一种混凝土复合内养护剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料养护的技术领域，公开了一种混凝土复合内养护剂的制备方法：将碱、乙烯基不饱和单体、内交联剂与引发剂混合得到混合溶液，与溶有分散剂的石油烃混合，得到反相悬浮体系；将碱、丙烯酸、内交联剂与引发剂混合，得到溶胀溶液，向溶胀溶液中加入细颗粒树脂进行溶胀；将反相悬浮体系升温聚合，反应一段时间后加入溶胀后的细颗粒树脂，在原温度下继续反应；对聚合反应的最终产物脱水后添加表面交联剂反应，脱除石油烃干燥，得到高吸水性树脂；将生活垃圾焚烧底灰与高吸水性树脂混合，得到混凝土复合内养护剂。本发明专利技术的混凝土复合内养护剂，具有良好的吸水和释水性能，有效提高养护剂的分散性能，具有良好的经济价值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土复合内养护剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料养护的
，尤其涉及一种混凝土复合内养护剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代建筑与土木工程行业的发展，高强度混凝土因具有良好的力学性能以及耐久性能而被广泛运用于各类建筑工程中，但高强度混凝土因其水胶比较低，导致混凝土出现早期自收缩或自干燥程度高、易开裂等工程问题，并且高强度混凝土抗渗性能较好，传统水泥混凝土中的表面养护技术难以发挥有效作用，不能达到预期的养护效果。为有效解决外部养护技术效果差的主要问题，Philleo等提出了“内养护”概念，用以克服高强度混凝土在使用过程中面临的诸多问题，进而优化高强度混凝土的性能。
[0003]混凝土材料的内养护技术是指在混凝土的拌和过程中，将预湿轻骨料或者具有较强吸水性的聚合物材料掺入其中，充当内部养护材料，随着水化作用的不断进行，混凝土内部湿度不断降低，此时内养护材料会随着周围环境中水分的减少而不断释放内部储存的水分，调节混凝土内环境湿度，最大限度促进水化反应的进行，以减小混凝土材料的自收缩，抑制内部裂缝的发展。内养护材料在混凝土基体中起到“蓄水池”的作用，材料本身良好的热力学效率和传输效率是蓄积水分输送到自干燥凝胶材料各个部位的有力保障。
[0004]高吸水性树脂(SAP)是具有一定交联程度的高聚物，它能够很快吸收比自身重量大数百倍的水形成凝胶，此凝胶在一定压力下仍能保持住水分而不分离出来。因其具有超高的吸水倍率，在极少掺量下便可引入较多的内养护水，使得其内养护性能优异。但SAP的掺入也会造成混凝土力学性能变差，且较轻的SAP无法均匀分布在混凝土中。
[0005]因此，亟需提供一种可均匀分散的、不会大幅度降低混凝土力学性能的、成本低廉的混凝土复合内养护剂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种混凝土复合内养护剂及其制备方法，解决现有的内养护剂无法均匀分布且对混凝土力学性能有不利影响，以及原材料生产成本较高的问题。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种混凝土复合内养护剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将一定量的碱的水溶液、乙烯基不饱和单体的水溶液、内交联剂与引发剂混合，得到乙烯基不饱和单体混合溶液，将乙烯基不饱和单体混合溶液与溶有分散剂的石油烃混合，得到反相悬浮体系；
[0010](2)将一定量的碱的水溶液、丙烯酸的水溶液、内交联剂与引发剂混合，得到溶胀溶液，向溶胀溶液中加入细颗粒树脂进行溶胀，得到溶胀后的细颗粒树脂；
[0011](3)将步骤(1)中反相悬浮体系升高温度进行聚合反应，聚合反应5～8min后加入溶胀后的细颗粒树脂，在原反应温度下继续进行聚合反应；
[0012](4)对步骤(3)聚合反应的最终产物进行脱水处理，脱水处理后添加表面交联剂进行反应，反应后脱除石油烃，干燥，得到高吸水性树脂；
[0013](5)将生活垃圾焚烧底灰与步骤(4)制得的高吸水性树脂按一定质量比混合，得到混凝土复合内养护剂；
[0014]其中，细颗粒树脂的制备方法为：将步骤(1)的反相悬浮体系在一定温度下进行聚合反应，对聚合反应后的产物进行筛分，得到细颗粒树脂；
[0015]步骤(1)和步骤(2)没有先后顺序限定。
[0016]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述步骤(1)和所述步骤(2)的碱的水溶液，碱的质量浓度独立的为30～36％，碱为氢氧化钠；所述步骤(1)和所述步骤(2)的内交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯；所述步骤(1)和所述步骤(2)的引发剂独立的为过硫酸钠、叔丁基过氧化氢的一种或两种。
[0017]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述步骤(1)的乙烯基不饱和单体的水溶液中，乙烯基不饱和单体为亚甲基双丙烯酰胺、亚乙基双丙烯酰胺、环氧丙烯酸、甲基丙烯酸中的任一种，乙烯基不饱和单体的质量浓度为30～70％；所述步骤(1)的石油烃为2
‑
甲基己烷；所述步骤(1)的分散剂为三聚甘油单硬脂酸酯。
[0018]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述步骤(1)中的反相悬浮体系，由包含以下质量份数的原料制备而成：碱的水溶液60～150份，乙烯基不饱和单体50～100份，引发剂0.02～1.0份，内交联剂0.02～0.6份，石油烃300～400份，分散剂0.2～4份。
[0019]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述步骤(2)中的溶胀溶液，由包含以下质量份数的原料制备而成：碱的水溶液2～15份，丙烯酸1～6份，引发剂0.0001～0.03份，内交联剂0.001～0.008份。
[0020]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述细颗粒树脂的粒径为40～150μm；所述细颗粒树脂的制备方法中，聚合反应的温度为50～70℃，聚合反应的时间为4～10min；所述细颗粒树脂与所述步骤(2)溶胀溶液中的丙烯酸的质量比为2:1～4.5:1。
[0021]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述步骤(3)中聚合反应的温度为75～95℃，聚合反应的总时间为5～20min。
[0022]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述步骤(4)中的表面交联剂为聚乙二醇二缩水甘油醚，表面交联剂的添加量为0.08～0.8份。
[0023]进一步的，在上述一种混凝土复合内养护剂的制备方法中，所述步骤(5)中生活垃圾焚烧底灰的添加量为100～300份，生活垃圾焚烧底灰与高吸水性树脂的质量比为1:1～1.5:1。
[0024]本专利技术还提供了一种由上述制备方法制得的混凝土复合内养护剂。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0026]本专利技术利用反相悬浮工艺制备具有更大比表面积和吸水触点的高吸水性树脂，在现有基础上将树脂吸水量提升12％以上，复配生活垃圾焚烧底灰制得混凝土复合内养护剂，具备良好的吸水和释水性能，同时有效提高了养护剂在混凝土中的分散性能。此外，本专利技术在生产过程中产生的细颗粒树脂经过不饱和溶液溶胀后，进行反相悬浮聚合，回收利
用到高吸水性树脂中，提高了内养护剂性能，具有良好的经济价值。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种混凝土复合内养护剂的制备方法，包括以下步骤：
[0028](1)将一定量的碱的水溶液、乙烯基不饱和单体的水溶液、内交联剂与引发剂混合，得到乙烯基不饱和单体混合溶液，将乙烯基不饱和单体混合溶液与溶有分散剂的石油烃混合，得到反相悬浮体系；
[0029](2)将一定量的碱的水溶液、丙烯酸的水溶液、内交联剂与引发剂混合，得到溶胀溶液，向溶胀溶液中加入细颗粒树脂进行溶胀，得到溶胀后的细颗粒树脂；
[0030](3)将步骤(1)中反相悬浮体系升高温度进行聚合反应，聚合反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土复合内养护剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将一定量的碱的水溶液、乙烯基不饱和单体的水溶液、内交联剂与引发剂混合，得到乙烯基不饱和单体混合溶液，将乙烯基不饱和单体混合溶液与溶有分散剂的石油烃混合，得到反相悬浮体系；(2)将一定量的碱的水溶液、丙烯酸的水溶液、内交联剂与引发剂混合，得到溶胀溶液，向溶胀溶液中加入细颗粒树脂进行溶胀，得到溶胀后的细颗粒树脂；(3)将步骤(1)中反相悬浮体系升高温度进行聚合反应，聚合反应5～8min后加入溶胀后的细颗粒树脂，在原反应温度下继续进行聚合反应；(4)对步骤(3)聚合反应的最终产物进行脱水处理，脱水处理后添加表面交联剂进行反应，反应后脱除石油烃，干燥，得到高吸水性树脂；(5)将生活垃圾焚烧底灰与步骤(4)制得的高吸水性树脂按一定质量比混合，得到混凝土复合内养护剂；其中，细颗粒树脂的制备方法为：将步骤(1)的反相悬浮体系在一定温度下进行聚合反应，对聚合反应后的产物进行筛分，得到细颗粒树脂；步骤(1)和步骤(2)没有先后顺序限定。2.根据权利要求1所述的一种混凝土复合内养护剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和所述步骤(2)的碱的水溶液，碱的质量浓度独立的为30～36％，碱为氢氧化钠；所述步骤(1)和所述步骤(2)的内交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯；所述步骤(1)和所述步骤(2)的引发剂独立的为过硫酸钠、叔丁基过氧化氢的一种或两种。3.根据权利要求1或2所述的一种混凝土复合内养护剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的乙烯基不饱和单体的水溶液中，乙烯基不饱和单体为亚甲基双丙烯酰胺、亚乙基双丙烯酰胺、环氧丙烯酸、甲基丙烯酸中的任一种，乙烯基不饱和单体的质量浓度为30～70％；所述步骤(1)的石油烃为2
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏建明，郭保林，章清涛，姚望，姜瑞双，徐飞萍，商志强，郭永智，王宝民，闫集斐，
申请(专利权)人：山东省交通科学研究院大连理工大学，
类型：发明
国别省市：