本發(fā)明公開了一種保水自修復型混凝土養(yǎng)護劑的制備方法，屬于混凝土添加劑制備技術領域。
背景技術：
養(yǎng)護是混凝土施工過程中的一項重要環(huán)節(jié)，直接影響到混凝土的力學和耐久性能以及結(jié)構(gòu)的使用壽命。首先，混凝土的強度來源于水泥的水化，良好的養(yǎng)護阻止了水分的過快蒸發(fā)，保障了水泥水化需要的水分，同時抑制早期收縮裂縫的產(chǎn)生，明顯提高混凝土的耐久性，其次，合理的養(yǎng)護，會減少混凝土內(nèi)部集料與水泥漿之間的薄弱界面，在一定程度上減小結(jié)構(gòu)的滲透性，延長混凝土的使用壽命。
目前工程中采用的養(yǎng)護方法主要以噴霧灑水養(yǎng)護、潮濕覆蓋物養(yǎng)護、塑料膜養(yǎng)護等傳統(tǒng)養(yǎng)護手段為主，費時費力且污染環(huán)境。受施工人員素質(zhì)、作業(yè)水平及施工組織的影響，現(xiàn)澆混凝土普遍存在養(yǎng)護不到位的現(xiàn)象，尤其是在炎熱的夏季，混凝土表面失水過快，同時受混凝土收縮、應力約束作用形成的早期裂縫較為普遍，給工程重量帶來較大隱患。
近年來，養(yǎng)護逐漸受到人們重視，目前，現(xiàn)有的各類成膜養(yǎng)護劑主要分為無機和有機兩大類。無機類養(yǎng)護劑是最早被應用的養(yǎng)護產(chǎn)品，靠滲入混凝土表層并參與水化反應封堵表層孔隙實現(xiàn)養(yǎng)護效果，因其成本低廉而受工程青睞，但其保水率僅20～30%，在干旱地區(qū)不能有效的阻止混凝土表層水分的蒸發(fā)，濃度高時應用還會出現(xiàn)表層魚網(wǎng)狀龜裂或表面疏松現(xiàn)象；有機類養(yǎng)護劑靠其成膜組分粘附在混凝土表層上形成致密隔水薄膜來實現(xiàn)養(yǎng)護，因成膜效果好，其保水率較無機類產(chǎn)品大幅提高，是目前最受歡迎的養(yǎng)護產(chǎn)品，但有機膜層性能上存在許多有待提高的缺陷，如遇水膜層易溶脹，耐磨性差，表層抗裂性不夠等。因此，亟待開發(fā)一種保水性、耐磨性和抗裂性優(yōu)越的混凝土養(yǎng)護劑產(chǎn)品。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術問題：針對目前常見的混凝土養(yǎng)護劑存在保水性差，所得膜層易溶脹、表層抗裂性不夠?qū)е铝芽p產(chǎn)生，需要人工修復的缺陷，提供了一種混凝土養(yǎng)護劑的制備方法。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：
（1）稱取2～3kg石筍和1～2kg貝殼用水浸漬3～5h，再將浸漬后的石筍和貝殼撈出，立即用液氮噴淋冷凍3～5min，再將冷凍后的石筍和貝殼研磨30～40min后烘干，繼續(xù)研磨1～2h，過200目篩，得到混合粉末，備用；
（2）稱取300～400g檸檬、200～300g葡萄、200～300g泥鰍和400～500g鳳梨混合后搗碎處理1～2h，得到混合碎料，將所得混合碎料放置在溫室中，靜置3～5天使混合碎料表面發(fā)霉，得到發(fā)霉混合碎料；
（3）將上述發(fā)霉混合碎料裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入2～3l水，在35～45℃下密封發(fā)酵7～9天，待發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)酵產(chǎn)物過濾，分離得到發(fā)酵液；
（4）將亞麻纖維和上述發(fā)酵液混合均勻后再次裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入新鮮葡萄皮，密封罐口后發(fā)酵，得到發(fā)酵物料，備用；
（5）用割刀在桃樹干的向陽面割開一道側(cè)溝，開溝3～5天后收集側(cè)溝表面分泌出的桃膠，將桃膠和水混合后加熱升溫至90～100℃，攪拌直至桃膠溶解，用三層紗布過濾去除濾渣，得到濾液，再將所得濾液和雞蛋清、蜂蠟以及仙人草葉片混合后剪切分散，得到自制成膜液；
（6）按重量份數(shù)計，稱取30～40份質(zhì)量分數(shù)為40%硅酸鈉溶液、10～15份步驟（1）備用的混合粉末、5～10份步驟（4）備用的發(fā)酵物料、3～4份異丁基三乙氧基硅烷倒入膠體磨中，研磨混合20～30min后出料，即得保水自修復型混凝土養(yǎng)護劑。
步驟（2）中所述的溫室內(nèi)溫度為30～40℃，溫室內(nèi)的空氣相對濕度為60～70%。
步驟（3）中所述的再向發(fā)酵罐中加入2～3l水的同時還能向發(fā)酵罐中加入3～5g亞硫酸鈉。
步驟（4）中所述的亞麻纖維和發(fā)酵液的質(zhì)量比為1:5，新鮮葡萄皮的加入量與亞麻纖維的質(zhì)量相等，發(fā)酵溫度為35～37℃，發(fā)酵時間為2～3天。
所述的桃樹樹干直徑為5～10cm，側(cè)溝長度為5～8cm，開溝高度距離地面1.0～1.2m。
所述的桃膠和水的質(zhì)量比為1:5，濾液和雞蛋清、蜂蠟以及仙人草葉片的質(zhì)量比為10:2:1:1。
所述的剪切分散轉(zhuǎn)速為1000～2000r/min，剪切分散時間為1～2h。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明利用“冰劈”作用粉碎石筍和貝殼，得到富含碳酸鈣的粉碎物，再從生物發(fā)酵物中分離得到富含氨基酸的發(fā)酵液，利用發(fā)酵液在微生物的作用下對亞麻纖維改性，增加其表面親水性氨基數(shù)量，提高纖維保水性，并用其作為混凝土養(yǎng)護劑的原料，從而提高養(yǎng)護劑的保水性能，使用后混凝土72h保水率為95.7～97.1%，168h保水率仍達91.3～93.6%；
（2）本發(fā)明再利用發(fā)酵液中的有機酸和碳酸鈣反應產(chǎn)生二氧化碳和水并形成碳酸，碳酸和硅酸鈉溶液經(jīng)滲透和擴散作用浸入混凝土內(nèi)部，兩者反應生成硅酸凝膠，發(fā)酵液中的微生物取食雞蛋清等營養(yǎng)物質(zhì)繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生的熱量使硅酸脫水形成二氧化硅，隨著反應的進行，二氧化硅晶核逐漸增大直至將混凝土縫隙完全封堵，達到自修復的作用，無需人工修復裂縫；
（3）本發(fā)明利用硅酸脫水產(chǎn)生的二氧化硅和天然樹脂桃膠經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑的作用進行硅氧鍵交聯(lián)結(jié)合，形成剛性膜層，封堵混凝土表層孔隙阻止水分蒸發(fā)，起到滲透養(yǎng)護，保水自養(yǎng)的作用，并且剛性膜層耐磨性強，不宜溶脹，抗裂性強。
具體實施方式
首先稱取2～3kg石筍和1～2kg貝殼浸入10～15l去離子水中浸漬3～5h，再將浸漬后的石筍和貝殼撈出，平鋪在地面，立即用液氮噴淋冷凍3～5min，隨后將冷凍后的石筍和貝殼轉(zhuǎn)入球磨機中，研磨30～40min后放入烘箱，在105～110℃下干燥1～2h，再次轉(zhuǎn)入球磨機中繼續(xù)研磨1～2h，過200目篩，得到混合粉末，稱取300～400g檸檬、200～300g葡萄、200～300g泥鰍和400～500g鳳梨混合后放入石臼中，用石杵搗碎處理1～2h，得到混合碎料，將所得混合碎料平鋪在竹篩中，放置在溫度為30～40℃，空氣相對濕度為60～70%的溫室中，靜置3～5天使混合碎料表面發(fā)霉，得到發(fā)霉混合碎料，再將發(fā)霉混合碎料裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入2～3l水和3～5g亞硫酸鈉，密封發(fā)酵罐，在35～45℃下保溫發(fā)酵7～9天，待發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)酵產(chǎn)物過濾，分離得到發(fā)酵液，隨后按質(zhì)量比為1:5將亞麻纖維和發(fā)酵液混合均勻后再次裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入亞麻纖維等質(zhì)量的新鮮葡萄皮，密封罐口后放置在溫度為35～37℃的溫室中，保溫發(fā)酵處理2～3天，得到發(fā)酵物料，挑選樹干直徑為5～10cm的桃樹，用割刀在桃樹干的向陽面割開一道長度為5～8cm的側(cè)溝，開溝高度距離地面1.0～1.2m，側(cè)溝開割完成3～5天后，收集側(cè)溝表面分泌出的桃膠，再將收集得到的桃膠和水按質(zhì)量比為1:5混合后加熱升溫至90～100℃，攪拌直至桃膠溶解，用三層紗布過濾去除濾渣，得到濾液，再將所得濾液和雞蛋清、蜂蠟以及仙人草葉片按質(zhì)量比為10:2:1:1混合后裝入高剪切分散乳化機中，以1000～2000r/min轉(zhuǎn)速剪切分散1～2h，得到自制成膜液，最后按重量份數(shù)計，稱取30～40份質(zhì)量分數(shù)為40%硅酸鈉溶液、10～15份的混合粉末、5～10份的發(fā)酵物料、3～4份異丁基三乙氧基硅烷倒入膠體磨中，研磨混合20～30min后出料，即得保水自修復型混凝土養(yǎng)護劑。
實例1
首先稱取2kg石筍和1kg貝殼浸入10l去離子水中浸漬3h，再將浸漬后的石筍和貝殼撈出，平鋪在地面，立即用液氮噴淋冷凍3～5min，隨后將冷凍后的石筍和貝殼轉(zhuǎn)入球磨機中，研磨30min后放入烘箱，在105℃下干燥1h，再次轉(zhuǎn)入球磨機中繼續(xù)研磨1h，過200目篩，得到混合粉末，稱取300g檸檬、200g葡萄、200g泥鰍和400g鳳梨混合后放入石臼中，用石杵搗碎處理1h，得到混合碎料，將所得混合碎料平鋪在竹篩中，放置在溫度為30℃，空氣相對濕度為60%的溫室中，靜置3天使混合碎料表面發(fā)霉，得到發(fā)霉混合碎料，再將發(fā)霉混合碎料裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入2l水，密封發(fā)酵罐，在35℃下保溫發(fā)酵7天，待發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)酵產(chǎn)物過濾，分離得到發(fā)酵液，隨后按質(zhì)量比為1:5將亞麻纖維和發(fā)酵液混合均勻后再次裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入亞麻纖維等質(zhì)量的新鮮葡萄皮，密封罐口后放置在溫度為35℃的溫室中，保溫發(fā)酵處理2天，得到發(fā)酵物料，挑選樹干直徑為5cm的桃樹，用割刀在桃樹干的向陽面割開一道長度為5cm的側(cè)溝，開溝高度距離地面1.0m，側(cè)溝開割完成3天后，收集側(cè)溝表面分泌出的桃膠，再將收集得到的桃膠和水按質(zhì)量比為1:5混合后加熱升溫至90℃，攪拌直至桃膠溶解，用三層紗布過濾去除濾渣，得到濾液，再將所得濾液和雞蛋清、蜂蠟以及仙人草葉片按質(zhì)量比為10:2:1:1混合后裝入高剪切分散乳化機中，以1000r/min轉(zhuǎn)速剪切分散1h，得到自制成膜液，最后按重量份數(shù)計，稱取30份質(zhì)量分數(shù)為40%硅酸鈉溶液、10份的混合粉末、5份的發(fā)酵物料、3份異丁基三乙氧基硅烷倒入膠體磨中，研磨混合20min后出料，即得保水自修復型混凝土養(yǎng)護劑。
實例2
首先稱取2kg石筍和1kg貝殼浸入13l去離子水中浸漬4h，再將浸漬后的石筍和貝殼撈出，平鋪在地面，立即用液氮噴淋冷凍4min，隨后將冷凍后的石筍和貝殼轉(zhuǎn)入球磨機中，研磨35min后放入烘箱，在108℃下干燥1h，再次轉(zhuǎn)入球磨機中繼續(xù)研磨1h，過200目篩，得到混合粉末，稱取350g檸檬、250g葡萄、250g泥鰍和450g鳳梨混合后放入石臼中，用石杵搗碎處理1h，得到混合碎料，將所得混合碎料平鋪在竹篩中，放置在溫度為35℃，空氣相對濕度為65%的溫室中，靜置4天使混合碎料表面發(fā)霉，得到發(fā)霉混合碎料，再將發(fā)霉混合碎料裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入2l水，密封發(fā)酵罐，在40℃下保溫發(fā)酵8天，待發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)酵產(chǎn)物過濾，分離得到發(fā)酵液，隨后按質(zhì)量比為1:5將亞麻纖維和發(fā)酵液混合均勻后再次裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入亞麻纖維等質(zhì)量的新鮮葡萄皮，密封罐口后放置在溫度為36℃的溫室中，保溫發(fā)酵處理2天，得到發(fā)酵物料，挑選樹干直徑為8cm的桃樹，用割刀在桃樹干的向陽面割開一道長度為7cm的側(cè)溝，開溝高度距離地面1.1m，側(cè)溝開割完成4天后，收集側(cè)溝表面分泌出的桃膠，再將收集得到的桃膠和水按質(zhì)量比為1:5混合后加熱升溫至95℃，攪拌直至桃膠溶解，用三層紗布過濾去除濾渣，得到濾液，再將所得濾液和雞蛋清、蜂蠟以及仙人草葉片按質(zhì)量比為10:2:1:1混合后裝入高剪切分散乳化機中，以1500r/min轉(zhuǎn)速剪切分散1h，得到自制成膜液，最后按重量份數(shù)計，稱取35份質(zhì)量分數(shù)為40%硅酸鈉溶液、13份的混合粉末、8份的發(fā)酵物料、3份異丁基三乙氧基硅烷倒入膠體磨中，研磨混合25min后出料，即得保水自修復型混凝土養(yǎng)護劑。
實例3
首先稱取3kg石筍和2kg貝殼浸入15l去離子水中浸漬5h，再將浸漬后的石筍和貝殼撈出，平鋪在地面，立即用液氮噴淋冷凍5min，隨后將冷凍后的石筍和貝殼轉(zhuǎn)入球磨機中，研磨40min后放入烘箱，在110℃下干燥2h，再次轉(zhuǎn)入球磨機中繼續(xù)研磨2h，過200目篩，得到混合粉末，稱取400g檸檬、300g葡萄、300g泥鰍和500g鳳梨混合后放入石臼中，用石杵搗碎處理2h，得到混合碎料，將所得混合碎料平鋪在竹篩中，放置在溫度為40℃，空氣相對濕度為70%的溫室中，靜置5天使混合碎料表面發(fā)霉，得到發(fā)霉混合碎料，再將發(fā)霉混合碎料裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入3l水和5g亞硫酸鈉，利用亞硫酸鈉消耗掉水中的溶解氧，增強發(fā)酵罐中的厭氧氛圍，促進發(fā)酵的進行，隨后密封發(fā)酵罐，在45℃下保溫發(fā)酵9天，待發(fā)酵結(jié)束后，取出發(fā)酵產(chǎn)物過濾，分離得到發(fā)酵液，隨后按質(zhì)量比為1:5將亞麻纖維和發(fā)酵液混合均勻后再次裝入發(fā)酵罐中，再向發(fā)酵罐中加入亞麻纖維等質(zhì)量的新鮮葡萄皮，密封罐口后放置在溫度為37℃的溫室中，保溫發(fā)酵處理3天，得到發(fā)酵物料，挑選樹干直徑為10cm的桃樹，用割刀在桃樹干的向陽面割開一道長度為8cm的側(cè)溝，開溝高度距離地面1.2m，側(cè)溝開割完成5天后，收集側(cè)溝表面分泌出的桃膠，再將收集得到的桃膠和水按質(zhì)量比為1:5混合后加熱升溫至100℃，攪拌直至桃膠溶解，用三層紗布過濾去除濾渣，得到濾液，再將所得濾液和雞蛋清、蜂蠟以及仙人草葉片按質(zhì)量比為10:2:1:1混合后裝入高剪切分散乳化機中，以2000r/min轉(zhuǎn)速剪切分散2h，得到自制成膜液，最后按重量份數(shù)計，稱取40份質(zhì)量分數(shù)為40%硅酸鈉溶液、15份的混合粉末、10份的發(fā)酵物料、4份異丁基三乙氧基硅烷倒入膠體磨中，研磨混合30min后出料，即得保水自修復型混凝土養(yǎng)護劑。
將實例1～3制得的保水自修復型混凝土養(yǎng)護劑和市售成膜型混凝土養(yǎng)護劑分別在新澆筑的混凝土路面進行養(yǎng)護試驗及性能測試，其施工方法為：按質(zhì)量比5:1，將混凝土養(yǎng)護劑與水攪拌混合5min，得養(yǎng)護溶液，隨后利用噴霧器將養(yǎng)護溶液均勻噴灑在新澆筑的混凝土路面表層，控制噴頭與混凝土路面距離為40cm，噴涂壓力為0.4mpa，養(yǎng)護溶液噴涂量為180g/m2，待噴涂完成后，再利用塑料薄膜對混凝土路面進行覆蓋養(yǎng)護5天即可。其檢測結(jié)果如下表：
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。