CN102633462B - 一种混凝土保护剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土保护剂及其制备方法和应用，保护剂的组分及重量百分比含量分别为：5～20％可分散性胶粉、0.1～0.2％湿润分散剂、1～2％稳定剂、2～3％碳酸盐和1～2％酒石酸，74.35～88.4％去离子水，在初浇混凝土时加入，实现养护功能。与现有技术相比，本发明具有生产工艺简单，成本低廉，防护效果突出且无毒无污染的优点，在混凝土浇筑初期实现养护剂功能，在混凝土硬化后，发挥其保护剂功能，大幅度提高混凝土抵抗各类介质侵蚀能力而延长混凝土使用寿命，属于环保型建筑材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑工程技术领域的材料及其制备方法和施工应用，尤其是涉及一种混凝土保护剂及其制备方法和应用。
背景技术
混凝土作为一种大宗广泛使用的建筑材料，在现代建筑工程中发挥着巨大的作用。通常混凝土是由颗粒状的粗骨料、细骨料和水泥水化物组成，其在浇筑过程和使用过程中，由于各种各样的原因，经常会出现一些质量问题影响其使用寿命。在浇筑和养护过程中，由于水泥水化和水分蒸发易于引起混凝土开裂而导致混凝土强度发展不好，因此，有不少技术手段被应用于新浇筑混凝土提高养护性能。如中国专利文献号CN 101219867A，公开日：2008.07.16，记载了一种采用苯丙乳液然、丙烯酰胺溶液、硅酸钠溶液和有机硅溶液配制的混凝土养护剂，将其喷涂到新浇混凝土表面，实现其混凝土养护功能。又如专利文献号CN 102020443A，公开日：2011.04.20，该发明公开了一种由石蜡、环氧树脂、丙烯酸树脂、分散剂、表面活性剂与水混合制备而成的养护剂，将其喷涂在新浇混凝土表面，利用其在混凝土表面成膜防止水分蒸发达到养护功能。然而，混凝土在实际工程中应用中，经常暴露于各种较为严酷的环境，如环境周围腐蚀性介质的侵入，环境温湿度的变化、冻融循环破坏以及部分混凝土工程经常处于重荷载磨损等，这些外部条件将会严重影响混凝土的使用寿命。因此，单纯的一种混凝土养护剂在浇筑时的使用难以实现混凝土保护功能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可有效提高其耐久性、韧性和抵抗各类化学介质侵蚀能力的混凝土保护剂及其制备方法和应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种混凝土保护剂，由以下组分及重量百分比含量组成：
可分散性胶粉 5～20；
湿润分散剂 0.1～0.2；
稳定剂 1～2；
碳酸盐 2～3；
酒石酸 1～2；
去离子水 74.35～88.4。
所述的可分散性胶粉为可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末。
所述的湿润分散剂为市售的纯度为100％的丙二醇液体。
所述的稳定剂为过硫酸铵。
所述的碳酸盐为无水碳酸钠粉末。
所述的酒石酸为纯度为99％以上的固体粉末。
混凝土保护剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量百分比含量备料：
可分散性胶粉 5～20、
湿润分散剂 0.1～0.2、
稳定剂 1～2、
碳酸盐 2～3、
酒石酸 1～2、
去离子水 74.35～88.4；
(2)称取三分之二重量的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末，搅拌15分钟，缓慢加入丙二醇，继续搅拌10分钟；
(3)称取剩余三分之一重量的去离子水置于反应器中，搅拌，先一次加入五分之一重量的酒石酸并不断搅拌，全部溶解后加入剩余的酒石酸并继续搅拌15分钟，直到剩下的全部溶解，然后向其中加入五分之一重量的碳酸钠以避免聚集，过2分钟加入剩余的碳酸钠，继续以搅拌15分钟，然后缓慢加入步骤(2)得到的溶液并搅拌10分钟，最后加入过硫酸铵搅拌15分钟，然后静置1个小时进行密封得到混凝土保护剂。
混凝土保护剂的应用，包括以下步骤：
(1)混凝土浇筑完成后，待初凝时，喷洒混凝土保护剂，直至混凝土表面完全被乳白色溶液覆盖；
(2)1个半小时后，混凝土表面乳白色溶液完全被混凝土吸收，呈现混凝土原有的颜色，再次喷洒混凝土保护剂；
(3)2个小时左右，混凝土表面乳白色溶液消失，呈现混凝土原有的颜色即可。
与现有技术相比，本发明对于早期混凝土起到养护剂的功能；混凝土硬化后，聚合物通过湿润分散剂渗透到混凝土内部并参与到体系反应中，提高了混凝土韧性，同时一些无机盐与水泥水化产物氢氧化钙作用，形成结晶体密实了混凝土内部孔隙，提高了混凝土抵抗各种化学介质侵蚀能力和耐久性。本发明所说的混凝土保护剂材料具有以下技术优点：施工方便，具有超强的渗透和结晶能力，能大幅度提高混凝土耐久性和防裂能力，无毒无污染属于环保型多功能混凝土防护材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例的组成和重量百分比是醋酸乙烯聚合物粉末：20％，丙二醇溶液：0.15％，过硫酸铵：1.5％，无水碳酸钠粉末：2％，酒石酸：2％，去离子水：74.35％。以配制100kg样品进行试配。
第一步、称取49.56kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末20kg，搅拌15分钟，缓慢加入丙二醇0.15kg，搅拌10分钟，形成溶液1。
第二步、称取24.75kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加入2kg酒石酸并不断搅拌，直至全部溶解，继续搅拌15分钟；缓慢加入2kg的碳酸钠，搅拌15分钟直全部溶解；然后缓慢加入溶液1并搅拌10分钟，加入过硫酸铵1.5kg搅拌15分钟，然后静置1个小时进行密封形成样品。
将所制备的混凝土保护剂分2次涂刷到新浇某混凝土路面，每遍涂刷时保持混凝土表面完全被乳白色溶液覆盖，涂刷第二遍时，直至混凝土表面乳白色完全消失呈现混凝土原有的颜色。3个月后观察混凝土路面，与相同混凝土路面相比，涂刷保护剂混凝土路面无任何裂缝，且表面光洁无油污和任何破损。
实施例2
本实施例的组成和重量百分比是醋酸乙烯聚合物粉末：5％，丙二醇溶液：0.10％，过硫酸铵：1.0％，无水碳酸钠粉末：3％，酒石酸：1.5％，去离子水：88.4％。以配制100kg样品进行试配。
第一步、称取58.93kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末5kg，搅拌15分钟，缓慢加入丙二醇0.10kg，搅拌10分钟，形成溶液1。
第二步、称取29.47kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加入1.5kg酒石酸并不断搅拌，直至全部溶解，继续搅拌15分钟；缓慢加入3kg的碳酸钠，搅拌15分钟直全部溶解；然后缓慢加入溶液1并搅拌10分钟，加入过硫酸铵1.0kg搅拌15分钟，然后静置1个小时进行密封形成样品。
将所制备的混凝土保护剂分2次涂刷到新浇混凝土表面，每遍涂刷时保持混凝土表面完全被乳白色溶液覆盖，涂刷第二遍时，直至混凝土表面乳白色完全消失呈现混凝土原有的颜色。养护28d后，测试其各项性能。耐磨性检测：较相同配比混凝土其磨损损耗降低了45％；抗渗性：较相同配比混凝土抗渗压力提高了2.5倍；抗压强度：较相同配比混凝土提高了30％。涂刷后混凝土表面光洁。
实施例3
本实施例的组成和重量百分比是醋酸乙烯聚合物粉末：15％，丙二醇溶液：0.20％，过硫酸铵：2.0％，无水碳酸钠粉末：1.5％，酒石酸：1.0％，去离子水：79.3％。以配制100kg样品进行试配。
第一步、称取52.2kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末15kg，搅拌15分钟，缓慢加入丙二醇0.12kg，搅拌10分钟，形成溶液1。
第二步、称取26.1kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加入1.0kg酒石酸并不断搅拌，直至全部溶解，继续搅拌15分钟；缓慢加入1.5kg的碳酸钠，搅拌15分钟直全部溶解；然后缓慢加入溶液1并搅拌10分钟，加入过硫酸铵2.0kg搅拌15分钟，然后静置1个小时进行密封形成样品。
将所制备的混凝土保护剂分2次涂刷到新浇混凝土表面，每遍涂刷时保持混凝土表面完全被乳白色溶液覆盖，涂刷第二遍时，直至混凝土表面乳白色完全消失呈现混凝土原有的颜色。养护28d后，测试其各项性能。耐磨性检测：较相同配比混凝土其磨损损耗降低了35％；抗渗性：较相同配比混凝土抗渗压力提高了2.0倍；抗压强度：较相同配比混凝土提高了28％。涂刷后混凝土表面光洁。
实施例4
本实施例的组成和重量百分比是醋酸乙烯聚合物粉末：14.01％，丙二醇溶液：0.10％，过硫酸铵：1.5％，无水碳酸钾粉末：1.52％，酒石酸：1.50％，去离子水：81.37％。以配制100kg样品进行试配。
第一步、称取54.25kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末14.01kg，搅拌15分钟，缓慢加入丙二醇0.10kg，搅拌10分钟，形成溶液1。
第二步、称取27.12kg的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加入1.5kg酒石酸并不断搅拌，直至全部溶解，继续搅拌15分钟；缓慢加入1.52kg的碳酸钾，搅拌15分钟直全部溶解；然后缓慢加入溶液1并搅拌10分钟，加入过硫酸铵1.5kg搅拌15分钟，然后静置1个小时进行密封形成样品。
将所制备的混凝土保护剂分2次涂刷到新浇混凝土表面，每遍涂刷时保持混凝土表面完全被乳白色溶液覆盖，涂刷第二遍时，直至混凝土表面乳白色完全消失呈现混凝土原有的颜色。养护28d后，测试其各项性能。耐磨性检测：较相同配比混凝土其磨损损耗降低了35％；抗渗性：较相同配比混凝土抗渗压力提高了2.0倍；抗折强度：较相同配比混凝土提高了80％。涂刷后混凝土表面光洁。
实施例5
一种混凝土保护剂，由以下组分及重量百分比含量组成：可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末15kg、湿润分散剂0.1kg、稳定剂2kg、无水碳酸钠粉末2kg、酒石酸1.5kg、去离子水79.4kg，其中，使用的湿润分散剂为市售的纯度为100％的丙二醇液体，稳定剂为过硫酸铵，酒石酸为纯度为99％以上的固体粉末。
制备方法混凝土保护剂，包括以下步骤：
(1)按照以上组分及重量百分比含量备料；
(2)称取三分之二重量的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末，搅拌15分钟，缓慢加入丙二醇，继续搅拌10分钟；
(3)称取剩余三分之一重量的去离子水置于反应器中，搅拌，先一次加入五分之一重量的酒石酸并不断搅拌，全部溶解后加入剩余的酒石酸并继续搅拌15分钟，直到剩下的全部溶解，然后向其中加入五分之一重量的碳酸钠以避免聚集，过2分钟加入剩余的碳酸钠，继续以搅拌15分钟，然后缓慢加入步骤(2)得到的溶液并搅拌10分钟，最后加入过硫酸铵搅拌15分钟，然后静置1个小时进行密封得到混凝土保护剂。
该混凝土保护剂可以在混凝土浇注时使用，包括以下步骤：
(1)混凝土浇筑完成后，待初凝时，喷洒混凝土保护剂，直至混凝土表面完全被乳白色溶液覆盖；
(2)1个半小时后，混凝土表面乳白色溶液完全被混凝土吸收，呈现混凝土原有的颜色，再次喷洒混凝土保护剂；
(3)2个小时左右，混凝土表面乳白色溶液消失，呈现混凝土原有的颜色即可。
Claims (8)
1.一种混凝土保护剂，其特征在于，该保护剂由以下组分及重量百分比含量组成：
可分散性胶粉 5～20；
湿润分散剂 0.1～0.2；
稳定剂 1～2；
碳酸盐 2～3；
酒石酸 1～2；
去离子水 74.35～88.4。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土保护剂，其特征在于，所述的可分散性胶粉为可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土保护剂，其特征在于，所述的湿润分散剂为市售的纯度为100%的丙二醇液体。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土保护剂，其特征在于，所述的稳定剂为过硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土保护剂，其特征在于，所述的碳酸盐为无水碳酸钠粉末。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土保护剂，其特征在于，所述的酒石酸为纯度为99%以上的固体粉末。
7.一种如权利要求1所述的混凝土保护剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）按照以下组分及重量百分比含量备料：
可分散性胶粉 5～20、
湿润分散剂 0.1～0.2、
稳定剂 1～2、
碳酸盐 2～3、
酒石酸 1～2、
去离子水 74.35～88.4；
（2）称取三分之二重量的去离子水置于反应器中，搅拌，缓慢加可溶性的醋酸乙烯聚合物粉末，搅拌15分钟，缓慢加入丙二醇，继续搅拌10分钟；
（3）称取剩余三分之一重量的去离子水置于反应器中，搅拌，先一次加入五分之一重量的酒石酸并不断搅拌，全部溶解后加入剩余的酒石酸并继续搅拌15分钟，直到剩下的全部溶解，然后向其中加入五分之一重量的碳酸钠以避免聚集，过2分钟加入剩余的碳酸钠，继续搅拌15分钟，然后缓慢加入步骤（2）得到的溶液并搅拌10分钟，最后加入过硫酸铵搅拌15分钟，然后静置1个小时进行密封得到混凝土保护剂。
8.一种如权利要求1所述的混凝土保护剂的应用，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混凝土浇筑完成后，待初凝时，喷洒混凝土保护剂，直至混凝土表面完全被乳白色溶液覆盖；
（2）1个半小时后，混凝土表面乳白色溶液完全被混凝土吸收，呈现混凝土原有的颜色，再次喷洒混凝土保护剂；
（3）2个小时后，混凝土表面乳白色溶液消失，呈现混凝土原有的颜色即可。
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