一种混凝土保水剂及其制备方法和使用其的混凝土技术

本申请涉及一种混凝土保水剂及其制备方法和使用其的混凝土，属于混凝土外加剂技术领域，其包括聚羧酸20‑30份、茶皂素2‑6份、纤维素醚10‑20份、可分散乳胶粉5‑14份、无机吸水材料30‑40份。该保水剂的制备方法：将上述原料混合均匀即得保水剂。本申请能够提高混凝土的保水性能，解决混凝土的自干燥收缩问题。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土保水剂及其制备方法和使用其的混凝土
本申请涉及混凝土外加剂的
，尤其是涉及一种混凝土保水剂及其制备方法和使用其的混凝土。
技术介绍
目前，桥梁、道路、地铁等工程中都需要用到混凝土，为满足建筑业等其他工程的迅速发展，对混凝土的性能提出了更高的要求。外加剂是提高混凝土性能的重要技术途径，而随着外加剂的广泛使用，混凝土的水灰比越来越小，混凝土中游离水也越来越少，但是，水泥在硬化过程中需要有足够的水与之反应，降低混凝土的自收缩现象，从而保证混凝土的强度。因而，常常需要对混凝土实施保水操作，降低混凝土内部水分的散失，促进混凝土内部胶凝材料的水化作用。传统的混凝土保水的方法是加入适量的纤维素，纤维素有一定的保水作用，但效果不好。目前市场上也有起到保水作用的养护剂，如有机硅养护剂，这类养护剂作用机理一般是在混凝土成型4-8小时后再在混凝土上面喷涂一层养护剂，使混凝土表面形成一层憎水膜，从而起到养护作用。但是，这样养护剂需单独施工，工序复杂、操作繁琐。因此，目前急需一种具有较好的保水性能，以有效解决混凝土的自干燥收缩问题的保水剂。
技术实现思路
为了提高混凝土的保水性能，解决混凝土的自干燥收缩问题，本申请提供一种混凝土保水剂及其制备方法和使用其的混凝土。第一方面，本申请提供的一种混凝土保水剂采用如下的技术方案：一种混凝土保水剂，包括聚羧酸20-30份、茶皂素2-6份、纤维素醚10-20份、可分散乳胶粉5-14份、无机吸水材料30-40份。通过采用上述技术方案，本申请中采用特定的原料及配比配合，使得各原料之间协同配合，共同作用，能够有效提高混凝土的保水性能，为水泥水合反应提供水分，降低混凝土自干燥收缩造成的开裂现象。茶皂素是一种优良的非离子型天然表面活性剂，具有良好的发泡、乳化、分散和润湿作用，并且几乎不受水质硬度的影响，能够引入足够多的微小且大小均匀的气泡；同时，茶皂素能够与聚羧酸配伍提高气泡的稳定性，从而降低混凝土拌合时的泌水和离析现象。另外，聚羧酸含有大量的羧基，能够与水分子之间形成氢键，从而吸附大量的水分，降低混凝土内部水分的流失，为水泥后续的水合反应提供水分，降低混凝土自干燥收缩产生的裂缝。无机吸水材料为多孔结构的材料，能够吸附大量的水分，并且与聚羧酸形成有机-无机复配结构，从而有效提高保水剂的保水性能，降低混凝土的自干燥收缩产生的裂缝。纤维素醚在水中溶解后，由于表面活性作用保证了水泥等胶凝材料在体系中有效地均匀分布，而纤维素醚作为一种保护胶体，“包裹”住固体颗粒，并在其外表面形成一层润滑膜，使砂浆体系更稳定，也提高了砂浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。同时，纤维素醚具有良好的保水作用，与聚羧酸协同作用在提高混凝土内部的水分的同时，能使水泥砂浆保持较好的粘度，保证骨料间的粘接强度。另外，可再分散乳胶粉具有一定的减水作用，并能够在骨料和水泥颗粒表面形成水面，减少颗粒间的摩擦，提高改性水泥流动性的作用。同时，可再分散乳胶粉具有一定的增稠作用，与纤维素醚协同配合，进一步提高混凝土骨料间的粘接强度，弥补因无机吸水材料和聚羧酸吸水后，造成的骨料间粘接性差的问题，从而保证混凝土的抗压强度。因而，本申请中的各原料之间共同发挥作用从而能够有效提高混凝土内部的保水性能，降低自干燥收缩产生的裂缝，同时，还有还能保证混凝土的抗压强度。优选的，所述无机吸水材料采用除氯碱渣。通过采用上述技术方案，碱渣是氨碱法生产纯碱而产生的废渣，碱渣中内部为多孔，有着发达的孔隙结构，加入混凝土中能够提高混凝土的保水性能。同时，除氯碱渣除去了碱渣中大部分氯离子，使得除氯碱渣在提高混凝土保水性能的同时，降低氯离子对混凝土钢筋造成的腐蚀。优选的，所述除氯碱渣的制备方法包括以下步骤：(1)将碱渣、表面活性剂和水以重量比为(80-100):10：(400-450)的比例混合，并搅拌得到混合浆；(2)将混合浆压滤干燥得到除氯碱渣。通过采用上述技术方案，去除碱渣中的氯离子时加入表面活性剂，能够将碱渣中团聚的结构打破，从而降低碱渣堆积现象，从而有助于更多的氯离子溶解到水中，提高氯离子的溶出率，不仅节约了用水量，还显著提高氯离子的去除率。优选的，所述步骤(1)中的混合浆中还包括离子促溶剂，离子促溶剂的用量为碱渣重量的5-6％，离子促溶剂包括重量比为1:(6-8)碳酸钠和三乙醇胺。通过采用上述技术方案，向混合浆中加入离子促溶剂，能够进一步提高氯离子在水中的溶出率，从而进一步提高对氯离子的去除率。优选的，所述步骤(2)中得到的除氯碱渣中可溶性氯离子含量≤0.2wt％。通过采用上述技术方案，将除氯碱渣内的氯离子含量降低至0.2wt％以下，能够有效降低氯离子对混凝土中钢筋的侵蚀，在保证除氯碱渣的吸水率时，能够降低对钢筋的损坏。优选的，所述原料中还包括2-4份氧化石墨烯改性的膨润土，改性方法包括以下步骤：1)将氧化石墨烯与乙醇水溶液以1:(200-250)的重量比混合，并进行超声分散得到悬浮液；2)调节悬浮液的pH为5.3-5.8后，加入硅烷偶联剂混合均匀，得到混合液，硅烷偶联剂与氧化石墨烯的重量比为(5-6)：1；3)向混合液中加入膨润土并加热30-40min后过滤、干燥得到氧化石墨烯改性的膨润土，膨润土与氧化石墨烯的重量比为(100-200)：1。通过采用上述技术方案，膨润土具有良好的吸水性，与无机保水剂、聚羧酸配合能够进一步提升混凝土的保水性能，防止水分散失过快引起的收缩裂缝。另外，膨润土中层状结构的蒙脱石的剥离能够填充水泥水化过程中的孔隙，增加混凝土的密实度；同时，蒙脱石能够参与水泥水化反应，并与水化产物紧密结合在一起形成更加致密的结构，从而增加混凝土的强度。经氧化石墨烯改性的膨润土，使得氧化石墨烯能够均匀分散，提高混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性能，能够弥补除氯碱渣引入的氯离子对混凝凝土的影响，保证混凝土具有较好的抗压强度。优选的，所述原料中还包括2-5份的氧化铝晶须。通过采用上述技术方案，晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，氧化铝晶须具有轻量化、高强度、耐高温、耐腐蚀以及良好的机械强度和电绝缘性等优异性能，其能够堵塞混凝土内部的毛细通道，降低混凝土内部的裂缝，大大提高混凝土的抗裂性能和抗压强度，使混凝土整体的结构性能大大提高。优选的，所述可分散乳胶粉采用醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉或苯乙烯-丙烯酸酯共聚胶粉中的一种或两种；硅烷偶联剂采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。第二方面，本申请提供一种混凝土保水剂的制备方法，采用如下的技术方案：一种混凝土保水剂的制备方法，包括以下步骤：将所述原料混合均匀即得保水剂。通过采用上述技术方案，使制备保水剂的工艺操作较为简单，且能够使各组分之间快速混合均匀，各组分之间充分混合，从而使得各原料充分发挥协同作用，整体品质能得到保证。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土保水剂，其特征在于：包括聚羧酸20-30份、茶皂素2-6份、纤维素醚10-20份、可分散乳胶粉5-14份、无机吸水材料30-40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土保水剂，其特征在于：包括聚羧酸20-30份、茶皂素2-6份、纤维素醚10-20份、可分散乳胶粉5-14份、无机吸水材料30-40份。


2.根据权利要求1所述的一种混凝土保水剂，其特征在于：所述无机吸水材料采用除氯碱渣。


3.根据权利要求2所述的一种混凝土保水剂，其特征在于：所述除氯碱渣的制备方法包括以下步骤：
（1）将碱渣、表面活性剂和水以重量比为（80-100）:10：（400-450）的比例混合，并搅拌得到混合浆；
（2）将混合浆压滤干燥得到除氯碱渣。


4.根据权利要求3所述的一种混凝土保水剂，其特征在于：所述步骤（1）中的混合浆中还包括离子促溶剂，离子促溶剂的用量为碱渣重量的5-6%，离子促溶剂包括重量比为1:(6-8)碳酸钠和三乙醇胺。


5.根据权利要求4所述的一种混凝土保水剂，其特征在于：所述步骤（2）中得到的除氯碱渣中可溶性氯离子含量≤0.2wt%。


6.根据权利要求5所述的一种混凝土保水剂，其特征在于：所述原料中还包括2-4份氧化石墨烯改性的膨润土，改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张露瑶，王晓英，苏鹏举，张三丰，田静，陈志明，万维福，宁鹏，张晶晶，
申请(专利权)人：北京金隅水泥节能科技有限公司，唐山冀东水泥外加剂有限责任公司，北京金隅混凝土有限公司，天津金隅混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11