一种混凝土表面抗碳化养护剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种混凝土表面抗碳化养护剂及其制备方法和应用，该混凝土表面抗碳化养护剂，以重量份计，包括以下原料：α

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土表面抗碳化养护剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料养护
，特别涉及一种混凝土表面抗碳化养护剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]混凝土浇筑后，如气候炎热、空气干燥，不及时进行养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要，混凝土终凝后应立即进行养护，干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。
[0003]混凝土养护剂又叫做混凝土防护剂、混凝土养护液，是一种喷洒或涂刷于混凝土表面，能在混凝土表面形成一层连续的不透水的密封养护薄膜的乳液或高分子溶液。
[0004]我国在混凝土养护剂方面由于研究起步晚，制备原材料较少，养护剂的性能参差不齐。虽然国内外已有相当的学者对养护剂进行研究，也取得了一系列成果，但目前的研究仍然存在不足和缺陷。
[0005]普通的混凝土表面养护剂配方成分单一，主要是混凝土表面保湿养护，存在养护效果单一、养护剂养护效率低、表面抗碳化效果差等缺点，所以当务之急是要开发一种具有养护及抗碳化性能的混凝土表面养护剂，这种新型的混凝土表面抗碳化养护剂能够提升建筑材料的耐久性能和使用性能，为建筑材料行业增加市场竞争力提供有利条件。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种混凝土表面抗碳化养护剂及其制备方法和应用。本专利技术提的混凝土表面抗碳化养护剂喷涂在混凝土表面，能够快速在表面形成一薄层致密的纳米薄膜，在干燥、大风的恶劣环境中，能够显著降低混凝土表面水分的蒸发速度。同时，养护剂中含有抗碳化组分和渗透组分，在二者协同作用下，能够有效作用于混凝土表面，明显降低混凝土表面的碳化深度。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种混凝土表面抗碳化养护剂，养护剂以重量份计，包括以下原料：α
‑
甲基丙烯酸150～230份、硫氰酸钠190～240份、丙烯酸乳液70～90份、十二碳醇酯2～4份、纳米二氧化硅170～190份、纳米蒙脱石粉35～45份、羟丙基甲基纤维素1～3份、工业乙醇1～3份、水195～206份。
[0009]进一步地，所述养护剂以重量份计，包括以下原料：甲基丙烯酸190份、硫氰酸钠220份、丙烯酸乳液800份、十二碳醇酯3份、纳米二氧化硅180份、纳米蒙脱石粉40份、羟丙基甲基纤维素2份、工业乙醇2份、水200份。
[0010]进一步地，所述纳米二氧化硅的粒径为10
‑
30nm，优选为20nm。
[0011]研究表明：纳米二氧化硅可以改善混凝土的微观结构和综合性能，能够封堵混凝土内部孔隙，增强其抗裂性，提高混凝土抗渗、抗冻、抗化学侵蚀、抗冲磨等性能，从而提高混凝土的耐久性。因而，将纳米二氧化硅加入混凝土表面抗碳化养护剂中，可以有效堵住混凝土内部细小孔隙，迅速吸收孔隙内的Ca(OH)2，发生二次水化反应的同时细化Ca(OH)2晶体。防止空气中的二氧化碳进入空隙使混凝土发生碳化，提高了混凝土的早期强度。此外，发现调整纳米二氧化硅的粒径，养护剂的养护效果会有所区别，将纳米二氧化硅的粒径控制在10
‑
30nm之间，养护剂的养护效果较好，特别是纳米二氧化硅的粒径控制在20nm左右，养护剂的养护效果最好。
[0012]进一步地，所述纳米蒙脱石粉的粒径为10
‑
30nm，优选为20nm。
[0013]将纳米蒙脱石粉加入混凝土表面抗碳化养护剂中，一方面，纳米蒙脱石粉可与水泥水化产物钙矾石较好的结合在一起，防止混凝土发生膨胀开裂后侵蚀性介质渗入混凝土内部，影响混凝土耐久性，另一方面，其层状结构的剥离能有效填充混凝土孔隙，与孔隙内的Ca(OH)2结合发生二次水化反应，并与水化产物紧密结合在一起形成更加致密的结构，阻止了空气中的二氧化碳进入孔隙，规避了混凝土的碳化。填充混凝土孔隙的有效性，直接影响混凝土的耐久性以及抗碳化性能，试验发现当纳米蒙脱石粉的粒径控制在10
‑
30nm，养护剂养护效果较好，特别是20nm时，养护剂养护效果最好。
[0014]本专利技术提供了一种混凝土表面抗碳化养护剂的制备方法，包括如下步骤：
[0015]S1、将α
‑
甲基丙烯酸150～230份、丙烯酸乳液70～90份、十二碳醇酯2～4份、羟丙基甲基纤维素1～3份、工业乙醇1～3份、水195～206份，加入搅拌容器中进行搅拌，得到A组分；
[0016]S2、将硫氰酸钠190～240份；纳米二氧化硅170～190份；纳米蒙脱石粉35～45份，同时投入球磨机内粉末，得到B组分；
[0017]S3、将A组分加热，然后将B组分加入到A组分体系中，均匀搅拌，形成均一的混合乳液。
[0018]在步骤S3中，将A组分先加热处理，让丙烯酸乳液、十二碳醇酯、羟丙基甲基纤维素充分的反应一段时间，形成更加牢固的三维体膜状结构。
[0019]进一步地，S1中所述搅拌的速度为500
‑
600转/分钟，搅拌的时间为2
‑
10分钟。
[0020]进一步地，S2中所述球磨机的转速为700
‑
800转/分钟，时间为40
‑
80min。
[0021]进一步地，S3中所述加热的温度为70
‑
90℃，时间为2
‑
4h。
[0022]进一步地，S3中所述搅拌的转速为300
‑
400转/分钟，时间为20
‑
30min。
[0023]本专利技术提供了一种混凝土表面抗碳化养护剂的应用，将上述的养护剂使用时采用喷涂的方式喷涂在混凝土表面，喷涂量为0.08
‑
0.10kg/m2。
[0024]养护剂的喷涂应保证混凝土表面成膜连续，喷涂过厚或喷洒面积过大不仅造成原料浪费，还会影响混凝土强度。
[0025]在混凝土浇筑完毕后的8
‑
12h内喷涂本专利技术的养护剂，优选分两次喷涂，待第一次喷涂的养护剂成膜后再进行第二次喷涂。就本专利技术的养护剂而言，两次喷涂总量控制在0.08
‑
0.10kg/m2时，既能保证混凝土的强度，也能控制原料的成本。
[0026]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：
[0027]1.本专利技术中丙烯酸乳液与十二碳醇酯通过高分子反应先形成单分子网状乳液膜
状结构铺展在水分子表面，网状层状结构之间与羟丙基甲基纤维素的甲氧基(－OCH3)和羟丙氧基(－OCH2CHOHCH3)结合形成三维体膜状结构，这种膜状结构具有优异的成膜性能、成膜韧性，牢固包覆在混凝土表面，使混凝土表面的粘附力高，不易剥离，阻隔了混凝土与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土表面抗碳化养护剂，其特征在于，养护剂以重量份计，包括以下原料：α
‑
甲基丙烯酸150～230份、硫氰酸钠190～240份、丙烯酸乳液70～90份、十二碳醇酯2～4份、纳米二氧化硅170～190份、纳米蒙脱石粉35～45份、羟丙基甲基纤维素1～3份、工业乙醇1～3份、水195～206份。2.如权利要求1所述的一种混凝土表面抗碳化养护剂，其特征在于，所述α
‑
甲基丙烯酸为190份、所述硫氰酸钠为220份、所述丙烯酸乳液为800份、所述十二碳醇酯为3份、所述纳米二氧化硅为180份、所述纳米蒙脱石粉为40份、所述羟丙基甲基纤维素为2份、所述工业乙醇为2份、所述水为200份。3.如权利要求1所述的一种混凝土表面抗碳化养护剂，其特征在于，所述纳米二氧化硅的粒径为10
‑
30nm。4.如权利要求1所述的一种混凝土表面抗碳化养护剂，其特征在于，所述纳米蒙脱石粉的粒径为10
‑
30nm。5.一种混凝土表面抗碳化养护剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将α
‑
甲基丙烯酸150～230份、丙烯酸乳液70～90份、十二碳醇酯2～4份、羟丙基甲基纤维素1～3份、工业乙醇1～3份、水195～206份，加入搅拌容器中进行搅拌，得到A组分；S2、将硫氰...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖波，李先勇，桂根生，敬尧，刘登贤，彭文彬，吴鑫，江晓君，关素敏，张荣华，魏天酬，任春蓉，崔贺龙，路珏，
申请(专利权)人：四川华西绿舍建材有限公司，
类型：发明
国别省市：