本发明专利技术涉及一种混凝土微裂缝修补剂及其制备方法，属于混凝土微裂缝修补技术领域。所述修补剂的原料由醇胺改性石墨烯和硅溶胶有机前驱体溶液组成；以所述修补剂原料的总质量为100％计，醇胺改性石墨烯的质量分数为2～10％，硅溶胶有机前驱体溶液的质量分数为90～98％；其中，硅溶胶有机前驱体溶液为由正硅酸乙酯和正硅酸乙酯缩合物中至少一种、聚硅氧烷和氨基硅烷组成的混合溶液；醇胺改性石墨烯是通过将醇胺和石墨烯混合反应、分离、干燥得到的；所述修补剂体系粘度低、渗透率高，能快速渗透1mm以下微裂缝发生反应，进行有效修补，大幅度提高混凝土的抗渗性和恢复力学性能，延长混凝土的使用寿命。凝土的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种混凝土微裂缝修补剂及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种混凝土微裂缝修补剂及其制备方法，属于混凝土微裂缝修补
技术介绍
[0002]混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，同时混凝土裂缝的发生也是一种普遍现象，如果不加以处理，裂缝将进一步扩展，加速混凝土内部侵蚀，造成性能劣化，影响结构正常运行。如何有效的针对在役混凝土结构进行微细裂缝的修复，保障建筑使用寿命，降低全生命周期中的管理维护成本，成为混凝土防护的关注重点。
[0003]中国专利CN110498634B公开了一种石墨烯水分散液、石墨烯混凝土及其制备方法，所述石墨烯水分散液可以改善水性介质中石墨烯的沉降问题，实现水泥混凝土中石墨烯的均匀稳定分散，制成质量和性能优良的石墨烯混凝土；中国专利申请CN108129098A公开了一种石墨烯混凝土裂缝修补防水涂料，所述防水涂料由普通硅酸盐水泥、甲酸钙、纤维素醚、可再分散性乳胶粉、憎水剂、石英砂、玻璃短切丝、填充料、水组成，具有粘结力强，耐水性能，而且具有耐碱，无毒，无味，使用寿命长，绿色环保的优点，能较好地修补10～20mm宽的新旧裂缝，达到补缝、防渗的目的；但是，现有技术中的方法一般是向裂缝加入灌浆材料，但无论所述灌浆材料是有机或无机体系，由于粘度大，一般只是针对宽裂缝，且渗透深度有限，还没有专门针对微裂缝的修复材料。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种混凝土微裂缝修补剂，所述修补剂具有低粘度和高渗透性，能够有针对性地满足深度微裂缝修补的需求；
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种混凝土微裂缝修补剂的制备方法。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007]一种混凝土微裂缝修补剂，所述修补剂的原料由醇胺改性石墨烯和硅溶胶有机前驱体溶液组成；以所述修补剂原料的总质量为100％计，其中，醇胺改性石墨烯的质量分数为2％～10％，硅溶胶有机前驱体溶液的质量分数为90％～98％；
[0008]所述硅溶胶有机前驱体溶液为由正硅酸乙酯和正硅酸乙酯缩合物中至少一种、聚硅氧烷和氨基硅烷组成的混合溶液；
[0009]所述醇胺改性石墨烯中，石墨烯为厚度≤10nm的片层石墨烯，醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、N
‑
甲基二乙醇胺和N,N
‑
二乙醇胺中至少一种；醇胺的质量为石墨烯质量的0.3％～1％；
[0010]优选的，所述醇胺改性石墨烯是通过将醇胺和石墨烯混合反应后3h，分离、干燥后得到的。优选的，所述石墨烯为中位粒径(D
50
)≤1μm、比表面积≥500m2/g、厚度≤3nm厚的片层石墨烯。
[0011]优选的，所述硅溶胶有机前驱体溶液中，正硅酸乙酯和正硅酸乙酯缩合物中至少
一种、聚硅氧烷和氨基硅烷的质量比为7:2:1～6:4.9:0.1。
[0012]优选的，所述聚硅氧烷分子量≤300，黏度≤18cps。
[0013]优选的，所述聚硅氧烷为聚甲基三乙氧硅烷和聚甲基三甲氧硅烷中至少一种；所述氨基硅烷为3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷和环正N
‑
(β
‑
氨乙基
‑
γ
‑
氨丙基)三甲氧基硅烷中至少一种。
[0014]优选的，以所述修补剂原料的总质量为100％计，醇胺改性石墨烯的质量分数为2.9％～4.8％，硅溶胶有机前驱体溶液的质量分数为95.2％～97.1％。
[0015]优选的，所述微裂缝为1mm以下的水泥基材料微裂缝；进一步优选的，所述微裂缝为0.1～0.2mm的水泥基材料微裂缝。
[0016]一种本专利技术所述混凝土微裂缝修补剂的制备方法，所述方法为将改性石墨烯和硅溶胶有机前驱体溶液混合，进行匀质化处理，得到悬浮液；所述匀质化处理方式为超声匀质和真空匀质处理的一种或两者联合。
[0017]有益效果
[0018](1)本专利技术提供了一种混凝土微裂缝修补剂，所述修补剂以醇胺改性的片层石墨烯作为促进剂和增强剂，改性后的石墨烯分散稳定性增加，可均匀分散在硅溶胶有机前驱体溶液内，在水化时形成更为致密均匀的结构，同时石墨烯片层负载的醇胺可促进硅溶胶有机前驱体水解，形成纳米级二氧化硅溶胶，还能促进水解后的硅溶胶粒子与游离钙反应，提高反应速率，生成混凝土中胶凝材料的水化产物水化硅酸钙(C
‑
S
‑
H)，实现对混凝土的微裂缝进行修补。
[0019](2)本专利技术提供了一种混凝土微裂缝修补剂，所述硅溶胶有机前驱体溶液中，正硅酸乙酯和正硅酸乙酯缩合物中至少一种、聚硅氧烷和氨基硅烷的质量比为7:2:1～6:4.9:0.1，正硅酸乙酯和/或正硅酸乙酯缩合物水解后的得到硅网络是短链线性结构，表面带有很多活性羟基，容易引进水，且容易粉化，引入低分子量聚硅氧烷和氨基硅烷能够增强疏水性并扩大加强形成凝胶网络，得到低粘度、高渗透性的修补剂。
[0020](3)本专利技术提供了一种混凝土微裂缝修补剂，所述醇胺改性石墨烯中，石墨烯为中位粒径≤1μm、比表面积≥500m2/g、厚度≤3nm厚的片层石墨烯，醇胺能促进有机硅水解形成二氧化硅，但是单一使用醇胺的用量较大，约占有机硅质量的10％，大量的醇胺挥发并有刺激性气味，利用率低且不够健康环保；将醇胺负载在高比表面积、超薄的石墨烯上能够提高醇胺利用效率，将醇胺的用量减少至有机硅质量的0.3％～1％；醇胺还能够改善石墨烯溶液的分散性；添加石墨烯能够提高混凝土微裂缝修补的强度。
[0021](4)本专利技术提供了一种混凝土微裂缝修补剂，所述修补剂的原料由醇胺改性石墨烯和硅溶胶有机前驱体溶液组成；其中醇胺改性的石墨烯通过将醇胺和石墨烯混合反应后3h，分离、干燥后得到的，制备工艺简单，改性效率高，适合批量化生产。
[0022](5)本专利技术提供了一种混凝土微裂缝修补剂，所述修补剂体系粘度低、渗透率高，能快速渗透微裂缝发生反应从而进行有效修补，大幅度提高混凝土的抗渗性和恢复力学性能，延长混凝土的使用寿命，满足深度微裂缝修补的需求，适用于1mm以下，特别是0.1～0.2mm的水泥基材料微裂缝修补。
[0023](6)本专利技术提供了一种混凝土微裂缝修补剂的制备方法，所述方法为将醇胺改性石墨烯和硅溶胶有机前驱体溶液混合，进行匀质化处理，得到悬浊液；制备工艺简单，对设
备要求低，适合批量化生产。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
[0025]实施例1
[0026]一种混凝土微裂缝修补剂，所述修补剂的原料由醇胺改性石墨烯和硅溶胶有机前驱体溶液组成；以所述修补剂原料的总质量为100％计，其中，醇胺改性石墨烯的质量分数为2.9％，硅溶胶有机前驱体溶液的质量分数为97.1％；
[0027]所述硅溶胶有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混凝土微裂缝修补剂，其特征在于：所述修补剂的原料由醇胺改性石墨烯和硅溶胶有机前驱体溶液组成；以所述修补剂原料的总质量为100％计，其中，醇胺改性石墨烯的质量分数为2％～10％，硅溶胶有机前驱体溶液的质量分数为90％～98％；所述硅溶胶有机前驱体溶液为由正硅酸乙酯和正硅酸乙酯缩合物中至少一种、聚硅氧烷和氨基硅烷组成的混合溶液；所述醇胺改性石墨烯中，石墨烯为厚度≤10nm的片层石墨烯，醇胺为二乙醇胺、三乙醇胺、N
‑
甲基二乙醇胺和N,N
‑
二乙醇胺中至少一种；醇胺的质量为石墨烯质量的0.3％～1％。2.根据权利要求1所述混凝土微裂缝修补剂，其特征在于：所述醇胺改性石墨烯是通过将醇胺和石墨烯混合反应3h后，分离、干燥得到的。3.根据权利要求1所述混凝土微裂缝修补剂，其特征在于：所述硅溶胶有机前驱体溶液中，正硅酸乙酯和正硅酸乙酯缩合物中至少一种、聚硅氧烷和氨基硅烷的质量比为7:2:1～6:4.9:0.1。4.根据权利要求1所述混凝土微裂缝修补剂，其特征在于：所述石墨烯为中位粒径≤1μm、比表面积≥500m2/g、厚度≤3nm厚的片层石墨烯；所述聚硅氧烷分子量≤300，黏度≤18cps。5.根据权利要求1所述混凝土微裂缝修补剂，其特征在于：所述聚硅氧烷为聚甲基三乙氧硅烷和聚甲基三甲氧硅烷中至少一种；所述氨基硅烷为3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷和环正N
‑
(β
‑
氨乙基
...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝小靓，高育欣，杨文，闫松岭，张明，亢泽千，
申请(专利权)人：中建西部建设建材科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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