CN109293277B - 一种可降解混凝土养护剂及其制备和应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解混凝土养护剂，包括以下按重量百分比计的组分：羧甲基纤维素钠5‑10％，聚乙烯醇5‑15％，交联剂2‑5％，成膜剂2‑5％，防冻剂1‑2％，余量为水；还提供其制备和应用方法。采用可降解材料制备混凝土养护剂，不会对环境产生任何污染，无需后续进行处理，而且不会影响混凝土的表面性能。在施工过程中，该养护剂能在混凝土表面形成致密的高分子膜，实验证明，保水率高达90％以上，而且施工简单，便于自动化作业，大大降低了劳动强度，节约施工成本。

Description

一种可降解混凝土养护剂及其制备和应用方法
技术领域
本发明属于混凝土养护技术领域，具体涉及一种可降解混凝土养护剂及其制备和应用方法。
背景技术
混凝土养护是施工中的一个重要环节，适宜的养护能有效提高混凝土的强度和耐久性等性能，保证工程质量。对于混凝土的现场养护，过去通常采用定时洒水并覆盖草袋或麻袋的方法，该方法简单易行，但需消耗大量的水及劳动力，且效率低下，对于机场、公路等大面积混凝土和桥梁、立柱等复杂形状构件的养护无法适用，并且随着我国公路交通建设事业的发展，机械化滑模摊铺施工工艺已广泛应用，对混凝土的养护也提出了高效率、高质量、低消耗的要求，尤其在道路铺装中，施工地点大多缺水，这使得传统的养护方式无法对新铺路面进行养护。
养护剂最早是为建筑构件的养护而开发出来的，建筑构件有模板保护，对即时养护的要求并不十分迫切和严格，所以养护剂的发展水平较低，主要有两类产品：一类是无机盐类，利用养护剂中的硅酸盐渗入混凝土，在表面1-3mm的渗透层内与水泥中的氢氧化钙发生化学反应，生成硅酸钙和氢氧化物，氢氧化物可活化粉煤灰和砂子表面，加速硅酸钙水化，有利于混凝土表面性能的提高。这是因为：硅酸钙是不溶物，能封闭混凝土表面的各种空隙，形成一层坚实的薄膜，阻止水分的过早过多蒸发，从而保证水泥的充分水化，达到养护的目的。另一类是有机物类，将高分子有机物乳液喷洒在混凝土表面后，会很快形成一层不透水膜，阻止水分的蒸发，实现即时养护。目前，这两类养护剂都有其不足之处，前者保水性较差，只有65％左右，而后者虽有着较好的保水性，但存在难以分解以及有机溶剂挥发等问题，容易污染环境，对于可降解的混凝土养护剂在该领域还未见报道。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明提供一种可降解的高性能混凝土养护剂，该养护剂能在2-3个月后降解完成，且在养护期间的保水率高达90％以上。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可降解混凝土养护剂，包括以下按重量百分比计的组分：羧甲基纤维素钠5-10％，聚乙烯醇5-15％，交联剂2-5％，成膜剂2-5％，防冻剂1-2％，余量为水。
优选的，所述成膜剂选自松香季戊四醇酯，聚醋酸乙烯酯，海藻酸钠中的至少一种。
优选的，所述交联剂选自三乙烯四胺、二乙烯三胺中的一种或两种。
优选的，防冻剂选自乙二醇、丙三醇中的一种或两种。
本发明的另一目的是提供所述可降解混凝土养护剂的制备方法，包括步骤：
在反应釜中加入水，然后依次加入羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和交联剂，升温至50-60℃，高速搅拌，分散时间1-2h，之后降至室温，加入成膜剂和防冻剂，搅拌均匀即可。
优选的，在50-60℃高速搅拌的过程中辅以超声分散。
优选的，加入成膜剂和防冻剂后，高速搅拌10～20min。
本发明还提供所述可降解混凝土养护剂的应用方法，在使用时，按体积兑水稀释30～40倍，将稀释液喷施在混凝土表面即可。
本发明的有益效果：
(1)采用可降解材料制备混凝土养护剂，不会对环境产生任何污染，而且不会影响混凝土的表面性能。在施工过程中，该养护剂能在混凝土表面形成致密的高分子膜，实验证明，保水率高达90％以上。
(2)本发明提供的可降解混凝土养护剂施工简单，只需喷施在混凝土表面，能在2-3个月后自行降解完成，无需后续进行处理，大大降低了劳动强度，节约施工成本，且便于自动化作业。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
(1)按重量份称取以下原材料：羧甲基纤维素钠10％、聚乙烯醇15％、交联剂三乙烯四胺4％、成膜剂聚醋酸乙烯酯3％、防冻剂乙二醇1％，余量为水。
(2)先将水加入反应釜中，然后依次加入羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和交联剂，升温至50℃，高速搅拌并辅以超声波分散，时间控制1.5h，再降至室温得到混合溶解液。
(3)将成膜剂、防冻剂加入该混合溶解液中，高速搅拌20min，即可得到可降解混凝土养护剂。
将养护剂按体积兑水稀释40倍，采用喷壶将稀释液喷施在500×500的混凝土表面，按JC901-2002《水泥混凝土养护剂》标准测得保水率为93％。
实施例2
(1)按重量份称取以下原材料：羧甲基纤维素钠8％，聚乙烯醇13％、交联剂3％(三乙烯四胺：二乙烯三胺中＝2：1)、成膜剂松香季戊四醇酯3％，防冻剂乙二醇1％，余量为水。
(2)先将水加入反应釜中，然后依次加入羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和交联剂，升温至60℃，高速搅拌并辅以超声波分散，时间控制2h，再降至室温得到混合溶解液。
(3)将成膜剂、防冻剂加入该混合溶解液中，高速搅拌15min，即可得到可降解混凝土养护剂。
将养护剂按体积兑水稀释30倍，采用喷壶将稀释液喷施在500×500的混凝土表面，按JC901-2002《水泥混凝土养护剂》标准测得保水率为93％。
实施例3
(1)按重量份称取以下原材料：羧甲基纤维素钠5％、聚乙烯醇8％、交联剂二乙烯三胺2％、成膜剂聚醋酸乙烯酯2％、防冻剂乙二醇1％，余量为水。
(2)先将水加入反应釜中，然后依次加入羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和交联剂，升温至55℃，高速搅拌并辅以超声波分散，时间控制2h，再降至室温得到混合溶解液。
(3)将成膜剂、防冻剂加入该混合溶解液中，高速搅拌20min，即可得到可降解混凝土养护剂。
将养护剂按体积兑水稀释30倍，采用喷壶将稀释液喷施在500×500的混凝土表面，按JC901-2002《水泥混凝土养护剂》标准测得保水率为91％。

Claims (7)

1.一种可降解混凝土养护剂，其特征在于，包括以下按重量百分比计的组分：羧甲基纤维素钠5-10％，聚乙烯醇5-15％，交联剂2-5％，成膜剂2-5％，防冻剂1-2％，余量为水，所述成膜剂选自松香季戊四醇酯，聚醋酸乙烯酯，海藻酸钠中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的可降解混凝土养护剂，其特征在于，所述交联剂选自三乙烯四胺、二乙烯三胺中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的可降解混凝土养护剂，其特征在于，防冻剂选自乙二醇、丙三醇中的一种或两种。
4.一种制备权利要求1-3任一项所述的可降解混凝土养护剂的方法，其特征在于，包括步骤：
在反应釜中加入水，然后依次加入羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇和交联剂，升温至50-60℃，高速搅拌，分散时间1-2h，之后降至室温，加入成膜剂和防冻剂，搅拌均匀即可。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在50-60℃高速搅拌的过程中辅以超声分散。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，加入成膜剂和防冻剂后，高速搅拌10～20min。
7.权利要求1-3任一项所述的可降解混凝土养护剂的应用方法，其特征在于，在使用时，按体积兑水稀释30～40倍，将稀释液喷施在混凝土表面即可。
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