專利名稱：：多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水泥混凝土
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及水泥混凝土外加劑的功能型養(yǎng)護劑和減縮劑。
背景技術(shù)：
：混凝土的收縮以及由此產(chǎn)生的開裂，是混凝土工程質(zhì)量的一個頑癥，也是學(xué)術(shù)界和工程界一直關(guān)心的問題。近年來發(fā)展起來的高性能混凝土(HPC)及高強混凝土(HSC)，其特點是用水量小、水泥用量大，而且摻入了具有反應(yīng)活性的摻合料，因此早期膠凝材料水化非?？?，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部自由水迅速消耗，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實同時產(chǎn)生自干燥，加大了混凝土的收縮和開裂的可能性?；炷恋拈_裂可以通過加強養(yǎng)護和摻加外加劑等方法來控制和減少，其中以涂刷養(yǎng)護劑和摻加混凝土減縮劑較為有效。養(yǎng)護劑又稱保水劑，是能減少混凝土或砂漿失水的外加劑。使用養(yǎng)護劑的養(yǎng)護就是在被養(yǎng)護的混凝土或砂漿表面噴灑或涂刷一層成膜物質(zhì)，使混凝土或砂漿表面與空氣隔絕.以防止混凝上內(nèi)部水分蒸發(fā)，保持混凝土內(nèi)部濕度，達到長期養(yǎng)護的效果。養(yǎng)護劑除了要求可以保水，減少失水導(dǎo)致的裂紋，還要求不能降低混凝土強度，以及其他有害效果。而現(xiàn)有混凝土的養(yǎng)護劑一般均只具有保水的功能，防止混凝土開裂作用十分有限。如2008年7月16日公開的、公開號為CN101219867A的"一種混凝土養(yǎng)護劑"專利，公開的是由苯丙乳液、丙烯酸酰胺溶液、硅鈉溶液、有機硅垸溶液組成，將其組分混合攪勻而得成品。該養(yǎng)護劑的主要缺點是作用單一，只具有保水作用，對混凝土增強效果較差。減縮劑是控制和減少混凝土收縮的外加劑，現(xiàn)有混凝土減縮劑的使用雖然有明顯的減縮、抗裂作用，但存在摻量大，價格高，對混凝土強度造成不利影響，與減水劑相容性不好，影響混凝土凝結(jié)時間以及混凝土的坍落度和含氣量等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的養(yǎng)護劑和減縮劑的不足，提供一種多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑，同時具有減縮、保水、增強、抗裂的功能，并且具有用量小，成本低等特點。本發(fā)明的機理由于混凝土的干燥收縮主要是因為毛細孔水向外散失，毛細孔中的殘余水形成凹液面，對毛細孔壁形成負壓，導(dǎo)致毛細孔的收縮，使水泥石產(chǎn)生收縮。減縮劑是一種水的表面活性劑，它的作用主要表現(xiàn)在能夠顯著的降低水的表面張力，減縮劑外涂于混凝土表面時，能夠滲入混凝土表面與毛細孔中的水發(fā)生作用，降低毛細孔水的表面張力，降低毛細孔中的負壓，降低毛細孔收縮。減縮劑外涂減少混凝土的收縮從減縮機理角度出發(fā)是可行的。本發(fā)明以混凝土養(yǎng)護劑和減縮劑外涂技術(shù)思路為基礎(chǔ)，引入滲透助劑使減縮劑盡可能多地滲入混凝土內(nèi)部，通過減縮劑對混凝土孔隙溶液表面張力的降低來減少混凝土的收縮；根據(jù)養(yǎng)護劑的成膜原理選擇合適的成膜劑和成膜助劑，在有減縮劑和減縮劑滲透助劑存在的條件，在混凝土表面均勻成膜，一方面起到混凝土養(yǎng)護劑的功能，同時也防止減縮劑揮發(fā)，保證足夠多的減縮劑滲入混凝土。該發(fā)明從減縮、保水和增強三方面來同時提高混凝土抗裂能力，兼具有保水、減縮、增強和抗裂等效果；同時將減縮劑外涂、養(yǎng)護劑噴涂等多道工序合為一體，具有施工簡單；相對于減縮劑內(nèi)摻具有減縮劑用量小，降低使用成本；由于該發(fā)明采用外涂，與水泥和其他外加劑發(fā)生反應(yīng)的可能小，較好的回避了減縮劑與水泥、其他外加劑的相容性問題；不影響水泥的水化、且提供一個良好的局部水化環(huán)境，不但不降低混凝土的強度，還能提高的混凝土強度。助滲透物使減縮劑盡可能多地滲透到混凝土內(nèi)部，使其減縮效果不只停留在混凝土表面，盡可能地深入到混凝土內(nèi)部。成膜物與助成膜物是基于混凝土養(yǎng)護劑的原理，在減縮劑存在的條件下，在混凝土表面形成與混凝土、減縮劑具有良好相容性的保護膜，一方面對混凝土起到保水養(yǎng)護，另外一方面防止減縮劑揮發(fā)。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑的組分及其重量百分數(shù)為-減縮化合物30~50%助滲透物2~5%成膜物10~20%助成膜物2~5%水27~56%其中減縮化合物為聚丙烯酸鹽減縮劑(按專利號為ZL200510057130的"聚丙烯酸鹽系減縮劑及其制備方法"專利方法合成)或聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯(商用小分子減縮劑)或JM-SRA減縮劑(市售產(chǎn)品)；助滲透物為2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯或二聚異丁烯順丁烯二酸鈉鹽；成膜物為丙烯酸或水玻璃；助成膜物為十二碳醇酯或丁苯乳膠。本發(fā)明養(yǎng)護劑是將上述組分混合攪勻而成，制備方法簡單，使用方便，便于推廣應(yīng)用。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，主要有以下特點-1.具有較好的減少收縮和抗裂的性能。由于本發(fā)明的水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑由減縮化合物、助滲透物、成膜物、助成膜物和水組成。減縮劑在滲透助劑的作用下，滲透入混凝土內(nèi)部，降低混凝土內(nèi)部毛細管內(nèi)水的表面張力，從而達到減少混凝土收縮目的；成膜物、助成膜物的主要作用是形成一層保水膜，防止水分蒸發(fā)和減縮劑揮發(fā)，保證有足量的減縮劑滲透入混凝土內(nèi)部和充分的水供水泥水化，減少水分蒸發(fā)引起的混凝土收縮；水主要作為該功能型養(yǎng)護劑的溶劑，同時也提供水化所需的水。在以上組分的作用下，設(shè)計一種同時具有減縮、保水、增強、抗裂的多功能混凝土養(yǎng)護劑。在產(chǎn)品的功能上主要區(qū)別于其他產(chǎn)品的是本品除具備基本的養(yǎng)護功能外，更重要的是具有較好地減少混凝土收縮、增加混凝土強度的功能，這樣同時從多方面來提高混凝土的抗裂性能2.能顯著增強水泥混凝土的早期強度，對后期強度也有一定的增強效果。由于本發(fā)明是著重保護混凝土內(nèi)部的水分不過分散失，該發(fā)明的養(yǎng)護劑形成均勻而具有保水性的膜則保證了這一性能。而在保水的同時，在養(yǎng)護劑內(nèi)添加一定量的減縮劑用于外涂，是為了讓養(yǎng)護劑在保水的同時也同時具有增加混凝土強度和減少混凝土收縮的功能；形成的膜也有助于防止減縮劑的揮發(fā)。減縮劑外涂而非內(nèi)摻的目的是將減縮劑對混凝土的不良影響降到最低。在實際施工中，內(nèi)摻減縮劑使混凝土的強度降低，并且存在減縮劑和水泥的適應(yīng)性不同的問題。而本發(fā)明不僅解決了減縮劑和水泥的適應(yīng)性問題，同時可以顯著增強混凝土早期強度，對混凝土后期強度也有一定增強效果。3.用量少，經(jīng)濟效益好。以澆筑厚度為100cm*100cm*20cm的混凝土墻面為例，水泥的用量約為80kg。內(nèi)摻減縮劑為水泥用量的2%(1.6kg);而本養(yǎng)護劑用量僅為約200g，僅為內(nèi)摻減縮劑的1/8。與內(nèi)摻減縮劑相比，以lmS混凝土為例內(nèi)摻減縮劑使得混凝土造價上升約140元人民幣，而本養(yǎng)護劑養(yǎng)護造價僅為18元左右。4.避免了與其他愛甲外加劑的相容性問題。本發(fā)明的多功能混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑由于是外涂于試件表面，而非內(nèi)摻，減少了和試件以及其他外加劑接觸反應(yīng)的幾率，有效的回避了相容性問題。本發(fā)明的水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑可廣泛應(yīng)用于'水泥混凝土的澆注構(gòu)件，路面養(yǎng)護，墻體養(yǎng)護，薄壁構(gòu)件等作業(yè)中。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式,進一步說明本發(fā)明。實施例l一種多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑的組分及其重量百分數(shù)為減縮化合物40%助滲透物5%成膜物10%助成膜物2%水43%其中減縮化合物為聚丙烯酸鹽減縮劑；助滲透物為二聚異丁烯順丁烯二酸鈉鹽；成膜物為丙烯酸；助成膜物為十二碳醇酯。本養(yǎng)護劑是將上述組分混合攪勻而成。實施例2一種多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑的組分及其重量百分數(shù)為:減縮化合物50%助滲透物3%成膜物5%助成膜物5%水37%其中減縮化合物為聚丙烯酸鹽減縮劑；助滲透物為2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯；成膜物為水玻璃；助成膜物為丁苯乳膠。實施例3一種多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑的組分及其重量百分數(shù)為:減縮化合物45%助滲透物5%成膜物20%助成膜物3%水27%其中減縮化合物為聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯；助滲透物為2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯；成膜物為丙烯酸；助成膜物為十二碳醇酯。實施例4一種多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑的組分及其重量百分數(shù)為:減縮化合物30%助滲透物2%成膜物10%助成膜物2%水56%其中減縮化合物為JM-SRA減縮劑；助滲透物為二聚異丁烯順丁烯二酸鈉鹽；成膜物為水玻璃；助成膜物為丁苯乳膠。實驗結(jié)果用實施例1-4的水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑，進行混凝土收縮、強度和抗裂性能的對比實驗，實驗結(jié)果如下l.進行混凝土收縮、減縮實驗，結(jié)果見表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1說明，采用本發(fā)明的混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑可以明顯減少混凝土的早期收縮，以1天和3天的減縮效果最為明顯，隨著混凝土齡期的增長，本發(fā)明養(yǎng)護劑在混凝土上的減縮效果有所降低。本發(fā)明混凝土養(yǎng)護劑外涂于混凝土表面，減縮成分可以滲透至混凝土表面毛細孔中，降低毛細孔溶液的表面張力，當(dāng)混凝土毛細孔水分散失時，毛細孔負壓減小，同時還改善了表層毛細孔的微結(jié)構(gòu)，減少了造成收縮的毛細孔數(shù)量，降低混凝土的收縮；成膜物質(zhì)在混凝土表面形成一層防止減縮劑揮發(fā)及水分蒸發(fā)的薄膜，減小了混凝土因內(nèi)部濕度變化而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，從而減少混凝土的收縮。2.進行混凝土強度實驗，結(jié)果見表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2說明，采用本發(fā)明的混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑可以i不同齡期增加混凝土的劈綴抗拉強度與抗壓強度。本發(fā)明養(yǎng)護鰣外涂于混凝土表面，減縮成分滲透至混凝土表層的毛細孔中，改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，使抑制了混凝土內(nèi)部微裂紋的產(chǎn)生，增加了混凝土的強度；同時，成膜物質(zhì)減少了棍凝土表層水分的蒸發(fā)，使混凝土內(nèi)部濕度長期保持在一個較高的狀態(tài)，水泥水化充分，混凝土強度增高。3.進行混凝土抗裂性能實驗，結(jié)果見表3。表3各實施例混凝土抗裂性能實驗結(jié)果表3各實施例昆凝土抗裂'性能實驗結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3說明，采用本發(fā)明的混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑，混凝土的抗裂性能得到提升，表現(xiàn)為初始開裂時間延遲，裂縫面積減小。本發(fā)明的養(yǎng)護劑外涂于混凝土表面，減縮成分滲透至混凝土表層的毛細孔中，降低了孔溶液的表面張力，使水分散失造成的毛細孔負壓降低，同時成膜物質(zhì)防止了水分的增發(fā)，這樣混凝土表面失水速率降低，延緩混凝土塑性裂縫的產(chǎn)生、減小混凝土塑性開裂面積。表1-3說明，采用本發(fā)明的養(yǎng)護劑，在早期減少混凝土的收縮方面效果良好，可明顯增強混凝土早期強度，并對后期強度有一定增強效果，抗裂效果明顯。權(quán)利要求1.一種多功能水泥混凝土抗裂減縮養(yǎng)護劑，其特征在于其組分及其重量百分數(shù)為減縮化合物30～50％助滲透物2～5％成膜物10～20％助成膜物2～5％水27～56％其中減縮化合物為聚丙烯酸鹽減縮劑或聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯或JM-SRA減縮劑；助滲透物為2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯或二聚異丁烯順丁烯二酸鈉鹽；成膜物為丙烯酸或水玻璃；助成膜物為十二碳醇酯或丁苯乳膠。2.按照權(quán)利要求1所述的多功能水泥混凝土抗裂減縮養(yǎng)護劑，其特征在于其組分及其重量百分數(shù)為減縮化合物40%助滲透物5%成膜物10%助成膜物2%水43%其中減縮化合物為聚丙烯酸鹽減縮劑；助滲透物為二聚異丁烯順丁烯二酸鈉鹽；成膜物為丙烯酸；助成膜物為十二碳醇酯。3.按照權(quán)利要求1所述的多功能水泥混凝土抗裂減縮養(yǎng)護劑，其特征在于其組分及其重量百分數(shù)為減縮化合物50%助滲透物3%成膜物5%助成膜物5%水37%其中減縮化合物為聚丙烯酸鹽減縮劑；助滲透物為2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯；成膜物為水玻璃；助成膜物為丁苯乳膠。4.按照權(quán)利要求1所述的多功能水泥混凝土抗裂減縮養(yǎng)護劑，其特征在于其組分及其重量百分數(shù)為減縮化合物45%助滲透物5%成膜物20%助成膜物3%水27%其中減縮化合物為聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯；助滲透物為2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯；成膜物為丙烯酸；助成膜物為十二碳醇酯。5.按照權(quán)利要求1所述的多功能水泥混凝土抗裂減縮養(yǎng)護劑，其特征在于其組分及其重量百分數(shù)為減縮化合物30%助滲透物2%成膜物10%助成膜物2%水56%其中減縮化合物為JM-SRA減縮劑；助滲透物為二聚異丁烯順丁烯二酸鈉鹽；成膜物為水玻璃；助成膜物為丁苯乳膠。全文摘要一種多功能水泥混凝土減縮抗裂養(yǎng)護劑，涉及水泥混凝土外加劑中的功能型養(yǎng)護劑和減縮劑。本發(fā)明由減縮化合物、助滲透物、成膜物、助成膜物及水組成。本發(fā)明具有較好的減縮和抗裂功能，能顯著增強水泥混凝土的早期強度，對后期強度也有一定程度的提高，用量少，經(jīng)濟效益好，還能避免與其他外加劑的相容性問題。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于水泥混凝土的澆筑構(gòu)件、路面養(yǎng)護、墻體養(yǎng)護、薄壁構(gòu)件等作業(yè)中。文檔編號C04B24/26GK101565284SQ200910103999公開日2009年10月28日申請日期2009年6月3日優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日發(fā)明者劉國勝,匡全明,智王,亮石,鄧佩珍,邢霄龍,郭朝友申請人:四川華鎣建工集團有限公司;重慶大學(xué)