057762.9的文献公开了一种高粘度聚氨酯水泥砂浆及其制备方法，其将水性聚氨酯加入到含有聚丙烯、碳纤维的砂浆中，无需固化剂制备了一种高粘度聚氨酯水泥砂浆，改善了砂浆的粘结强度和机械强度。
3、目前混凝土早强剂在应用过程中依然存在各种问题。例如，三乙醇胺类的有机早强剂，虽然可以提升混凝土的早期强度，但存在一定的缓凝效果。聚氨酯或聚脲类的早强剂，由于分子量大，亲水性基团较少，往往只能在水中分散成乳液（粒径大于100nm），在水中以胶束存在，无法与混凝土充分反应，在强碱性的混凝土复杂环境中使用时，稳定性差，容易聚集沉淀，只能增加后期韧性，无法提升早期强度。因此，有必要开发新型的水溶性早强剂，提高混凝土的早期强度。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种水溶性聚脲早强剂及其制备方法和应用。
2、本专利技术解决所述方法技术问题的技术方案是，提供一种水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3、（1）将二氨基聚醚、二异氰酸酯和催化剂在无水环境中，在60~80℃下持续搅拌反应至溶液粘度达到2pa·s以上，停止反应，得到聚脲预聚体；
4、（2）将扩链剂加入聚脲预聚体中，在无水环境中在60~80℃下搅拌反应至溶液粘度达到5pa·s以上，停止反应，得到聚脲；
5、（3）将聚脲滴加到水中，滴加的过程中持续搅拌，得到透明的水溶性聚脲早强剂。
6、本专利技术解决所述早强剂技术问题的技术方案是，提供一种所述制备方法制备得到的水溶性聚脲早强剂，其特征在于，聚脲在水中为50nm以下的小尺寸胶束，水溶性聚脲早强剂的可见光透过率≥90%。
7、本专利技术解决所述应用技术问题的技术方案是，提供一种所述水溶性聚脲早强剂在水泥浆、砂浆和混凝土拌合中的应用，其特征在于，将所述水溶性聚脲早强剂与胶凝材料、骨料、外加剂和水一同加入。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
9、（1）本专利技术的聚脲分子量低，分子结构中富含羧基、氨基和脲键基团，在水中分散性能优异，溶解度高，产品稳定，在高碱性的水泥浆环境中不易聚集，便于在水泥浆、砂浆和混凝土拌合中应用。
10、（2）本专利技术的聚脲具有丰富的羧基位点，可以吸附在水泥颗粒表面，阻止水泥凝聚，提高浆体的黏聚性和保水性，和易性更佳，在混凝土中能够分散均匀和反应充分，从而加快水泥水化，提高水泥、砂浆和混凝土的早期强度。
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1.一种水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，二氨基聚醚为聚四氢呋喃二胺、聚氧乙烯醚二胺和聚氧丙烯醚二胺中的至少一种，数均分子量为250~2000g/mol；
3.根据权利要求2所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，聚四氢呋喃二胺的数均分子量为250~1000g/mol，聚氧乙烯醚二胺和聚氧丙烯醚二胺的数均分子量为500~1500g/mol。
4.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，扩链剂含有两个氨基且至少含有一个羧基，具体是赖氨酸、二氨基庚二酸或2,3-二氨基丙酸中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，二异氰酸酯:二氨基聚醚:扩链剂的质量比为100:50~90:10~20；
6.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中，无水环境为无水无氧环境，通过氮气或惰性气体保
7.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，聚脲和水的质量比为1:10~100。
8.一种权利要求1-7任一所述制备方法制备得到的水溶性聚脲早强剂，其特征在于，聚脲在水中为50nm以下的小尺寸胶束，水溶性聚脲早强剂的可见光透过率≥90%。
9.一种权利要求8所述水溶性聚脲早强剂在水泥浆、砂浆和混凝土拌合中的应用，其特征在于，将所述水溶性聚脲早强剂与胶凝材料、骨料、外加剂和水一同加入。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，胶凝材料为水泥、煤灰或硅灰中的至少一种；骨料为碎石和/或砂子；外加剂为减水剂、缓凝剂、泵送剂、防水剂、增稠剂、引气剂和现有早强剂中的至少一种；
...【技术特征摘要】
1.一种水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，二氨基聚醚为聚四氢呋喃二胺、聚氧乙烯醚二胺和聚氧丙烯醚二胺中的至少一种，数均分子量为250~2000g/mol；
3.根据权利要求2所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，聚四氢呋喃二胺的数均分子量为250~1000g/mol，聚氧乙烯醚二胺和聚氧丙烯醚二胺的数均分子量为500~1500g/mol。
4.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，扩链剂含有两个氨基且至少含有一个羧基，具体是赖氨酸、二氨基庚二酸或2,3-二氨基丙酸中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的水溶性聚脲早强剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，二异氰酸酯:二氨基聚醚:扩链剂的质量比为100:50~90:10~...
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