一种混凝土裂缝自愈外加剂及其制备方法技术

本申请涉及混凝土的领域，尤其涉及一种混凝土裂缝自愈外加剂及其制备方法，所述混凝土裂缝自愈外加剂由以下重量份的原料混合而成：吸水树脂10

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土裂缝自愈外加剂及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土的领域，尤其是涉及一种混凝土裂缝自愈外加剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土为多孔脆性材料，在基础建筑领域有着广泛的应用。由于受外界环境因素的作用，混凝土容易产生裂缝。裂缝中出现渗水会降低混凝土的强度，加剧混凝土的化学侵蚀、钢筋锈蚀和碱集料反应的发生，严重降低混凝土构筑物的耐久性。
[0003]为提高混凝土的综合抗渗性能，提升混凝土构筑物的耐久性，第一方面需要提高混凝土的自身密实度，提高抗渗性；第二方面需要在混凝土出现裂缝并渗水的情况下快速封堵裂缝，减弱裂缝渗水；第三方面需要对裂缝进行修复，提高混凝土长效的抗渗性能。通常会在混凝土中添加裂缝自愈外加剂提高混凝土的综合抗渗性能。现有混凝土裂缝自愈外加剂采用的原理有：微生物自愈、微胶囊自愈和渗透结晶自愈。
[0004]微生物自愈是依靠微生物的生命行为，制造碳酸钙或其他不溶性结晶体来堵塞混凝土裂缝并达到混凝土裂缝自愈效果。然而这种方式不能提高混凝土的自身密实度，且需要微生物较长时间的生命活动才能堵住裂缝，综合抗渗性能不佳，且所用的微生物需要培育，制作困难。
[0005]微胶囊自愈是通过在混凝土内部混入含有活性物质的胶囊，混凝土开裂后胶囊中的活性物质释放出来与水、空气及混凝土中的物质反应生成难溶结晶堵塞混凝土裂缝并达到混凝土裂缝自愈效果。然而这种方式存在微胶囊破裂困难，里面活性物质释放不完全，使得混凝土综合抗渗性能得不到保证，且微胶囊生产工艺复杂，造价高，施工难。
[0006]渗透结晶自愈所用的活性物质多为活性硅，依靠活性硅对混凝土进行渗透，加速未水化的水泥水化，进而与钙离子反应生成结晶，堵塞混凝土中的微小裂缝并达到混凝土裂缝自愈效果。然而这种方式活性硅渗透并生成堵塞裂缝的结晶需要一定时间，且活性硅会被消耗完，综合抗渗性能不佳。

技术实现思路

[0007]为了提高混凝土的综合抗渗性能，本申请提供一种混凝土裂缝自愈外加剂及其制备方法。
[0008]第一方面，本申请提供一种混凝土裂缝自愈外加剂，采用如下的技术方案：一种混凝土裂缝自愈外加剂，由包括由以下重量份的原料制成：吸水树脂10
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20份、络合剂5
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10份以及水化抑制剂3
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6份。
[0009]通过采用上述技术方案，混凝土拌合料中有较高的离子浓度，吸水树脂的吸水性被抑制。在硬化的混凝土开裂后，裂缝中出现渗漏，渗漏的水离子浓度较低，吸水树脂的吸水性被瞬间激活，吸水膨胀后快速封堵混凝土裂缝，减少水分向混凝土内部渗透，提高混凝土的抗渗性能。络合剂的阴离子部分可络合钙离子，将混凝土水化产生的氢氧化钙中的钙
离子络合成游离状态的络合物。水化抑制剂增加了混凝土中未水化的硅酸根离子。吸水树脂在裂缝处形成以水为介质的凝胶，络合物以水为介质快速将钙离子转运至吸水树脂所形成的凝胶中，与混凝土中未水化的硅酸根离子反应生成不溶于水的硅酸钙结晶，堵塞混凝土裂缝，对裂缝进行快速修复，进一步提高混凝土的抗渗性能。有机无机相结合的办法使混凝土的自愈实现高可靠度，提高混凝土综合抗渗性能。
[0010]另外，生成的硅酸钙与混凝土本身材质相同，具有较高的耐久性。裂缝修复过程中络合剂不会因反应消耗，仅仅作为钙离子的搬运工，而混凝土中未水化的硅酸根离子在水化抑制剂的作用下更加富余，使得该过程长久有效。同时吸水树脂吸水膨胀、无水休眠，也不会失效。所以从吸水树脂在开裂渗水早期的快速堵水以及络合反应在后期持续快速修复两个方面来看，这两个过程均是长期有效的，混凝土裂缝的自愈具有长期有效性。水化抑制剂还可降低混凝土因水化热导致的裂缝。
[0011]优选的，所述吸水树脂的粒度为60
‑
100目。
[0012]通过采用上述技术方案，在混凝土拌合过程中，吸水树脂粒径越大，吸水树脂对水分的吸收越少；但若粒径过大，会对混凝土的黏结性造成不利影响。因此，本申请将吸水树脂的粒度控制为60
‑
100目，既能减少吸水树脂在拌合过程中对水分的吸收，又能保证混凝土的黏结性。
[0013]优选的，所述吸水树脂的吸水倍率为300
‑
500倍。
[0014]通过采用上述技术方案，将吸水树脂的吸水倍率控制为300
‑
500倍，吸水树脂吸水膨胀后能够堵塞裂缝，同时形成的凝胶具有一定的强度，提高裂缝处的抗渗压力。
[0015]优选的，所述吸水树脂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
[0016]通过采用上述技术方案，聚丙烯酸钠及聚丙烯酰胺高分子吸水树脂性既能满足要求，又供应充足且成本较低。
[0017]优选的，所述络合剂为柠檬酸钠、EDTA
‑
4Na、甘氨酸中的一种或多种。
[0018]通过采用上述技术方案，柠檬酸钠、EDTA
‑
4Na以及甘氨酸中的羧基均能够与钙离子络合形成络合物，上述络合剂将钙离子转运至裂缝处与硅酸根离子反应形成结晶，修复裂缝。由于EDTA
‑
4Na中可供络合的羧基数量较多，对于钙离子的转运能力较优。
[0019]优选的，所述水化抑制剂为葡萄糖酸钠、蔗糖中的一种或多种。
[0020]通过采用上述技术方案，葡萄糖酸钠、蔗糖均具有多个羟基，在混凝土拌合过程中，可降低混凝土因水化热导致的裂缝，同时可减少混凝土的水化，增加混凝土中未水化的硅酸根离子。蔗糖相较葡萄糖酸钠成本更低。
[0021]优选的，还包括0.5
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1重量份的钙源补充剂和1
‑
2重量份的硅酸盐补强剂。
[0022]通过采用上述技术方案，吸水树脂吸水膨胀形成凝胶后，钙源补充剂和硅酸盐补强剂能够提高吸水树脂凝胶的强度，提升混凝土裂缝处抗渗压力。钙源补充剂和硅酸盐补强剂反应生成硅酸钙结晶，提高裂缝的修复速率。
[0023]优选的，所述钙源补充剂的粒度为450
‑
500目，所述硅酸盐补强剂的粒度为350
‑
400目。
[0024]通过采用上述技术方案，钙源补充剂和硅酸盐补强剂能够很好分散在吸水树脂中。
[0025]第二方面，本申请提供上述混凝土裂缝自愈外加剂的制备方法，采用如下的技术
方案：一种混凝土裂缝自愈外加剂的制备方法，包括以下步骤：按配方比例称取吸水树脂、络合剂及水化抑制剂并混匀。
[0026]通过采用上述技术方案，将吸水树脂、络合剂及水化抑制剂充分混合分散制备得到混凝土裂缝自愈外加剂。
[0027]优选的，按配方比例称取吸水树脂、络合剂、水化抑制剂、钙源补充剂和硅酸盐补强剂，先将钙源补充剂和硅酸盐补强剂与吸水树脂预混，搅拌均匀后，再加入其他原料混合。
[0028]通过采用上述技术方案，预先将钙源补充剂和硅酸盐补强剂充分分散在吸水树脂中，在吸水树脂吸水膨胀形成凝胶后，钙源补充剂和硅酸盐补强剂能够在凝胶中反应生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土裂缝自愈外加剂，其特征在于：由包括以下重量份的原料制成：吸水树脂10
‑
20份、络合剂5
‑
10份以及水化抑制剂3
‑
6份。2.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自愈外加剂，其特征在于：所述吸水树脂的粒度为60
‑
100目。3.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自愈外加剂，其特征在于：所述吸水树脂的吸水倍率为300
‑
500倍。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的一种混凝土裂缝自愈外加剂，其特征在于：所述吸水树脂为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自愈外加剂，其特征在于：所述络合剂为柠檬酸钠、EDTA
‑
4Na、甘氨酸中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种混凝土裂缝自愈外加剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚国友，郁金珠，郑春雄，高飞，石小成，
申请(专利权)人：苏州佳固士新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：