一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜
阅读说明：本技术 一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜 (But reuse's concrete heat preservation maintenance membrane of moisturizing ) 是由 王丙垒 纪宪坤 徐可 方博 刘拼 王德民 闵强 周青松 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜,属于混凝土养护材料领域。所述养护膜包括依次设置的防风保护层、保温层、吸水保湿层和贴面保湿层,每层之间通过缝纫线连接为一体；所述贴面保湿层在使用时与混凝土相接触；所述吸水保湿层为改性涤纶纤维无纺布。本发明提供的养护膜将高吸水树脂与由聚丙烯纤维制成的多个单层纤网整合成一体得到改性涤纶纤维无纺布作为吸水保湿层,并将养护膜的各层级结构缝纫成一体,在起到保温保湿作用的同时提高了养护膜可重复利用的效果。(The invention provides a reusable concrete heat-preservation and moisture-preservation curing film, and belongs to the field of concrete curing materials. The maintenance film comprises a windproof protective layer, a heat insulation layer, a water absorption and moisture retention layer and a veneering and moisture retention layer which are sequentially arranged, and all the layers are connected into a whole through sewing threads; the veneering moisturizing layer is contacted with concrete when in use; the water absorption and moisture retention layer is a modified polyester fiber non-woven fabric. The maintenance film provided by the invention integrates the super absorbent resin and a plurality of single-layer fiber nets made of polypropylene fibers to obtain the modified polyester fiber non-woven fabric as a water-absorbing and moisture-preserving layer, and the hierarchical structures of the maintenance film are sewn into a whole, so that the effect of heat preservation and moisture preservation is achieved, and the effect of reutilization of the maintenance film is improved.)
技术领域
本发明属于混凝土养护材料领域，具体涉及一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜。
背景技术
混凝土的特点是抗压强度高，抗拉强度低，脆性大，特别是混凝土硬化过程中，伴随着塑性收缩、化学收缩、温度收缩和干燥收缩等各种因素的贯穿性开裂风险，严重威胁其结构耐久性。底板或顶板等平面混凝土结构可以可采用二次抹面、覆盖薄膜或土工布蓄水保湿保温养护等措施减少开裂风险；而立面混凝土结构常由于洒水养护时，水分容易滑落和蒸发难以长效保湿，且人工洒水效率低下，成本高，持久性差，而喷淋的方式仅能保湿不能保温，特别是大体积混凝土侧墙或立柱，不仅需要保湿养护减少干燥收缩裂缝，还需要长效保温养护，减少降温速率，降低温度收缩开裂风险。
现有技术CN108795309A中公开了一种铁路现浇混凝土用保温保湿养护膜，该养护膜由塑料膜、涂层织物、储释水材料和无纺布依次复合而成，各层之间通过热熔胶进行粘合处理。所述无纺布层底面涂覆有潮湿混凝土基面粘接功能的压敏胶，所述涂层织物为泡沫涂层织物。所述储释水材料为60～150目的高吸水树脂颗粒。该专利申请的说明书中公开了所用高吸水树脂颗粒(SAP颗粒)的粒度与用量经过严格优化，可在实现良好养护效果的同时，尽可能减少团聚现象发生，利于重复使用。但是，该专利申请中并未提供实验数据证明该养护膜能达到保温效果和重复利用的效果，也未公开该养护膜对混凝土养护的效果如何。并且，该专利申请中的高吸水树脂颗粒是直接置于涂层织物和无纺布之间，通过热熔胶粘合，在混凝土水化热和高吸水树脂吸水膨胀的双重作用下，高吸水树脂颗粒容易脱落与涂层织物和无纺布分离，最终容易团聚；在拆除养护膜时无纺布容易被墙面粘滞导致破损，高吸水树脂颗粒也随之被破坏；因此，该专利申请中的养护膜很难达到重复利用的目的。
现有技术CN204235975U中公开了一种干湿型点状胶保湿养护膜，该养护膜由干湿混合胶层、第一无纺布层、吸水高分子颗粒层、第二无纺布层、塑料薄膜层构成，所述干湿混合胶层涂覆或热压在第一无纺布层上，所述第一无纺布层与第二无纺布层之间设有吸水高分子颗粒层，所述第二无纺布层上铺有塑料薄膜层，所述塑料薄膜层、第二无纺布层、吸水高分子颗粒层、第一无纺布层、干湿混合胶层之间用点状胶连接。该专利中的干湿混合胶层可在干燥或潮湿的混凝土表面使用。当施工混凝土凝固初步干燥后，在其表面粘贴干湿型点状胶保湿养护膜，干湿混合胶层中的干性胶发生作用，使保湿养护膜紧贴在混凝土表面。但是该养护膜不能重复使用，一次性使用会造成大量资源浪费和白色污染；并且其仅由2层无纺布和塑料薄膜构成，保温性能差，用于养护大体积混凝土时常因降温速率过快而导致开裂；各层级之间粘结也不牢固，特别是恶劣大风天气，塑料薄膜容易分离，导致养护膜保湿性能失效。
现有技术CN209851223U中公开了一种混凝土养护结构及使用其的养护产品，所述混凝土养护结构包括防护层、保温层、隔水层、保湿层，所述防护层、保温层、隔水层、保湿层依次设置；所述保温层为低密度多孔保温材料；所述隔水层与保湿层复合一体化设置。使用该混凝土养护结构的养护产品还包括自粘结构，所述自粘结构设置在所述养护结构的保湿层未设置隔水层的一面上；或者还包括悬挂结构和固定装置，所述悬挂结构设置在养护结构的顶部，所述固定装置设置在养护结构的底部。该专利中公开的养护结构可以实现与混凝土的紧密贴合，同时起到保温和保湿的效果；自粘结构可实现与混凝土的自由粘合与拆装，可以重复利用并且能紧密贴合在混凝土表面，能确保外界气流无法与混凝土直接产生热量交换。但是该专利中的养护结构太复杂，造价昂贵，使用工序复杂，且其固定方式可靠性差。
发明内容
为了解决现有技术中混凝土养护膜可重复使用效果差、有效功能层之间粘结不牢固、保温保湿性能差等问题，本发明提供了一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜，所采用的技术方案如下：
一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜，所述养护膜包括依次设置的防风保护层、保温层、吸水保湿层和贴面保湿层，每层之间通过缝纫线连接为一体；所述贴面保湿层在使用时与混凝土相接触；所述吸水保湿层为厚度为1～3mm的改性涤纶纤维无纺布，所述改性涤纶纤维无纺布的制备方法如下：
将聚丙烯颗粒生产的长切涤纶纤维，机械整平，经网帘成网后得到多个单层纤网；在第一单层纤网上使用漏斗均匀加入SAP颗粒，在所述SAP颗粒表面加盖第二单层纤网，热轧加固，采用抛光钢辊和面粘合方式上下压辊为一体得到保水芯片；将所述保水芯片置于若干个单层纤网之间，通过针刺或辊压工艺成型即得所述改性涤纶纤维无纺布。
本发明中将聚丙烯纤维制成单层纤网，再将SAP颗粒与两张单层纤网辊压成一体得到保水芯片，再将保水芯片与若干个单层纤网整合成一体得到吸水保湿层，使得高分子吸水树脂颗粒不会在使用一次或多次后脱落，也不会发生团聚导致养护膜不能重复使用。所述若干个单层纤网的数量由所述吸水保湿层和单个纤网的厚度决定。由于混凝土表面非平整面，存在拼缝螺栓等凸起结构容易粘连破坏所述吸水保湿层，因此，所述贴面保湿层在养护结束后拆除所述养护膜时，可以保护所述吸水保湿层不被破坏，并防止所述吸水保湿层粘滞于混凝土表面，从而达到使所述养护膜可以重复利用并且不会降低养护效果的目的。其中，所述SAP颗粒为任何可以满足混凝土养护条件的高吸水树脂颗粒，例如，SAP颗粒可以是聚丙烯酸盐类、聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺类、有机-无机复合类、纤维素类、淀粉类高吸水树脂颗粒。
优选的，所述SAP颗粒的吸水倍率为自身重量的40～80倍。
优选的，所述SAP颗粒的细度为40～55目，且用量为3～8g/m2。
SAP颗粒掺量过大时会导致吸水后所述养护膜重量过大难以固定，掺量过小时会降低保湿龄期；SAP颗粒太粗时吸水后体积膨胀过大容易导致所述养护膜局部膨胀，不易平整的铺贴在混凝土表面。
优选的，所述防风保护层为PE膜或PVC涂层纺织布，厚度为0.1～0.5mm。
PVC涂层纺织布为单面涂有PVC涂层的腈纶或涤纶纺织布，所述PVC涂层涂布的厚度一般为0.1～0.5mm；为防止针孔缺陷，所述PVC涂层在所述腈纶或涤纶纺织布、保温层、吸水保湿层和贴面保湿层缝制为一体后再涂布于所述腈纶或涤纶纺织布的表面。
优选的，所述保温层为EPE珍珠棉或气泡膜，厚度为2～5mm。所述保温层的使用环境温度最高为80℃，并可根据保温需求设置为一层或多层。
优选的，所述防风保护层和所述保温层为一体结构，所述一体结构为表面涂有铝箔的EPE珍珠棉或表面涂有铝箔的气泡膜，所述一体结构的厚度为2～5mm，所述铝箔的涂覆厚度为0.05～0.1mm。铝箔涂覆在保温层表面，既能起到防风保护的作用，又能起到保温的作用加强所述保温层的保温效果。
优选的，所述气泡膜的气泡直径为6mm，气泡高度为3mm。
优选的，所述贴面保湿层为涤纶纺织布，厚度为0.1～0.5mm。
优选的，所述缝纫线采用涤纶线，所述养护膜被缝制成网格形状，任意两根相互平行且相邻的所述缝纫线之间的距离为100～200mm；对所述养护膜边缘进行包边处理，包边的宽度为50～100mm。包边处理时，可以使贴面保湿层的涤纶纺织布比其他三层结构的面积大，从而直接使用涤纶纺织布周围多余的布料进行包边处理；也可以单独用涤纶纺织布对养护膜进行包边处理。为了使相邻两块养护膜的包边搭接后便于铺贴于混凝土表面，包边的厚度不宜过厚，因此，包边处理时若使用贴面保湿层的涤纶纺织布进行包边，可以选择只包裹防风保护层和贴面保湿层，也可以选择包裹防风保护层、贴面保湿层、保温层或包裹防风保护层、贴面保湿层或吸水保湿层；若单独使用涤纶纺织布进行包边，则只包裹防风保护层和贴面保湿层。为了使包边更加牢固耐用，所述包边的芯部可以使用尼龙绳加固。限制缝纫线之间合适的距离可以使所述养护膜结构更牢固，同时进一步防止多次使用后可能会少量脱落的SAP颗粒聚集。
优选的，在所述包边上沿长度和/或宽度方向每间隔50cm设置一个通孔。所述通孔可以为圆孔或正多边形孔；为圆孔时，圆孔直径为2cm；为正多边形孔时，正多边形外切圆的直径为2cm。
对混凝土进行养护时，先使混凝土表面充分湿润，将所述养护膜平铺于混凝土表面，所述养护膜通过混凝土专用垫片射钉穿过所述通孔固定于需要养护的混凝土墙面，养护结束后，通过机械切割除去射钉。需要使用多块养护膜时，相邻的两块养护膜之间通过包边搭接，且搭接时相邻的包边上的通孔重合，然后再通过混凝土专用垫片射钉将所述养护膜固定于需要养护的混凝土墙面，避免因包边搭接而漏气导致水分蒸发。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)将高吸水树脂与由聚丙烯纤维制成的多个单层纤网整合成一体得到改性涤纶纤维无纺布作为吸水保湿层，避免了现有技术中吸水树脂颗粒在养护膜中粘结不牢固或不粘结导致的脱落和团聚；
(2)采用保温系数较低和保湿效果较好且轻质耐用的涤纶纤维无纺布作为高吸水树脂的载体，制备得到的吸水保湿层同时具有保温和保湿作用；
(3)养护膜的各层级结构之间通过缝纫线缝制成一体，使各层之间结合更牢固并能防止高吸水树脂颗粒脱落和聚集，从而提高养护膜的耐用性，使得养护膜可重复利用效果好；
(4)贴面保湿层能防止吸水保湿层被粘滞于混凝土表面和被破坏，从另一方面提高养护膜的可重复利用效果。
附图说明
图1为本发明的可重复利用的混凝土保温保湿养护膜的俯视图；
图2为本发明实施例1的可重复利用的混凝土保温保湿养护膜的剖面图；
图3为本发明实施例2的可重复利用的混凝土保温保湿养护膜的剖面图。
图中：1、防风保护层；2、保温层；3、吸水保湿层；4、贴面保湿层；5、通孔；6、SAP颗粒。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。本领域技术人员依据以下实施方式所作的任何等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
以下实施例中的可重复利用的混凝土保温保湿养护膜，除了特别说明以外，都采用如下技术方案：
如图1～3所示，所述养护膜包括依次设置的防风保护层1、保温层2、吸水保湿层3和贴面保湿层4，每层之间通过缝纫线连接为一体；所述贴面保湿层在使用时与混凝土相接触；所述吸水保湿层为厚度为1-3mm的改性涤纶纤维无纺布，所述改性涤纶纤维无纺布的制备方法如下：
将聚丙烯颗粒生产的长切涤纶纤维，机械整平，经网帘成网后得到多个单层纤网；在第一单层纤网上使用漏斗均匀加入SAP颗粒6，在所述SAP颗粒表面加盖第二单层纤网，热轧加固，采用抛光钢辊和面粘合方式上下压辊为一体得到保水芯片；将所述保水芯片置于若干个单层纤网和之间，通过针刺或辊压工艺成型即得所述改性涤纶纤维无纺布；所述若干个单层纤网的数量由所述吸水保湿层的厚度决定。
实施例1
本实施例提供了一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜，其中，所述SAP颗粒为聚丙烯酸盐接枝共聚物，吸水倍率为自身重量的40倍，细度为48目，加入量为8g/m2；任意两根相互平行且相邻的所述缝纫线之间的距离为150mm；对所述养护膜进行包边处理，如图2所示，包边时将所述贴面保湿层4的边缘卷起包裹所述吸水保湿层3和所述防风保护层1，包边的宽度为80mm，包边的芯部采用尼龙绳加固；在包边上每间隔50cm设置一个通孔5，所述通孔为直径为2cm的圆孔。
所述养护膜的结构和材料规格见表1：
表1：实施例1的养护膜的结构和材料规格
实施例2
本实施例提供了一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜，其中，所述SAP颗粒为淀粉-丙烯酸接种聚合物，吸水倍率为自身重量的80倍，细度为40目，加入量为3g/m2；任意两根相互平行且相邻的所述缝纫线之间的距离为200mm；对所述养护膜进行包边处理，如图3所示，包边时将所述贴面保湿层4卷起包裹所述防风保护层1，包边的宽度为50mm；在包边上每间隔50cm设置一个通孔5，所述通孔为边长为2cm的方形孔。
所述养护膜的结构和材料规格见表2：
表2：实施例2的养护膜的结构和材料规格
实施例3
本实施例提供了一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜，其中，在所述保温层表面涂覆铝箔使所述防风保护层与所述保温层构成一体结构，所述铝箔涂覆厚度为0.05～0.1mm，所述铝箔层即为所述防风保护层；所述SAP颗粒为纤维素-丙烯腈接枝聚合物，吸水倍率为自身重量的60倍，细度为55目，加入量为5g/m2；任意两根相互平行且相邻的所述缝纫线之间的距离为100mm；对所述养护膜进行包边处理，包边时将所述贴面保湿层卷起包裹所述防风保护层和保温层，包边的芯部采用尼龙绳加固；包边的宽度为100mm；在包边上每间隔50cm设置一个通孔，所述通孔为菱形孔，所述菱形孔的短对角线长度为2cm。
所述养护膜的结构和材料规格见表3：
表3：实施例3的养护膜的结构和材料规格
实施例4
本实施例提供了一种可重复利用的混凝土保温保湿养护膜，其中，所述SAP颗粒为聚丙烯酸酯聚合物，吸水倍率为自身重量的70倍，细度为45目，加入量为4g/m2；任意两根相互平行且相邻的所述缝纫线之间的距离为180mm；对所述养护膜进行包边处理，包边时使用单独的涤纶纺织布包裹所述防风保护层和所述贴面保湿层，包边的宽度为60mm；在包边上每间隔50cm设置一个通孔，所述通孔为直径为2cm的圆孔。
所述养护膜的结构和材料规格见表4：
表4：实施例4的养护膜的结构和材料规格
对比例1
本对比例提供了一种混凝土用保温保湿养护膜，包括依次设置的防风保护层、保温层、吸水保湿层和贴面保湿层，每层之间通过热熔胶进行粘合处理；所述贴面保湿层在使用时与混凝土相接触；所述吸水保湿层采用聚丙烯酸盐接枝共聚物颗粒，吸水倍率为自身重量的40倍，细度为48目，加入量为8g/m2；对所述养护膜进行包边处理，包边时将所述贴面保湿层的边缘卷起包裹所述吸水保湿层和所述防风保护层，包边的宽度为80mm，包边的芯部采用尼龙绳加固；在包边上每间隔50cm设置一个通孔，所述通孔为直径为2cm的圆孔。
所述养护膜的结构和材料规格与实施例1相同。
对比例2
本对比例中制备的养护膜与实施例1的区别在于：所述聚丙烯酸盐接枝共聚物颗粒的用量为10g/m2。
对比例3
本对比例中制备的养护膜与实施例1的区别在于：所述聚丙烯酸盐接枝共聚物颗粒的用量为2g/m2。
对比例4
采购自长沙水能量新材料有限公司的节水保湿养护膜。
性能测试
对本发明的实施例和对比例制备的养护膜的性能进行测试，测试结果见表5。测试方法参考JG/T188-2010《混凝土节水保湿养护膜》。
表5：实施例和对比例的养护膜的性能测试结果
从表4中可以看出，本发明的实施例制备的养护膜的保温保湿效果明显优于对比例中养护膜的保温保湿效果。对比例1中SAP颗粒通过热熔胶粘合在保温层和贴面保湿层之间，在使用5次后，可使用性能明显变差，很难再重复使用；并且没有将养护膜缝制成一个整体，养护膜的强度明显下降，从而也影响了其重复使用的效果。对比例2与实施例1相比，说明SAP颗粒用量过多时，会导致吸水量过大，整个养护膜自重过大，实际应用中不易挂至墙面，容易脱落，养护膜整体膨胀，不易折叠堆放，且SAP颗粒随重力容易积聚，影响重复使用；对比例3与实施例1相比，说明SAP颗粒用量太少时，会导致吸水和保水性能降低，需要重复洒水保证效果。对比例4说明与市售的养护膜相比，本发明制备的养护膜在保温保湿性能和可重复利用效果方面都具有非常明显的优势。从表格中还可以看出，实施例3的养护膜的强度相对于其他实施例略有下降，这是因为实施例3中防风保护层与保温层为一体结构，铝箔的强度明显会低于其他实施例中PE膜或PVC涂层纺织布的强度，但是实施例3中EPE珍珠棉的厚度比其他实施例中更厚，因此，养护膜的整体强度并不会下降的太多，其重复利用次数相对于其他实施例也不会相差太大。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。对于任何熟悉本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。任何依据本发明申请保护范围及说明书内容所作的简单的等效变化和修饰，均应包含在本发明的保护范围之内。
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