CN112048035A - 一种混凝土离析修复剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土离析修复剂及其制备方法，该混凝土离析修复剂包括以下重量份的组分：2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸10‑20份、丙烯酸3‑5份、反丁烯二酸1‑3份、丙烯酰胺晶体10‑20份、去离子水100‑120份、过硫酸钾0.01‑0.05份。本发明实施例的有益效果为：本发明采用高分子生物聚合物聚合而成，生产和使用过程绿色无污染；耐酸碱性强，兼容性强，配伍性良好；不含引气成分、增稠成分，其水溶液具有良好的粘度和稠度，用于混凝土中，可使混凝土具有良好的粘弹性、塑性和韧性，能有效改善混凝土易出现的龟裂、空鼓、起泡、剥落等现象；有效修复混凝土的泌水和离析，使混凝土结构更均匀，不影响泵送性能，且不影响混凝土强度。

Description

一种混凝土离析修复剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土离析修复剂及其制备方法。

背景技术

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

混凝土的离析是混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉，混凝土拌合物成分相互分离，造成内部组成和结构不均匀的现象。通常表现为粗集料与砂浆相互分离，例如密度大的颗粒沉积到拌合物的底部，或者粗集料从拌合物中整体分离出来。造成离析的原因可能是浇筑，振捣不当，集料最大粒径过大，粗集料比例过高，胶凝材料和细集料的含量偏低，与细集料比粗集料的密度过大，或者拌合物过干或者过稀等。混凝土离析危害很大，影响混凝土的泵送施工性能，造成粘罐、堵管、影响工期等，降低经济效益。影响混凝土结构表观效果，混凝土表面出现砂纹、骨料外露、钢筋外露等现象。使混凝土强度大幅度下降，严重影响混凝土结构承载能力，破坏结构的安全性能，严重的将造成返工，造成巨大的经济损失。混凝土的匀质性差，致使混凝土各部位的收缩不一致，易产生混凝土收缩裂缝。特别是在施工混凝土楼板时，由于混凝土离析使表层的水泥浆层增厚，收缩急剧增大，出现严重龟裂现象。极大地降低了混凝土抗渗、抗冻等混凝土的耐久性能。

现有的混凝土离析修复剂，大多都含有引气成分、增稠成分，影响混凝土的流动性和强度，因此，需要一种混凝土离析修复剂及其制备方法，以克服上述问题的发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种混凝土离析修复剂，包括以下重量份的组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10-20份、丙烯酸3-5份、反丁烯二酸1-3份、丙烯酰胺晶体10-20份、去离子水100-120份、过硫酸钾0.01-0.05份。

优选的，固含量为18%±1%。

优选的，pH值为6-7。

优选的，保水率≥92。

优选的，密度为1.03±0.01 kg/m³。

优选的，一种混凝土离析修复剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、混合：称取去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、反丁烯二酸、丙烯酰胺晶体并依次投入反应釜中，搅拌均匀，得到混合物；

步骤二、中和：向反应釜中加氢氧化钠溶液，将步骤一中得到的混合物中和至PH为5.5～7.0，得到中和产物；

步骤三、聚合：将步骤二中得到的中和产物升温至68～72℃，在氮气保护下，一次性加入过硫酸钾溶液引发聚合，得到聚合产物；

步骤四、降温：温度升至95～100℃时，向步骤三中得到的聚合产物中加入20份去离子水，同时开启降温水降温，阻止反应，在75℃～80℃下搅拌3h老化，随后降温至50℃以下，即得混凝土离析修复剂。

本发明实施例的有益效果为：本发明采用高分子生物聚合物聚合而成，生产和使用过程绿色无污染；耐酸碱性强，兼容性强，配伍性良好；不含引气成分、增稠成分，其水溶液具有良好的粘度和稠度，用于混凝土中，可使混凝土具有良好的粘弹性、塑性和韧性，能有效改善混凝土易出现的龟裂、空鼓、起泡、剥落等现象；有效修复混凝土的泌水和离析，使混凝土结构更均匀，不影响泵送性能，且不影响混凝土强度。

具体实施方式

下面将结合发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种混凝土离析修复剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、混合：称取去离子水80份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸19份、丙烯酸5、反丁烯二酸3份、丙烯酰胺晶体19份，依次投入反应釜中，搅拌均匀，得到混合物；

步骤二、中和：向反应釜中加氢氧化钠溶液，将步骤一中得到的混合物中和至PH为5.5～7.0，得到中和产物；

步骤三、聚合：将步骤二中得到的中和产物升温至68～72℃，在氮气保护下，一次性加入0.05份的过硫酸钾配制而成的过硫酸钾溶液，引发聚合，得到聚合产物；

步骤四、降温：温度升至95～100℃时，向步骤三中得到的聚合产物中加入20份去离子水，同时开启降温水降温，阻止反应，在75℃～80℃下搅拌3h老化，随后降温至50℃以下，即得混凝土离析修复剂。

该混凝土离析修复剂的固含量为18.8%，pH值为6.7，密度为1.037 kg/m³。

实施例2

一种混凝土离析修复剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、混合：称取去离子水90份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸15份、丙烯酸4、反丁烯二酸2份、丙烯酰胺晶体17份，依次投入反应釜中，搅拌均匀，得到混合物；

步骤二、中和：向反应釜中加氢氧化钠溶液，将步骤一中得到的混合物中和至PH为5.5～7.0，得到中和产物；

步骤三、聚合：将步骤二中得到的中和产物升温至68～72℃，在氮气保护下，一次性加入0.03份的过硫酸钾配制而成的过硫酸钾溶液，引发聚合，得到聚合产物；

步骤四、降温：温度升至95～100℃时，向步骤三中得到的聚合产物中加入20份去离子水，同时开启降温水降温，阻止反应，在75℃～80℃下搅拌3h老化，随后降温至50℃以下，即得混凝土离析修复剂。

该混凝土离析修复剂的固含量为18.1%，pH值为6.6，密度为1.029 kg/m³。

实施例3

一种混凝土离析修复剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、混合：称取去离子水100份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸11份、丙烯酸3、反丁烯二酸1份、丙烯酰胺晶体16份，依次投入反应釜中，搅拌均匀，得到混合物；

步骤二、中和：向反应釜中加氢氧化钠溶液，将步骤一中得到的混合物中和至PH为5.5～7.0，得到中和产物；

步骤三、聚合：将步骤二中得到的中和产物升温至68～72℃，在氮气保护下，一次性加入0.02份的过硫酸钾配制而成的过硫酸钾溶液，引发聚合，得到聚合产物；

步骤四、降温：温度升至95～100℃时，向步骤三中得到的聚合产物中加入20份去离子水，同时开启降温水降温，阻止反应，在75℃～80℃下搅拌3h老化，随后降温至50℃以下，即得混凝土离析修复剂。

该混凝土离析修复剂的固含量为17.3%，pH值为6.5，密度为1.023kg/m³。

性能测试

按照每1立方混凝土添加0.1kg混凝土离析修复剂的使用量，将实施例1、实施例2和实施例3对应的混凝土离析修复剂分别人工缓慢倒入三个装有同种配比的混凝土的搅拌罐车内，从而得到三个测试组。另外，设立一个不添加混凝土离析修复剂的空白对照组。

测试效果如表1所示。

本试验按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》进行拌和物的和易性试验和泌水率试验， GB/T50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行抗压强度的测定，抗压强度试件尺寸为100mm×100mm×100mm的标准试件。

表1

由表1可知，混合有本发明混凝土离析修复剂的混凝土能够有效防止混凝土离析，不影响混凝土流动性与强度，且100min内不影响施工。同时，其用量较少，每1立方混凝土添加0.1kg本发明混凝土离析修复剂即可取得明显的离析修复效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混凝土离析修复剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10-20份、丙烯酸3-5份、反丁烯二酸1-3份、丙烯酰胺晶体10-20份、去离子水100-120份、过硫酸钾0.01-0.05份。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土离析修复剂，其特征在于，固含量为18%±1%。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土离析修复剂，其特征在于，pH值为6-7。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土离析修复剂，其特征在于，保水率≥92。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土离析修复剂，其特征在于，密度为1.03±0.01 kg/m³。

6.一种权利要求1-5所述的混凝土离析修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、混合：称取去离子水、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸、反丁烯二酸、丙烯酰胺晶体并依次投入反应釜中，搅拌均匀，得到混合物；

步骤二、中和：向反应釜中加氢氧化钠溶液，将步骤一中得到的混合物中和至PH为5.5～7.0，得到中和产物；

步骤三、聚合：将步骤二中得到的中和产物升温至68～72℃，在氮气保护下，一次性加入过硫酸钾溶液引发聚合，得到聚合产物；

步骤四、降温：温度升至95～100℃时，向步骤三中得到的聚合产物中加入20份去离子水，同时开启降温水降温，阻止反应，在75℃～80℃下搅拌3h老化，随后降温至50℃以下，即得混凝土离析修复剂。