CN103496877B - 一种混凝土内养护剂、其制备方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土内养护剂，所述内养护剂为具有智能吸水释水功能且在混凝土中长期稳定存在的高吸水树脂，包括以下组分：去离子水，氢氧化钠，丙烯酸，水溶性引发剂，水溶性交联剂，天然接枝骨架高岭土，所述的高岭土为煅烧高岭土。本发明的混凝土内养护剂环保高效，掺加量小，制备原材料成本低，且使用方便。能显著减少新拌混凝土的用水量，提高混凝土性能并延长混凝土使用寿命。

Description

一种混凝土内养护剂、其制备方法及使用方法

技术领域

本发明属于混凝土工程领域，具体涉及一种混凝土内养护剂、其制备方法及使用方法。

背景技术

在混凝土实际施工中，混凝土养护是一个非常重要的环节。混凝土的强度很大程度决定于水泥水化的程度，而水泥水化只能在被水填充的毛细管内发生，因此，必须创造条件防止水分由毛细管中蒸发失去，才能使水泥充分水化，以保证混凝土的强度不断增长。否则，在干燥环境中，水泥水化作用会随着水分的逐渐蒸发而停止，并引起混凝土干缩裂缝及结构疏松，从而严重影响混凝土的强度和耐久性。因此，为混凝土的养护创造湿润保水的环境显得极为重要。

传统的混凝土养护法主要有覆盖湿麻袋、湿草袋或堆湿沙后再洒水等，不仅浪费了大量水资源、人力物力，而且满足不了高层建筑的梁柱、大型建筑物和缺水干旱地区的施工要求。现在提倡使用的混凝土内养护方法主要是化学养护法，但是，这种方法常出现与水泥兼容性差、减水率偏低、坍落度经时变化偏大、过多的引气现象以及不够经济等问题。

发明内容

本发明所要解决的问题就是针对上述现有技术存在的不足而提供一种混凝土内养护剂、其制备方法及使用方法，使用的内养护剂环保高效，掺加量小，制备原材料成本低，且使用方便。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种混凝土内养护剂，其特殊之处在于：所述内养护剂为具有智能吸水释水功能且在混凝土中长期稳定存在的高吸水树脂，包括以下组分：去离子水，氢氧化钠，丙烯酸，水溶性引发剂，水溶性交联剂，天然接枝骨架高岭土，所述的高岭土为煅烧高岭土。

进一步，所述内养护剂各组分的重量比为：

进一步，所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钠。

上述的混凝土内养护剂的使用方法：将所述混凝土内养护剂在配制混凝土料时掺入，并搅拌均匀，其中，所述混凝土内养护剂的重量占混凝土料中胶凝材料总重量的0.01％-0.2％。

上述的混凝土内养护剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)配料：按照混凝土内养护剂相应的原料质量配比进行称量配料；

(2)按照配比，将氢氧化钠溶于去离子水后与丙烯酸混和；

(3)所得混合液中依次添加上述配合比的引发剂、交联剂、高岭土，搅拌均匀后在微波炉中用微波辐射成型；

(4)成型后在无水乙醇中浸泡30min～60min，然后将其放进烘箱，于80～100℃恒温烘干6～8h，得到膨松状的高吸水树脂混凝土内养护剂；

(5)用粉碎机将高吸水树脂混凝土内养护剂粉碎，再用套筛筛分，便可得到颗粒状混凝土内养护剂。

进一步，微波辐射的功率为180-360W，微波辐射的时间为1-5min。

进一步，所述内养护剂的粒径优选为80目。

本发明的内养护剂从制备方法上来说，是根据混凝土环境而设计，经多种优化而成，制备方法上为微波辐射法，在操作上更为简单便捷且效果更为理想；从高吸水树脂内养护剂用法上说，本发明的内养护剂根据混凝土的具体情况选择最合适的粒径80目(粒径为180μm)左右，在粒径为80目时，混凝土的养护效果最好。

本发明的有益效果在于：

1)无需浇水的先进的内养护方法，可大量节省养护用水并减少人力、物力投入，降低了外加剂的应用成本，解决了以往减水剂、养护剂分开使用所带来的工序繁杂、成本高等问题，节省了人力、物力。

2)有效结合了减水剂与养护剂的功能：结合减水剂与高效混凝土养护剂的优点，减水率高，可有效减少水分蒸发，减少后期养护成本，并有效地提高了混凝土内养护剂的综合性能(物理性能、工作性能等)。

3)环境友好，与水泥砂浆配合性好，利于环保，促进资源可持续发展。

4)新型环保高效混凝土内养护剂从分子结构、作用原理和在混凝土中的表现行为与传统减水剂有很大区别，不仅具有适宜的减水率、流动度、掺量、和易性等优点，还具有后期养护功能，使用本传统发明产品可代替传统的湿养护，可减少劳动度、降低工程费用，达到并超过传统的湿养护效果。

5)由于非金属矿物的添加，一方面减少了环境的污染，另外还大大减低了成本。

6)本发明的混凝土内养护剂的制备方法便捷，而且本发明的高吸水树脂内养护剂的养护效果更为明显，强度增长率相对更高。能显著减少新拌混凝土的用水量，提高混凝土性能并延长混凝土使用寿命。

具体实施方式

实施例1

配方：去离子水47.6％，丙烯酸22.4％，氢氧化钠5％，过硫酸钠17.9％，N’N-亚甲基双丙烯酰胺0.3％，高岭土6.8％。

制备方法：

首先将氢氧化钠溶解于去离子水、然后再将其与丙烯酸混合均匀，控制混合液温度在50℃以下；再依次添加过硫酸钠、N’N-亚甲基双丙烯酰胺以及高岭土，搅拌均匀，在微波功率为270W的微波炉里面微波处理2min，可以得到混凝土内养护剂膨胀物；将所得的膨胀物用没过膨胀物面的酒精浸泡30min，然后将其放进烘箱，恒温80度至100度烘干8h得到膨松状的混凝土内养护剂；将膨松状混凝土内养护剂用粉碎机粉碎，再用80目筛筛分，便可得到目数为80目的混凝土内养护剂。

实施例2

配方：去离子水47.8％，丙烯酸22.1％，氢氧化钠5.5％，过硫酸钠17.7％，N’N-亚甲基双丙烯酰胺0.3％，高岭土6.6％。

制备方法与实施例1相同，制得80目的混凝土内养护剂。

实施例3

配方：去离子水48％，丙烯酸21.7％，氢氧化钠6.1％，过硫酸钠17.4％，N’N-亚甲基双丙烯酰胺0.3％，高岭土6.5％。

制备方法与实施例1相同，制得80目的混凝土内养护剂。

实施例4

使用高吸水树脂内养护剂作干养护剂，制备自养护混凝土样品的方法包括以下步骤：

(1)选取适当比例并选择80目的高吸水树脂混凝土内养护剂，加入到足量的水中，搅拌直至分散均匀；

(2)把水倒入水泥搅拌器中，加入相应质量水泥；

(3)对水泥浆进行先慢后快搅拌；

(4)振捣混凝土后，逐步或分步浇灌工件；

(5)静置1-2小时候起模，刮除模具上溢出的混凝土浆体，放置21-26小时；

(6)拆模后将样品转入混凝土标准养护箱，养护25-31天。

实施例5

使用高吸水树脂内养护剂作预吸水饱和养护剂，制备自养护混凝土样品的方法包括以下步骤：

(1)选取适当比例并选择80目的高吸水树脂混凝土内养护剂，加入到足量的水中，充分吸水24小时；

(2)把水倒入水泥搅拌器中，加入相应质量水泥；

(3)对水泥浆进行先慢后快搅拌；

(4)振捣混凝土后，逐步或分步浇灌工件；

(5)静置1-2小时候起模，刮除模具上溢出的混凝土浆体，放置21-26小时；

(6)拆模后将样品转入混凝土标准养护箱，养护25-31天。

使用实施例1-3制得的高吸水树脂混凝土内养护剂，按照上述实施例4和实施例5制备混凝土样品，并检验其性能如下：

1.混凝土养护剂添加使用方法：

先将上述实施例1-3的3种产品制备好，按照两种添加工艺，第一种工艺为养护剂作干养护剂，第二种工艺为养护剂作预吸水饱和养护剂，添加到水泥净浆制备混凝土样品，样品编号S1、S2、S3、S4、S5、S6，其中S1、S3和S5是按顺序分别使用实施例1-3的内养护剂按照干养护剂工艺制得的样品，S2、S4和S6是按顺序分别使用实施例1-3的内养护剂按照预吸水饱和养护剂工艺制得的样品；每组制备9块试样。

不添加本品，按照水灰比0.3和水灰比0.4制备对照试块组DZ1和DZ2。每组制备9块试样。

2.养护时间、方式：

对照组和实验组均为28天养护期，普通室内环境自然养护，不浇水。

3.专人记录每日气温及干湿度并对实验组合对照组养护。

4.数据测量：

(1)第3天，每组分别抽取试样3个，测试抗压及抗折强度。

(2)第7天，每组分别抽取试样3个，测试抗压及抗折强度。

(3)第28天，每组分别抽取试样3个，测试抗压及抗折强度。

5.数据记录

表1水泥浆体试块的抗压强度(MPa)

表2水泥浆体试块的抗折强度(MPa)

6.结论

从以上数据可以看出，混凝土使用了本发明产品后，在不浇水养护28天后，3天、7天以及28天的抗折和抗压强度得到了改善，明显高于对照组试样，达到了较好的自养护效果，而且掺入干养护剂的水泥浆体试块的强度高于掺入与吸水饱和试验组的。本养护剂是典型的兼有吸水和保水特性的内养护剂，在昼夜温差大、夜间温度低的时候，水汽凝结，被本品吸收，白天温度高时水分不易失去，使混凝土处于始终高湿度的环境中，有利于自身养护，水泥持续水化。

Claims (1)

1.一种混凝土内养护剂，其特征在于：所述内养护剂为具有智能吸水释水功能且在混凝土中长期稳定存在的高吸水树脂，内养护剂各组分的重量比为：

所述的高岭土为煅烧高岭土。