CN105060760B - 羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂及制备方法，包括有以下步骤：1)配料：组分含量按质量百分比计为：钠基蒙脱石5％‑17％，去离子水40％‑55％，羧酸乙烯基共聚物8％‑20％，葡萄糖酸钠3％‑11％，聚丙烯酸钠15％‑30％，取料；2)将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，热风循环加热，然后将其放进烘箱，烘干，再进行粉磨即得。本发明的有益效果在于：1)无需浇水的先进的内养护方法；2)减水率高；3)减少了环境的污染，降低了成本；4)制备方法简单，养护效果明显，能减少混凝土的坍落度损失，提高混凝土的强度并延长混凝土的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于混凝土外加剂领域，具体涉及一种羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂及制备方法。
背景技术
在混凝土施工过程中，混凝土的养护室非常重要的一个环节。水泥的水化程度很大程度上决定了混凝土的强度，而水泥的水化只能在被水填充的毛细管内发生，因此，要使水泥充分水化，必须要阻止水分由毛细管中蒸发失去，这样才能保证混凝土的强度不断增长。否则，在干燥的环境中，水泥水化作用会随着水分的蒸发而停止，并导致混凝土出现结构裂缝及结构疏松，从而影响混凝土的耐久性和强度。所以，为混凝土的养护创造湿润保水的环境尤其重要。
传统的混凝土养护法主要有覆盖湿麻袋、堆湿沙后洒水等，不仅浪费了大量的人力物力资源，而且满足不了高层建筑的梁柱、大型建筑物和干旱地区的施工要求，养护效果一般。在混凝土表面覆盖一层薄膜布也是一种常用养护方法，不过它要求养护时必须保持薄膜布内有凝结水，而且成本较高。现在提倡使用的是化学养护法，如掺加化学外加剂等，与传统养护方法相比，具有省水、省时、省工等优点。尤其是对与干旱地区和无法常规养护的工程，更能突出其优势。但是，化学养护法常出现与水泥的兼容性差、减水率低、过多的引气现象等问题。所以，研究出一种能改善现有的技术缺陷的内养护剂对于混凝土的养护具有很重要的意义。
发明内容
本发明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环保高效的羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂，其原材料成本低，掺量小，使用方便，能提高混凝土的耐久性和工程质量，减少污染。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂，其组分及其组分含量按质量百分比计为：钠基蒙脱石5％-17％，去离子水40％-55％，羧酸乙烯基共聚物8％-20％，葡萄糖酸钠3％-11％，聚丙烯酸钠15％-30％。
按上述方案，所述的钠基蒙脱石大小为球磨至过200目筛。
按上述方案，所述的羧酸乙烯基共聚物其分子结构为：
其中：m＝4～10；n＝10～20。
按上述方案，所述的葡萄糖酸钠为市售葡萄糖酸钠，纯度大于98wt.％。
按上述方案，所述的聚丙烯酸钠为市售聚丙烯酸钠粉末，粒径为50～200um。
所述的羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂的制备方法，包括有以下步骤：
1)配料：组分含量按质量百分比计为：钠基蒙脱石5％-17％，去离子水40％-55％，羧酸乙烯基共聚物8％-20％，葡萄糖酸钠3％-11％，聚丙烯酸钠15％-30％，取料；
2)将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，在55℃～80℃下热风循环加热2-3h左右，然后将其放进烘箱，恒温90℃-100℃烘干5h左右，再进行粉磨即得羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂。
本发明采用钠基蒙脱石原料，其层间能够吸附大量的水，当混凝土处于干燥环境下，层间吸附的水能释放出来，保持混凝土湿润的养护条件，羧酸乙烯基共聚物具有减水作用，聚丙烯酸钠具有增稠作用，所用原材料制成的内养护剂加入到混凝土中，对混凝土的养护有良好的效果。
本发明的有益效果在于：1)无需浇水的先进的内养护方法，可以节省大量养护用水，减少人力物力的投入，解决了以往减水剂、养护剂分开使用带来的繁琐工序、高成本等问题；2)有效的结合了减水剂和养护剂的功能，减水率高，可有效减少水分的蒸发，减少后期养护成本；3)由于钠基蒙脱石的添加，一方面减少了环境的污染，另一方面降低了成本；4)本发明的减水型蒙脱石内养护剂的制备方法简单，养护效果明显，能减少混凝土的坍落度损失，提高混凝土的强度并延长混凝土的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本申请之发明，但实施例不应视作对本发明权利的限定。
本发明所述的钠基蒙脱石大小为球磨至过200目筛，所述的羧酸乙烯基共聚物其分子结构为：
其中：m＝4～10；n＝10～20，所述的葡萄糖酸钠为市售葡萄糖酸钠，纯度大于98wt.％，所述的聚丙烯酸钠为市售聚丙烯酸钠粉末，粒径为50～200um。
实施例1：
配方：钠基蒙脱石10％，去离子水48％，羧酸乙烯基共聚物12％，葡萄糖酸钠7％，聚丙烯酸钠23％，质量百分比计，下同。
制备方法：
首先将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，在55℃～80℃下热风循环加热2-3h左右，然后将其放进烘箱，恒温90℃-100℃烘干5h左右，再进行粉磨即得一种羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂。
实施例2：
配方：钠基蒙脱石17％，去离子水51％，羧酸乙烯基共聚物14％，葡萄糖酸钠3％，聚丙烯酸钠15％。
制备方法：
首先将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，在55℃～80℃下热风循环加热2-3h左右，然后将其放进烘箱，恒温90℃-100℃烘干5h左右，再进行粉磨即得一种羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂。
实施例3：
配方：钠基蒙脱石6％，去离子水44％，羧酸乙烯基共聚物19％，葡萄糖酸钠11％，聚丙烯酸钠20％。
制备方法：
首先将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，在55℃～80℃下热风循环加热2-3h左右，然后将其放进烘箱，恒温90℃-100℃烘干5h左右，再进行粉磨即得一种羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂。
实施例4：
配方：钠基蒙脱石9％，去离子水52％，羧酸乙烯基共聚物11％，葡萄糖酸钠5％，聚丙烯酸钠23％。
制备方法：
首先将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，在55℃～80℃下热风循环加热2-3h左右，然后将其放进烘箱，恒温90℃-100℃烘干5h左右，再进行粉磨即得一种羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂。
实施例5：
配方：钠基蒙脱石13％，去离子水43％，羧酸乙烯基共聚物10％，葡萄糖酸钠7％，聚丙烯酸钠27％。
制备方法：
首先将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，在55℃～80℃下热风循环加热2-3h左右，然后将其放进烘箱，恒温90℃-100℃烘干5h左右，再进行粉磨即得一种羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂。
按照上述实施例1-5制备样品，并检验其性能如下：
将上述五种产品按实施例顺序分别记为A，B，C，D，E，按照每立方米100g的添加量添加到混凝土中，混合均匀，制成强度等级为C30的混凝土试块组；不添加本产品，按照同样配比制备对照试块组。每组制备10快试样。
C30混凝土的配合比如下表：
| 编号 | 养护剂g/m3 | 水kg/m3 | 砂kg/m3 | 石kg/m3 | 水泥kg/m3 |
| 1 | O | 185 | 571 | 1250 | 394 |
| 2 | 100gA | 185 | 571 | 1250 | 394 |
| 3 | 100gB | 185 | 571 | 1250 | 394 |
| 4 | 100gC | 185 | 571 | 1250 | 394 |
| 5 | 101gD | 185 | 571 | 1250 | 394 |
| 6 | 101gE | 185 | 571 | 1250 | 394 |
采用GB/T50080-2002进行混凝土拌合物坍落度测试。按照上述配合比在室温20℃左右拌合成型试件，试件尺寸为100×100×100mm。对1号进行传统方法浇水养护，养护期为28天；对2—5号室外自然养护，养护期为28天。在第7天，第28天分别抽取试样3个，采用GB/T50107-20010进行混凝土抗压强度测试。实施例实验结果如下表：
| 编号 | 坍落度/mm | 7d抗压强度/Mpa | 28d抗压强度/Mpa |
| 1 | 170 | 15.6 | 35.4 |
| 2 | 170 | 16.4 | 37.2 |
| 3 | 175 | 16.9 | 37.7 |
| 4 | 175 | 17.1 | 38.1 |
| 5 | 180 | 17.7 | 38.8 |
| 6 | 175 | 16.5 | 37.4 |
从上述数据可以看出，混凝土使用了本发明的产品后，混凝土的坍落度值基本不变甚至有所提高；在不浇水养护28d后，7d、28d的抗压强度略有提升，高于对照组试样，达到了较好的自养护效果，且本养护剂是典型的兼有吸水和保水特性的内养护剂，在夜间温度低、昼夜温差大时，水汽凝结，被本产品吸收，白天温度高时水分不宜蒸发失去，使混凝土始终处于高湿态的氛围中，有利于自身养护。
Claims (2)
1.羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂，其组分及其组分含量按质量百分比计为：钠基蒙脱石5％-17％，去离子水40％-55％，羧酸乙烯基共聚物8％-20％，葡萄糖酸钠3％-11％，聚丙烯酸钠15％-30％，所述的钠基蒙脱石大小为球磨至过200目筛，所述的羧酸乙烯基共聚物其分子结构为：
其中：m＝4～10；n＝10～20；所述的葡萄糖酸钠为市售葡萄糖酸钠，纯度大于98wt.％；所述的聚丙烯酸钠为市售聚丙烯酸钠粉末，粒径为50～200um。
2.权利要求1所述的羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂的制备方法，包括有以下步骤：
1)配料：组分含量按质量百分比计为：钠基蒙脱石5％-17％，去离子水40％-55％，羧酸乙烯基共聚物8％-20％，葡萄糖酸钠3％-11％，聚丙烯酸钠15％-30％，取料；
2)将钠基蒙脱石、羧酸乙烯基共聚物、聚丙烯酸钠、葡萄糖酸钠溶于去离子水中，混合均匀，在55℃～80℃下热风循环加热2-3h，然后将其放进烘箱，恒温90℃-100℃烘干5h，再进行粉磨即得羧酸乙烯基共聚物改性的蒙脱石内养护剂。
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