CN116286161A - 一种脱模养护一体剂、合成及应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱模养护一体剂、合成及应用方法，本脱模养护一体剂主要由C14液体石蜡(99％)、蒸馏水、span 80、op‑10、聚乙二醇‑2000、黄原胶以及三乙醇胺按照相应的配比构成。本发明给出一种脱模养护一体剂方案，能够在混凝土生产阶段发挥脱模剂功能，在养护阶段发挥养护剂功能，具有减少混凝土表面气泡、改善外观，提升混凝土养护水平、提升早期强度的作用。

Description

一种脱模养护一体剂、合成及应用方法
技术领域
本发明涉及混凝土材料，具体涉及用于混凝土生产的脱模剂、养护剂技术。
背景技术
脱模剂是混凝土生产过程中涂在模板表面保护混凝土终凝之前免受外界环境影响，并在拆模过程中发挥润滑作用以避免混凝土表面沾模损坏的一种混凝土外添加剂。
养护剂是混凝土在养护过程中用于提高养护效果、保证早期强度增长，或在无养护条件的施工区域替代养护措施的一种外添加剂。
现有方案中脱模剂与养护剂都是功能单一的外添加剂，即脱模剂只具备脱模功能，不具备养护功能；同时养护剂只具备养护功能，不具备脱模功能；故而混凝土在生产阶段需要配备脱模剂，养护阶段则需要配备相应的养护剂；如此不仅操作繁琐，还将增加工程施工的成本。
由此可见，提供一种同时具备脱模、养护功能且适用于混凝土的添加剂为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术所存在的问题，本发明的第一目的在于提供一种脱模养护一体剂，在此基础上，本发明的第二目的在于提供一种脱模养护一体剂的合成方法，以及本发明的第三目的在于提供一种脱模养护一体剂的应用方法。
为了达到上述目的，本发明提供的脱模养护一体剂，按重量份计包括以下含量的组分：
Figure BDA0004079281810000011
Figure BDA0004079281810000021
在本发明的一些实例中，所述C14液体石蜡可由固体石蜡替代。
为了达到上述目的，本发明提供的脱模养护一体剂的合成方法，包括如下步骤：
(1)在反应釜中按配比加入液体石蜡，蒸馏水，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应30-45min；
(2)在反应釜中继续按比例加入乳化剂，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应60-75min；
(3)按比例加入聚乙二醇-2000与黄原胶，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应60-75min；
(4)最后按比例加入三乙醇胺，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应45-60min；
(5)反应釜中形成匀质分散的乳状液体，冷却至室温进行存储。
在本发明的一些实例中，所述步骤(1)-步骤(4)中均形成性质稳定的混合液。
为了达到上述目的，本发明提供的脱模养护一体剂的应用方法，
(1)将脱模养护剂与混凝土养护水掺兑，均匀搅拌，形成匀质分散的乳状液体；
(2)在混凝土模板表面涂抹步骤(1)中形成的乳状混合液；
(3)在完成施工的混凝土浇筑面上，直接涂抹脱模养护一体剂。
在本发明的一些实例中，所述步骤(1)中脱模养护剂与混凝土养护水掺兑比例为1：2-1：5。
在本发明的一些实例中，所述步骤(2)中按照每平方米使用100g乳状混合液比例来涂抹。
本发明给出一种脱模养护一体剂，以及其合成及应用方案，在混凝土生产阶段发挥脱模剂功能，在养护阶段发挥养护剂功能。具有减少混凝土表面气泡、改善外观，提升混凝土养护水平、提升早期强度的作用。
本发明给出一种脱模养护一体剂合成方法简单、无废弃污染，应用方法与普通养护剂无异，可在工地试验室自行合成，在施工段配合养护水使用。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实例，进一步阐述本发明。
针对现有脱模剂与养护剂都是功能单一的外添加剂，本发明给出同时具备脱模、养护功能的脱模养护一体剂，只要在混凝土浇筑前及浇筑后的工作面上直接涂抹，即可发挥脱模作用和养护作用，保障混凝土性能增长的连续性。
发明人通过大量的创造性劳动以及实验，创新的基于石蜡、聚乙二醇、三乙醇胺来构成同时具备脱模、养护功能的脱模养护一体剂。本脱模养护一体剂中采用石蜡乳化成膜，所形成的乳化膜可作为脱模阶段的润滑膜，又作为养护阶段的隔水膜；在基础上，进一步采用聚乙二醇作为增密组分使用，提高所形成乳化膜的韧性和稳定性。
这样在混凝土浇筑阶段采用本脱模养护一体剂作为脱模剂时，本脱模养护一体剂基于乳化膜的润滑作用，可促进表面气泡溢出，从而能够减少混凝土表面气泡、改善外观；与此同时，在混凝土养护阶段采用本脱模养护一体剂作为养护剂时，本脱模养护一体剂基于乳化膜的隔水作用，保障了养护效果，与同时基于三乙醇胺的协同作用，可加快混凝土表层水泥水化，形成防护壳，这样能够有效提升混凝土养护水平以及提升早期强度。
具体的，本发明给出的脱模养护一体剂，按重量份计包括以下含量的组分：
Figure BDA0004079281810000031
在此基础上，作为优选配比，本脱模养护一体剂具体包括以下含量的组分：
Figure BDA0004079281810000041
在本发明的脱模养护一体剂中，采用C14液体石蜡作为主体组分，该C14液体石蜡可乳化，乳化后的液体石蜡，形成膜结构，即形成相应的乳化膜，所形成的乳化膜可作为脱模阶段的润滑膜，又作为养护阶段的隔水膜。
在本发明的一些实施方式中，本脱模养护一体剂中的C14液体石蜡可采用固体石蜡替代。
进一步的，针对本脱模养护一体剂中的C14液体石蜡的配比，按重量份计12-15份，具体可以为12份、13份、14份、15份等等，这里优选为12份。
再者，对C14液体石蜡在本脱模养护一体剂中的配比，通过大量的试验确定，只有采用12-15重量份这样的配比时，能够与其他组分进行最优的协同作用，使得生成的脱模养护一体剂的性能最佳且稳定。具体的，相对于本脱模养护一体剂中C14液体石蜡的配比，若低于12重量份，则会导致乳化膜较少，不能在混凝土表面形成连续的膜结构；若高于15重量份，则会造成油水比过大，影响其他组分在混合液中的溶解和分散。
在本发明的脱模养护一体剂中，采用聚乙二醇-2000与黄原胶来与C14液体石蜡产生相应的协同作用，以对C14液体石蜡所形成的膜结构进行稳定和加固。其中，聚乙二醇-2000与C14液体石蜡协同作用时，将发挥成膜助剂的作用，提高石蜡乳化在水中的分散性和悬浮稳定性；黄原胶与C14液体石蜡协同作用时，发挥稳定剂的作用，提高形成产品的热稳定性和盐稳定性，以保障产品功能。
本方案基于液体石蜡来形成相应的膜结构，在此基础上通过大量的试验确定，只有采用聚乙二醇-2000与黄原胶这两种组分来与C14液体石蜡配合时，能够与C14液体石蜡产生最优的协同作用。若采用同类产品进行替代，则会影响C14液体石蜡形成乳化膜的性能，以及最终产品的稳定性。
进一步的，针对本脱模养护一体剂中的聚乙二醇-2000与黄原胶的配比，按重量份计聚乙二醇-2000采用1.8-2.0份，具体可以为1.8份、1.9份、2.0份等等，这里优选为1.8份；而黄原胶采用0.1-0.15份，具体可以为0.11份、0.12份、0.13份、0.14份、0.15份等等，这里优选为0.12份。
再者，对聚乙二醇-2000与黄原胶在本脱模养护一体剂中的配比，通过大量的试验确定，只有采用上述配比时，能够与其他组分，特别是与C14液体石蜡进行最优的协同作用，使得生成的脱模养护一体剂的性能最佳且稳定。具体的，相对于本脱模养护一体剂中聚乙二醇-2000与黄原胶的配比，若两者的配比高于本方案中的配比，则会导致形成的产品过于黏稠，不易与养护水混合；若两者的配比低于本方案中的配比，则会导致形成的产品稳定性较差，存放时间无法达到1个月。
在本发明的脱模养护一体剂中，采用三乙醇胺来提升混凝土表面致密性，以阻断内部养护水的流失，能够配合C14液体石蜡形成的乳化膜，在混凝土养护阶段，促进表层混凝土水化加快，形成致密外壳。
本方案基于液体石蜡来形成相应的膜结构，在此基础上通过大量的试验确定，这对养护阶段混凝土的特性，只有采用三乙醇胺来与C14液体石蜡配合时，能够与C14液体石蜡产生最优的协同作用。若采用同类产品进行替代，则会影响形成产品用于混凝土养护的性能。
进一步的，针对本脱模养护一体剂中的三乙醇胺的配比，按重量份计采用计5.2-5.4份，具体可以为5.2份、5.3份、5.4份等等，这里优选为5.4份。
再者，对三乙醇胺在本脱模养护一体剂中的配比，通过大量的试验确定，只有采用按重量份计5.2-5.4份这样配比时，能够与其他组分，特别是与C14液体石蜡进行最优的协同作用，使得生成的脱模养护一体剂的养护性能达到最优，在混凝土养护时，能够提升混凝土养护水平、提升早期强度。具体的，相对于本脱模养护一体剂中三乙醇胺的配比，若高于5.4重量份，所生成的产品在用于混凝土养护时，则会导致表层混凝土与内部混凝土强度发育速度差较快，在混凝土早期涨缩的影响下，可能会形成表面裂缝，反而产生恶劣影响。
在本发明的脱模养护一体剂中，采用乳化剂来与C14液体石蜡协同作用，以提高C14液体石蜡在蒸馏水中的乳化效果，形成稳定乳化液。
进一步的，针对本脱模养护一体剂中的乳化剂的配比，按重量份计采用4.4-4.8份，具体可以为4.4份、4.5份、4.6份、4.7份、4.8份等等，这里优选为4.6份。
在本发明的一些实施方式中，本乳化剂优选由油酸山梨坦(为便于表述，以下统一简称：Span 80)与op-10这两种组份配对构成，同时Span 80与op-10配对复合后Hlb值在9-12之间，由此能够与C14液体石蜡配合达到最优的协同作用。
针对Span 80与op-10之间具体的配比，其中，Span 80的配比按重量份计采用1.8-2.0份，具体可以为1.8份、1.9份、2.0份等等，这里优选为1.8份。
与此同时，op-10的配比按重量份计采用2.6-2.8份，具体可以为2.6份、2.7份、2.8份等等，这里优选为2.8份。
再者，对对Span 80与op-10两者在本脱模养护一体剂中的配比，通过大量的试验确定，采用上述的配比进行配对复合后，相应的Hlb值在9-12之间，能够与C14液体石蜡配合达到最优的协同作用。具体的，若两者配对后的Hlb值高于12时，在与C14液体石蜡协同作用时，将会导致乳液不稳定，易于分层；若两者配对后的Hlb值小于9时，在与C14液体石蜡协同作用时，将会转变为亲油性，对混凝土表面色彩产生不良效果。
据此可见，本方案所形成脱模养护一体剂同时具备脱模、养护功能，只要在混凝土浇筑前及浇筑后的工作面上直接涂抹，即可混凝土生产阶段发挥脱模作用，在养护阶段发挥养护作用，能够减少混凝土表面气泡、改善外观，提升混凝土养护水平、提升早期强度、保障混凝土性能增长的连续性。
针对本发明提供的脱模养护一体剂，还进一步给出相应的制备方案。
本制备方案基于上述配方包括C14液体石蜡(99％)、蒸馏水、span 80、op-10、聚乙二醇-2000、黄原胶以及三乙醇胺。
同时采用到的制备设备包括反应釜，储存罐。
这里以制备1t脱模养护一体剂成品为例来说明一下发明给出的脱模养护一体剂的制备过程。
整个制备过程主要包括如下步骤：
步骤(1)：在反应釜中加入12kg的液体石蜡，76kg的蒸馏水，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应30-45min。
本步骤基于上述操作，首先实现将液体石蜡分散到蒸馏水中，形成性质稳定的混合液，并且在温度、搅拌速度不变的情况下，无明显絮结、沉淀及吸放热现象。
作为优选，本步骤中的反应温度采用50优选，，搅拌转速1500r/min，反应30min。由此能够提高混合反应效率，以及提高形成混合液的稳定性。
步骤(2)：在步骤(1)的基础上，在反应釜中继续加入1.8kg的span 80，2.8kg的op-10，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应60-75min。
本步骤基于上述操作，实现对石蜡进行乳化，并进一步在反应釜中形成性质稳定的混合液，并且在温度、搅拌速度不变的情况下，无明显絮结、沉淀及吸放热现象。
作为优选，本步骤中的反应温度采用50优选，，搅拌转速1500r/min，反应60min，由此能够提高混合反应效率，以及提高形成混合液的稳定性。
步骤(3)：在步骤(2)的基础上，在反应釜中继续加入1.8kg的聚乙二醇-2000，以及0.12kg的黄原胶，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应60-75min。
本步骤基于上述操作，实现对乳化后的乳化液进行稳定，并进一步在反应釜中形成性质稳定的混合液，并且在温度、搅拌速度不变的情况下，无明显絮结、沉淀及吸放热现象。
作为优选，本步骤中的反应温度采用50优选，，搅拌转速1300r/min，反应60min，由此能够提高混合反应效率，以及提高形成混合液的稳定性。
步骤(4)：在步骤(3)的基础上，在反应釜中继续加入5.4kg的三乙醇胺，并设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应45-60min。
本步骤基于上述操作，进一步在反应釜中形成性质稳定的混合液，并且在温度、搅拌速度不变的情况下，无明显絮结、沉淀及吸放热现象。
作为优选，本步骤中的反应温度采用50优选，，搅拌转速1300r/min，反应45min，由此能够提高混合反应效率，以及提高形成混合液的稳定性。
步骤(5)：基于前步骤(1)-步骤(4)的依次配合反应，在反应釜中形成匀质分散的乳状液体，冷却至室温，转移至储存罐中存储。
基于上述步骤(1)至步骤(5)之间的依次有机配合，首先实现先将液体石蜡分散到蒸馏水中；接着，基于span 80与op-10对分散在蒸馏水中的石蜡进行乳化；再接着，基于聚乙二醇-2000与黄原胶协同作用对乳化后对乳化液进行稳定；最后加入其他功能组分(如三乙醇胺)，由此来实现合成脱模养护一体剂。
基于本发明给出的配方以及制备方法制备得到的脱模养护一体剂在具体应用时，能够在混凝土生产阶段发挥脱模剂功能，在养护阶段发挥养护剂功能。
对此，针对本发明提供的脱模养护一体剂，还进一步给出相应的应用方案。
其相应的应用过程如下：
(1)将基于前述合成方法所合成的脱模养护剂与混凝土养护水进行掺兑，均匀搅拌，形成匀质分散的乳状混合液，如此便于脱模养护剂在混凝土表面均匀发挥作用。
(2)步骤(1)中形成的乳状混合液直接涂抹至混凝土模板表面，以作为脱模剂，并起到脱模剂的功效。
此时，本脱模养护一体剂中，由石蜡乳化形成的乳化膜基于润滑作用，可作为脱模阶段的润滑膜；同时基于乳化膜的润滑作用，还能够促进表面气泡溢出，从而能够减少混凝土表面气泡、改善外观。
(3)基于经过步骤(2)处理的混凝土模板进行混凝土施工以及拆模，并在所形成的混凝土浇筑面上，直接涂抹脱模养护一体剂，以作为养护剂，并起到养护剂的功效。
此时，本脱模养护一体剂中，由石蜡乳化形成的乳化膜基于隔水作用，保障养护效果，与同时基于三乙醇胺的协同作用，可加快混凝土表层水泥水化，形成防护壳。
在一些实施方式中，通过大量的试验确定，应用步骤(1)中脱模养护剂与混凝土养护水之间的掺兑比例在1：2-1：5之间，能够使得应用性能最佳。具体的掺兑比例可以为1：2、1：3、1：4、1：5等。本实例中优选1：5的比例行掺兑。
在一些实施方式中，通过大量的试验确定，应用步骤(2)中进行涂抹乳状混合液时，按照每平面米的面积约使用100g乳状混合液的比例进行涂抹，能够保证应用时的性能最佳。
本发明提供的脱模养护一体剂在具体应用时，能够在混凝土生产阶段发挥脱模剂功能，在养护阶段发挥养护剂功能，同时具有减少混凝土表面气泡、改善外观，提升混凝土养护水平、提升早期强度的作用。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
首先，制备脱模养护一体剂成品，用于试验对比。
这里基于前述本发明提供的配方，基于本发明提供的整个制备方案来制备本发明提供的脱模养护一体剂。
再者，在后续对比试验中，针对制备的脱模养护一体剂成品(以下简称本产品)，采用本发明提供的应用方案进行涂抹应用。具体的过程方案如上，此处不加以赘述。
具体的对比试验如下：
案例1.
某项目C30混凝土，进行本产品和试验室脱模油、喷水养护的对比试验。在脱模后，采用本产品的混凝土表面致密性明显增强。其养护后的7天强度试验对比如下：
序号 养护条件 7d强度
1 标准养护室喷雾养护 47.6
2 涂抹脱模养护一体剂，放置室外不采取其他任何措施 46.3
案例2，
某项目C40混凝土，进行本产品和试验室脱模油、喷水养护的对比试验。在脱模后，采用本产品的混凝土表面致密性明显增强。其养护后的7天强度试验对比如下：
序号 养护条件 7d强度
1 标准养护室喷雾养护 55.7
2 涂抹脱模养护一体剂，放置室外不采取其他任何措施 53.5
案例3.某项目C30混凝土，进行使用本产品与不使用本产品的试件的对比试验。在脱模后，采用本产品的混凝土表面致密性明显增强。其养护后的7天强度试验对比如下：
序号 养护条件 7d强度
1 标准养护室喷雾养护 47.6
2 涂抹脱模养护一体剂，标准养护室喷雾养护 49.6
案例4.某项目C40混凝土，进行使用本产品与不使用本产品的试件的对比试验。在脱模后，本产品的混凝土表面致密性明显增强。其养护后的7天强度试验对比如下：
序号 养护条件 7d强度
1 标准养护室喷雾养护 55.7
2 涂抹脱模养护一体剂，标准养护室喷雾养护 55.9
通过上述4组对比试验案例可知：
(1)使用本产品，c30混凝土在自然状态下，7天强度可达到标准养护条件下的97％；c40混凝土在自然状态下，7天强度可达到标准养护条件下的96％。
(2)使用本产品，c30混凝土在同等标养环境下，可使混凝土强度增长4％；c30混凝土在同等标养环境下，可使混凝土强度增长0.3％。
(3)本产品对于自然条件下混凝土早期强度具有良好的改善作用，可应用于无养护条件或养护困难施工场所的混凝土养护工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种脱模养护一体剂，其特征在于，按重量份计包括以下含量的组分：
Figure QLYQS_1
2.根据权利要求1所述的脱模养护一体剂，其特征在于，所述C14液体石蜡可由固体石蜡替代。
3.权利要求1或2所述的脱模养护一体剂的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在反应釜中按配比加入液体石蜡，蒸馏水，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应30-45min；
(2)在反应釜中继续按比例加入乳化剂，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应60-75min；
(3)按比例加入聚乙二醇-2000与黄原胶，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应60-75min；
(4)最后按比例加入三乙醇胺，设置温度46-55℃，搅拌转速1300-1500r/min，反应45-60min；
(5)反应釜中形成匀质分散的乳状液体，冷却至室温进行存储。
4.根据权利要求3所述的脱模养护一体剂的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)-步骤(4)中均形成性质稳定的混合液。
5.权利要求1或2所述的脱模养护一体剂的应用方法，其特征在于，包括：
(1)将脱模养护剂与混凝土养护水掺兑，均匀搅拌，形成匀质分散的乳状液体；
(2)在混凝土模板表面涂抹步骤(1)中形成的乳状混合液；
(3)在完成施工的混凝土浇筑面上，直接涂抹脱模养护一体剂。
6.根据权利要求5所述的脱模养护一体剂的应用方法，其特征在于，所述步骤(1)中脱模养护剂与混凝土养护水掺兑比例为1：2-1：5。
7.根据权利要求5所述的脱模养护一体剂的应用方法，其特征在于，所述步骤(2)中按照每平方米使用100g乳状混合液比例来涂抹。
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