CN115786019A - 一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂及其使用方法。本发明所述脱模剂由脱模剂载体M与改性膏状硅烷混合均匀得到,所述脱模剂载体M的原料组分包括碳空心微球、硅油及碳气凝胶微粉,所述改性膏状硅烷由在异辛基三乙氧基膏状硅烷加入纳米硅酸钙合均匀形成的膏状物。本发明所述脱模剂能够实现较好的无损脱膜效果,满足干硬性混凝土路缘石振动挤压的生产工艺要求,而且能够改善干硬性路缘石的表观质量,提高抗腐蚀性能,延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域,具体的说,涉及一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂及其使用方法。
背景技术
随着城镇化的发展,混凝土用量的增加,以及工程对混凝土质量要求的严格,混凝土建筑的表观质量问题越来越受到重视。混凝土的表观质量已经成为施工控制的一项重要内容,也成为众多施工单位和监理单位关注的重点。而我国混凝土建筑工程长期以来注重工程结构质量,忽略表观质量,因此混凝土结构常会出现空洞、缝隙夹渣、坑洼不平、蜂窝、麻面、砂斑、纱线、漏石、粘皮等质量问题,而这些表观质量问题最终会影响混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻性等耐久性能指标,影响工程寿命,因此提高建筑工程混凝土的表观质量至关重要。混凝土表观缺陷一般可以通过目测判定,一旦缺陷对质量产生不利影响,则表观状态就较差。表观缺陷产生的原因一般包括基于原材料性能的配合比设计不合理导致的拌和物性能差,施工操作过程不规范导致混凝土排气效果差、不密实、分层等现象,施工模板设计、材料选择、制作或者安装不合适,脱膜材料使用的不到位、尤其是脱模剂和外加剂使用不合理,以及拆模养护不到位、造成混凝土表面起粉等。而在上述原因中,配合比设计可以通过重新设计调整拌和物状态,也可以通过规范施工和养护过程,避免不规范的操作对混凝土表观质量的影响,因此,影响较大的就是脱模剂的应用。
目前的脱模剂主要包括水性脱模剂和油性脱模剂。其主要是在混凝土模板内表面上涂刷脱模剂以减少混凝土与模板的粘结力而易于脱离,不致因混凝土初期强度过低而在脱模时受到损坏,保持混凝土表面光洁,同时可保护模板,防止其变形或锈蚀,便于清理和减少修理费用,为此,脱模剂须满足下列要求:①良好的脱模性能;②涂敷方便、成模快、拆模后易清洗;③不影响混凝土表面装饰效果,混凝土表面不留浸渍印痕、反黄变色;④不污染钢筋、对混凝土无害不影响混凝土与钢筋的握裹力、不改变混凝土拌合物的凝结时间,不应含有对混凝土性能有害的物质;⑤保护模板、延长模板使用寿命;⑥具有较好的稳定性;⑦具有较好的耐水性和耐候性。而目前的脱模剂普遍存在着与混凝土之间会产生粘黏,脱膜效果不理想,无法改善混凝土表观质量,模具使用寿命短等问题,尤其是针对油性脱模剂在使用过程中会出现界面存在油水混合物的现象,严重影响混凝土的表观质量。
尤其是针对干硬性混凝土路缘石,由于需要通过振动和挤压成型,在目前使用的脱模剂中,在路缘石生产过程中极易造成脱模剂上浮,导致混凝土脱模效果差,路缘石表观质量差,因此亟需研究能够改善路缘石表观质量且易于脱模的脱模剂。
发明内容
基于上述存在的问题,为了克服现有技术的不足,本发明提出了一种能够改善干硬性混凝土路缘石表观质量的脱模剂及其使用方法。能够实现较好的无损脱膜效果,满足干硬性混凝土路缘石振动挤压的生产工艺要求,而且能够改善干硬性路缘石的表观质量,提高抗腐蚀性能,延长其使用寿命。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案如下:
一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂,由脱模剂载体M与改性膏状硅烷混合均匀得到,所述脱模剂载体M的原料组分包括碳空心微球、硅油及碳气凝胶微粉;各组分原料的质量份数如下:
所述改性膏状硅烷为由在异辛基三乙氧基膏状硅烷加入0.5~3质量份数的纳米硅酸钙后混合均匀形成的膏状物。
所述碳气凝胶微粉为微纳米级。
所述硅油选自甲基硅油、甲基支链硅油中任意一种或两种以任意比例混合。
所述碳空心微球为微米级的碳空心微球。
所述脱模剂载体M的具体制备方法为:
(1)将碳空心微球浸润在硅油中,快速搅拌使之分散在液体中,经超声分散形成均匀混合液A后,将混合液A经雾化设备雾化喷出,与经过另一雾化设备喷出的碳气凝胶微粉充分接触、混合并沉降,形成沉降物B;
(2)进一步将沉降物B经雾化设备喷出与混合液A的雾化体再次混合并沉降,重复混合3~6次,形成脱模剂载体M;
本发明中所述碳空心微球质量很轻,因此需要先快速搅拌使之混合到硅油中,再通过超声分散,使之均匀分散在溶液中,之后快速的通过雾化设备将混合液雾化喷出,与碳气凝胶结合,且需要在3~6次内完成溶液和碳气凝胶的完全均匀的混合,每次混合时使用的混合液A的雾化体用量一致。这是因为当混合次数较少(1~2)次完成时,碳气凝胶微粉内混合液的分布不够均匀,会造成碳气凝胶部分吸收过多硅油溶液,部分碳气凝胶并没有充分吸收硅油,因此需要将沉降物通过多次喷出,让碳气凝胶经过多次(3~6次)吸收硅油的雾化物,可以实现两者的充分且均匀的混合。
步骤(1)混合液A及步骤(2)沉降物的雾化尺寸为0.01微米~10微米。
本发明中以硅油质量份为基准,在此基础上调整碳空心微球、碳气凝胶微粉和改性膏状硅烷的质量份;当碳空心微球控制在15~60份之间时,混合形成的脱模剂喷涂在模具表面后,脱模时碳空心微球的滚珠效应发挥最大,当掺量过高时会造成挤压破损,当掺量过低时滚珠效应不明显。当采用其他类型的空心球时,无法完全与混凝土表面产生彻底的物理隔绝,比如选择硅质或者硅酸盐质的空心球,往往会和混凝土浆体发生反应,反而不利于脱模。当采用其他类型的重质球时,碳气凝胶无法实现良好的捕捉,而容易脱落。碳空心球的尺寸选择微米级是因为这个尺寸范围正好可以形成球上点与混凝土面的接触,形成滚珠效应。
本发明所述碳气凝胶在2~4份范围内,能够实现对硅油的充分吸收不溢出,且有一定富余吸收空间,在喷涂到模具表面时,当混凝土浇入时将硅油挤压出来想成疏水膜,当混凝土出现收缩硬化后,则多余的硅油又被吸收进碳气凝胶内,避免了混凝土表面硅油脱模剂的残留,保证了混凝土表面的洁净。
本发明所述改性膏状硅烷控制在50~70份,能够满足干硬性路缘石表观质量改性的需求,且能够在较短时间内反应完全。
本发明所述改性膏状硅烷是在硅烷的基础上加入了纳米硅酸钙。未改性使用硅烷作为渗透性补强材料,其渗透速度受限于反应物生成速度,因此与基体反应时间较长,但是如果将其掺入到脱模剂中,就需要保证能够立即满足脱模条件,这是未改性的硅烷无法达到的要求,因此本发明在其中掺入纳米硅酸钙,一方面如上述所述的提高了浆体粘稠度,能够实现脱模剂对模具表面的稳定吸附,另一方面其可以降低硅烷分解反应合成反应物的成核势垒,加快硅烷与混凝土浆体反应物的生成,进一步的加快硅烷的渗透、分解和反应,同时硅烷能起到偶联剂的作用改善纳米硅酸钙表面结构,提高纳米硅酸钙的活性,进一步提升其与混凝土浆体的反应速度,起到良好的快速补强和改善表面的效果,尤其是在下一步的蒸汽养护过程中,能够快速提高路缘石的早期强度,降低蒸养时间,节约成本。当改性硅烷能够以快速参与到混凝土路缘石表面和渗透深度范围内的反应时,硅烷和纳米硅酸钙能够被快速消耗掉,使得吸附着硅油和碳空心微球的碳气凝胶脱模剂载体因其本身的斥水吸油特性,可以使硅油快速被吸回到碳气凝胶内,而不被渗透到混凝土表面影响其表观质量。
本发明还提供上述脱模剂的使用方法,脱模剂使用时,将脱模剂载体M与改性膏状硅烷混合均匀形成脱模剂,将脱模剂立即喷涂在模具上并使用。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明中的脱模剂载体和改性膏状硅烷混合均匀后,形成的脱模剂喷涂在模具上能够很好的实现对模具表面的吸附粘附;脱模剂载体中,由于硅油被碳气凝胶完全吸收,因此无法实现对模具的稳定附着,且附着后会掉落或者垂挂,通过与改性膏状硅烷混合后,借助膏状硅烷的粘稠性和粘度,能够实现脱模剂对模具表面较好的吸附和粘附。
(2)在本发明各组分的配比条件下,能够实现改性膏状硅烷在干硬性路缘石表面快速渗透,并实现改性膏状硅烷和脱模剂载体的完全分离;进一步,在脱模时,脱模剂载体中的硅油可以起到润滑的作用,而由于改性膏状硅烷被混凝土吸收,那么碳气凝胶富裕的吸储空间会将因混凝土挤压振动而析出的硅油重新吸收和控制住,而不被渗透到混凝土表面及结构内,本发明选择的微米级的碳空心微球正好可以在界面处实现了球形上的点与混凝土面的良好接触,形成滚珠效应,利于实现快速脱模,避免混凝土与脱模剂的黏连以及对混凝土表面造成损伤。而改性膏状硅烷则与干硬性混凝土实现了完全的反应和融合,且改善了干硬性混凝土的表观质量,提高了其防水性和耐久性。
(3)采用本发明方法制备的脱模剂不仅能够实现较好的无损脱膜效果,满足干硬性混凝土路缘石振动挤压的生产工艺要求,而且能够改善干硬性路缘石的表观质量,提高抗腐蚀性能,延长其使用寿命。
(4)本发明所述脱模剂载体,在路缘石硬化脱模后,脱模剂载体可以二次重复使用。
具体实施方式
以下,将来详细描述本发明的实施例。然而,可以以许多不同的形式来实施本发明,并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
实施例1
一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂的制备方法为:
(1)将15份碳空心微球浸润在100份甲基支链硅油中,快速搅拌使之分散在液体中,经超声分散形成均匀混合液A后,将混合液A经雾化设备雾化喷出,与经过另一雾化设备喷出的2份碳气凝胶微粉充分接触、混合并沉降,形成沉降物B;
(2)进一步将沉降物B经雾化设备喷出与混合液A的雾化体再次混合并沉降,重复混合3次,形成脱模剂载体M;
(3)使用时,将M与50份改性膏状硅烷混合均匀形成脱模剂,将脱模剂立即喷涂在模具上并使用;
所述碳气凝胶微粉为微纳米级;
所述碳空心微球为微米级的碳空心微球;
所述改性膏状硅烷为异辛基三乙氧基膏状硅烷加入质量份为0.5份纳米硅酸钙混合均匀形成的膏状物。
实施例2
一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂的制备方法为:
(1)将60份碳空心微球浸润在100份甲基硅油中,快速搅拌使之分散在液体中,经超声分散形成均匀混合液A后,将混合液A经雾化设备雾化喷出,与经过另一雾化设备喷出的4份碳气凝胶微粉充分接触、混合并沉降,形成沉降物B;
(2)进一步将沉降物B经雾化设备喷出与混合液A的雾化体再次混合并沉降,重复混合6次,形成脱模剂载体M;
(3)使用时,将M与70份改性膏状硅烷混合均匀形成脱模剂,将脱模剂立即喷涂在模具上并使用;
所述碳气凝胶微粉为微纳米级;
所述碳空心微球为微米级的碳空心微球;
改性膏状硅烷为异辛基三乙氧基膏状硅烷加入质量份为3份纳米硅酸钙混合均匀形成的膏状物。
实施例3
一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂的制备方法为:
(1)将50份碳空心微球浸润在100份甲基硅油中,快速搅拌使之分散在液体中,经超声分散形成均匀混合液A后,将混合液A经雾化设备雾化喷出,与经过另一雾化设备喷出的碳气凝胶微粉充分接触、混合并沉降,形成沉降物B;
(2)进一步将沉降物B经雾化设备喷出与混合液A的雾化体再次混合并沉降,重复混合5次,形成脱模剂载体M;
(3)使用时,将M与60份改性膏状硅烷混合均匀形成脱模剂,将脱模剂立即喷涂在模具上并使用;
所述碳气凝胶微粉为微纳米级;
所述碳空心微球为微米级的碳空心微球;
改性膏状硅烷为异辛基三乙氧基膏状硅烷加入质量份为2份纳米硅酸钙混合均匀形成的膏状物
实施例4
一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂的制备方法为:
(1)将60份碳空心微球浸润在100份甲基硅油中,快速搅拌使之分散在液体中,经超声分散形成均匀混合液A后,将混合液A经雾化设备雾化喷出,与经过另一雾化设备喷出的3份碳气凝胶微粉充分接触、混合并沉降,形成沉降物B;
(2)进一步将沉降物B经雾化设备喷出与混合液A的雾化体再次混合并沉降,重复混合3次,形成脱模剂载体M;
(3)使用时,将M与70份改性膏状硅烷混合均匀形成脱模剂,将脱模剂立即喷涂在模具上并使用;
所述碳气凝胶微粉为微纳米级;
所述碳空心微球为微米级的碳空心微球;
改性膏状硅烷为异辛基三乙氧基膏状硅烷加入质量份为0.5份纳米硅酸钙混合均匀形成的膏状物。
对比例1
废机油。
应用实施例
采用上述各实施例制得的脱模剂及对比例的废机油喷涂在混凝土试件模具上,按表1所述配合比制备混凝土试件,试件脱模后,对其进行性能测试。
表1 C30混凝土基本配合比
根据JC/T949-2005《混凝土制品用脱模剂》测试脱模性能,依据JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》测试混凝土回弹强度,所得结果如表1所示:
表2脱模剂及混凝土性能
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | |
脱模性能 | 优秀 | 优秀 | 优秀 | 优秀 | 较差 |
回弹强度/MPa | 34.8 | 35.2 | 32.9 | 33.2 | 30.8 |
表面亮度 | 40-50 | 50-60 | 40-50 | 40-50 | 20-30 |
吸水率/% | 0.30 | 0.18 | 0.39 | 0.24 | 0.65 |
上述表2中的结果表明,与对比例1相比,喷洒各实施例制得的脱模剂后,混凝土脱模剂的脱模性能明显提升,混凝土的回弹强度提高,表面亮度增加,吸水率降低,改善效果明显。这说明脱模剂不仅实现了混凝土表观质量的改善,而且提高了混凝土的力学性能,也进一步降低了混凝土的吸水率,提高了其耐久性。
Claims (6)
2.根据权利要求1所述的一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂,其特征在于,所述碳气凝胶微粉为微纳米级;
所述碳空心微球为微米级的碳空心微球。
3.根据权利要求2所述的一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂,其特征在于,所述硅油选自甲基硅油、甲基支链硅油中任意一种或两种以任意比例混合。
4.根据权利要求2所述的一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂,其特征在于,所述脱模剂载体M的具体制备方法为:
(1)将碳空心微球浸润在硅油中,快速搅拌使之分散在液体中,经超声分散形成均匀混合液A后,将混合液A经雾化设备雾化喷出,与经过另一雾化设备喷出的碳气凝胶微粉充分接触、混合并沉降,形成沉降物B;
(2)进一步将沉降物B经雾化设备喷出与混合液A的雾化体再次混合并沉降,重复混合3~6次,形成脱模剂载体M;
所述混合液A与碳气凝胶结合,且需要在3~6次内完成溶液和碳气凝胶的完全均匀的混合,每次混合时使用的混合液A的雾化体用量一致。
5.根据权利要求4所述的一种干硬性混凝土路缘石用脱模剂,其特征在于,步骤(1)混合液A及步骤(2)沉降物的雾化尺寸为0.01微米~10微米。
6.权利要求1至5任一项所述的一种脱模剂的使用方法,其特征在于,脱模剂使用时,将脱模剂载体M与改性膏状硅烷混合均匀形成脱模剂,将脱模剂立即喷涂在模具上并使用。
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