一种抗裂混凝土外加剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开抗裂混凝土外加剂及其制备方法，属于建筑材料外加剂技术领域。本发明专利技术外加剂包括以下重量百分比的原料制备得到：聚丙烯醇5

【技术实现步骤摘要】
一种抗裂混凝土外加剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料外加剂
，具体涉及一种抗裂混凝土外加剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土作为一种常见的建筑材料被人们广泛使用，它具有抗压强度高、易制作、制作原材料普遍且价格低等优点。近年来，建筑业快速发展，新型建筑构件的复杂化，使混凝土易开裂、抗拉性能低、自重大等缺点也逐渐显现出来，这些缺点限制了其在新型建筑构件中的使用为了适应多变的建筑环境以及用于更加新型和复杂的建筑构件中，混凝土需要进一步改善其抗拉性能和抗裂性能，从而确保建筑物的安全性和可靠性。
[0003]作为一种人造石材，混凝土是一种由胶凝材料将砂石骨料粘结而形成的多相复合材料，当混凝土结构所承受的应力超过自身的极限抗拉强度时，混凝土结构会发生开裂，产生相应的裂缝。导致混凝土结构产生裂缝的原因大体上可以分为原材料缺陷、设计施工不合理、使用环境不当以及结构过载四个方面。
[0004]用于拌制混凝土的原材料是导致混凝土结构开裂的一个最重要因素，通常表现为水泥的水化热过高、安定性不良、砂石骨料的级配不良、骨料的自身强度较低、骨料的含泥量超标以及骨料或者拌和用水中存在有害离子等。同时，混凝土拌和物的沉降泌水、干燥收缩、水化收缩以及自收缩同样会导致混凝土结构因体积变化而产生裂缝。
[0005]为了大幅提升混凝土抗裂性能，现有技术中通常会在原材料中加入各类纤维，从而产生提高混凝土韧性，增加混凝土抗折能力，控制混凝土开裂，提高混凝土冲击力等效果。掺杂各类纤维的混凝土虽然有着较高的抗压强度，但其抗拉强度却随之下降，混凝土结构表现为脆性大，耐久性低，整体强度其实还是呈现下降的。因此如何优化纤维的加入种类、加入方式以及加入量等工艺，是有效提升混凝土抗裂性能的关键。
[0006]再次，单单提升混凝土的抗裂性能是远远不够的，为了提升混凝土的抗渗性、抗腐蚀性，往往会加入一些防水抗渗剂以提升其相关性能，而往往传统的这类外加剂的加入又会削弱混凝土的强度性能，混凝土抗裂性能下降。因此，如何开发一种能够提升混凝土综合性能的外加剂，显得尤为重要。

技术实现思路

[0007]本专利技术为解决现有技术中存在的问题，提供一种抗裂混凝土外加剂，其在有效推升混凝土抗裂性能的同时，保证混凝土的防水抗渗抗侵蚀的能力。
[0008]为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0009]一种抗裂混凝土外加剂，包括以下重量百分比的原料制备得到：聚丙烯醇5
‑
8％、保水剂2
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5％、减水剂3
‑
6％、聚合硫酸铝1
‑
4％、油酸钾1
‑
3％、抗裂抗蚀组分1
‑
4％、纳米二氧化硅1
‑
3％、防冻剂0.5
‑
1.5％、缓凝剂0.1
‑
0.5％，余量为填料。
[0010]优选的，所述保水剂为冷水速溶型粉状甲基纤维素醚或冷水速溶型粉状羟乙基纤
维素醚。
[0011]优选的，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，固含量不低于40％。
[0012]优选的，所述抗裂抗蚀组分的制备方法为：
[0013](1)在60
‑
80℃条件下，于50
‑
100mL去离子水中加入10
‑
20g硼酸并持续搅拌，搅拌过程中加入5
‑
10g的六方氮化硼，超声波分散3
‑
5h，得分散液；
[0014](2)将碳纤维、硬脂酸和无机粘土按照质量比1
‑
3:0.5:1
‑
5混合，按照固液比1g：20mL均匀分散于分散液中，后放入高压均质机，在40
‑
60MPa条件下循环10
‑
15次，将产物在50
‑
70℃真空烘箱中烘干48h，得到抗裂抗蚀组分。
[0015]优选的，步骤(2)碳纤维的长度为10
‑
20mm。
[0016]优选的，所述纳米二氧化硅的粒径为100
‑
200nm。
[0017]优选的，所述防冻剂为三乙醇胺、丙二醇、丙三醇、亚硝酸钠中的一种或几种。
[0018]优选的，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠。
[0019]优选的，所述填料为膨润土，比表面积在500m2/kg以上。
[0020]一种抗裂混凝土外加剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021](1)在60
‑
80℃条件下，于50
‑
100mL去离子水中加入10
‑
20g硼酸并持续搅拌，搅拌过程中加入5
‑
10g的六方氮化硼，超声波分散3
‑
5h，得分散液；
[0022](2)将碳纤维、硬脂酸和无机粘土按照质量比1
‑
3:0.5:1
‑
5混合，按照固液比1g：20mL均匀分散于分散液中，后放入高压均质机，在40
‑
60MPa条件下循环10
‑
15次，将产物在50
‑
70℃真空烘箱中烘干48h，得到抗裂抗蚀组分；
[0023](3)按重量比将聚丙烯醇、保水剂、减水剂、聚合硫酸铝、油酸钾、抗裂抗蚀组分、纳米二氧化硅、防冻剂、缓凝剂、填料混合加水湿法研磨至比表面积大于500m2/kg，得到浆体，烘干后得到所述抗裂混凝土外加剂。
[0024]本专利技术各原料均市售可得。
[0025]本专利技术外加剂的掺量为水泥质量的0.05
‑
1％。
[0026]本专利技术各组分协同作用，共同实现混凝土抗裂抗侵蚀抗渗性能的提高：聚丙烯醇的添加可降低孔隙水的表面张力从而减小毛细孔吸水时产生的收缩应力，减少混凝土的早期收缩，减少由于收缩产生的裂缝。保水剂的加入可以减少泌水和离析的产生，保证混凝土矿化过程的水分供应。聚羧酸减水剂起到高效的减水作用，与保水剂共同作用，提升混凝体和易性。聚合硫酸铝的加入可以增加混凝土的密实性和耐磨性，提升混凝土耐久度。而本专利技术关键组分抗裂抗蚀组分，可显著提升混凝土的抗裂耐腐蚀性。其中，本专利技术利用六方氮化硼的片层结构，可以有效的穿插在C
‑
S
‑
H凝胶的层间，同时添加碳纤维和粘土物质，提升和凝胶物质的粘结性和材料整体的密实性，大幅提高C
‑
S
‑
H凝胶物质的稳定性，提升强度和抗蚀能力。而添加纳米二氧化硅，在填充空隙提升密实度的同时，可以促进抗裂抗蚀组分六方氮化硼和碳纤维在凝胶物质内部的乱向分布，分散混凝土内部应力方向，减少裂缝的产生。
[0027]同时，纳米二氧化硅可以填充在混凝土的连通的毛细孔网络中阻断侵蚀性离子的传输，同时可以其吸附在骨料表面改善混凝土的界面过渡区，其二次水化反应可以消耗浆体中的Ca(OH)2晶体，同时生成Ca/Si较低的C<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗裂混凝土外加剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料制备得到：聚丙烯醇5
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8％、保水剂2
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5％、减水剂3
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6％、聚合硫酸铝1
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4％、油酸钾1
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3％、抗裂抗蚀组分1
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4％、纳米二氧化硅1
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3％、防冻剂0.5
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1.5％、缓凝剂0.1
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0.5％，余量为填料。2.根据权利要求1所述抗裂混凝土外加剂，其特征在于，所述保水剂为冷水速溶型粉状甲基纤维素醚或冷水速溶型粉状羟乙基纤维素醚。3.根据权利要求1所述抗裂混凝土外加剂，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂，固含量不低于40％。4.根据权利要求1所述抗裂混凝土外加剂，其特征在于，所述抗裂抗蚀组分的制备方法为：(1)在60
‑
80℃条件下，于50
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100mL去离子水中加入10
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20g硼酸并持续搅拌，搅拌过程中加入5
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10g的六方氮化硼，超声波分散3
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5h，得分散液；(2)将碳纤维、硬脂酸和无机粘土按照质量比1
‑
3:0.5:1
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5混合，按照固液比1g：20mL均匀分散于分散液中，后放入高压均质机，在40
‑
60MPa条件下循环10
‑
15次，将产物在50
‑
70℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昱，庄立伟，张蕾，王晓晖，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：