自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法
阅读说明：本技术 自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法 (Self-moisture-retaining concrete curing film and preparation and laying methods thereof ) 是由 宋小软 张亚涛 段中剑 姜德民 王献云 张智超 宋雷 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种自保湿混凝土养护膜,包括内层的透水无纺布、中间核心层的高分子吸水树脂和表层的阻水薄膜,三者通过粘结剂复合构成养护膜；自保湿混凝土养护膜的制备方法包括准备材料、准备器具、准备场地、铺置阻水薄膜、调配粘结剂喷胶、喷涂粘结剂、铺洒SAP颗粒、铺叠透水无纺布和养护膜的晾置及存放；自保湿混凝土养护膜的敷设方法包括清理构件表面、养护膜吸水、敷设自保湿养护膜、养护膜的拼接和构件端部养护膜的处理。本发明能显著抑制混凝土早期裂缝、减少混凝土早期收缩,并对混凝土的强度也有一定程度提升,省工省时具有良好经济效益,养护方便,且能减少养护工作量,特别适用于高耸构筑物的混凝土养护。(The invention relates to a self-moisture-retaining concrete maintenance film, which comprises a permeable non-woven fabric of an inner layer, a high-molecular water-absorbing resin of an intermediate core layer and a water-blocking film of a surface layer, wherein the permeable non-woven fabric of the inner layer, the high-molecular water-absorbing resin of the intermediate core layer and the water-blocking film of the surface layer are compounded by a binder to form the maintenance film; the preparation method of the self-moisture-retaining concrete curing film comprises the steps of preparing materials, preparing appliances, preparing a field, paving a water-blocking film, preparing a binder, spraying the binder, paving SAP particles, paving a water-permeable non-woven fabric, airing and storing the curing film; the method for laying the self-moisture-preservation concrete maintenance film comprises the steps of cleaning the surface of the component, absorbing water by the maintenance film, laying the self-moisture-preservation maintenance film, splicing the maintenance film and processing the maintenance film at the end part of the component. The invention can obviously inhibit the early cracks of the concrete, reduce the early shrinkage of the concrete, improve the strength of the concrete to a certain extent, save labor and time, have good economic benefit, is convenient to maintain, can reduce the maintenance workload, and is particularly suitable for the concrete maintenance of high-rise structures.)
技术领域
本发明涉及一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法。属于建筑技术领域。
背景技术
建筑工程施工中常见的现场养护方式大致有以下几种：洒水养护、覆盖养护、养护剂养护、搭棚养护以及蓄热养护。
洒水养护属于自然养护，主要有喷雾养护和表面流水养护两种。喷雾养护一般使水呈雾状，不可形成水流，也不可直接以水雾加压于混凝土表面，适用于结构复杂且养护工作细致的工程；流水养护以水流覆盖混凝土结构表面，水流不可过大，不得对混凝土表面形成冲刷现象，造成剥落损伤，部分工程经验证明，混凝土流水养护，可有效降低混凝土表层温度，防止混凝土干裂现象的发生。伴随社会发展的需要，大量复杂混凝土结构不断涌现，结构表面呈现不规则性，表面积增大，水分极易蒸发。这使得洒水养护在实际工程应用中，难以维持混凝土表面的持续湿润状态，洒水养护效果较差；同时洒水养护伴随着严重的水资源浪费问题，对于一些地处偏远地区的工程，当地水资源缺乏，供水养护成本较高，洒水养护不宜适用。
覆盖养护属于自然养护，是混凝土最常用的保湿、保温养护方法，一般使用塑料薄膜、湿麻袋、湿草垫等材料覆盖混凝土表面进行养护。覆盖养护期间，混凝土表面应以覆盖材料完全密封覆盖，并加以固定，保证覆盖材料如塑料薄膜内有凝结水。但覆盖养护易受大风影响，覆盖材料难以固定，使用过程中容易破损、封闭不严，且不适用非平面结构，因此覆盖养护一般结合其他养护方法进行养护。
养护剂养护属于自然养护，将含有高分子溶液的养护剂喷涂在混凝土表面，溶液挥发后迅速在混凝土表面形成一层连续不透水的密封薄膜，薄膜将混凝土中大部分散失的水分积蓄下来进行自养，膜的有效期较长，可使混凝土得到良好的养护。养护剂养护适用于难以用洒水养护及覆盖养护方式养护的高空建筑部位及干旱缺水地区的混凝土，但它对施工要求较高，易受漏刷、漏喷及涂刷不均匀情况的影响，同时对新旧混凝土之间的粘结性能也有影响，且薄膜的韧性受喷涂厚度影响较大，复杂天气环境下养护效果不明。
搭棚养护属于加热养护，适用于有防风、隔热、遮阳需要的混凝土养护或低温环境下，日平均气温在零下15℃～零下10℃以上的混凝土养护。暖棚法养护可在搭棚养护的基础上，内置散热器、排管、电热器或火炉等加热棚内空气，使混凝土处于零度以上环境下养护。但搭棚养护施工较麻烦，占用施工资源，成本高且周转率较低，适用范围小。
蓄热养护属于加热养护，混凝土浇筑后，利用自身水化反应产生的热量，以及外部的保温措施延缓降温，使混凝土在冷却至零下时达到预期要求强度的养护方法。蓄热养护方法简单，不需要混凝土加热设备，可节省能源，成本较低，对混凝土耐久性有所提高，但其对施工措施要求较为严格。
以上养护方法各有特色。但均不能长期有效控制混凝土表层的相对湿度，且施工较为繁琐复杂，成本较高，同时占用大量人力和淡水资源，急需改善混凝土的养护方式，简化养护施工方法，减少施工资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法，其特点是：包括内层的透水无纺布、中间核心层的高分子吸水树脂和表层的阻水薄膜，三者通过粘结剂复合构成养护膜。
进一步的，粘结剂固化时间在10min~30min，粘度在300~650mPa.S。
进一步的，透水无纺布目数在30~60目，透水无纺布1湿润状态下敷贴在混凝土表面15min内不脱落为宜。
进一步的，高分子吸水树脂在自然环境下每克吸水量达到150g及以上，从干燥到吸水饱和的时间在1min以内，SAP颗粒吸水后体积膨胀倍数不超过20倍，吸水饱和后至完全释水的时间应不少于16-18天，干燥状态下的高分子吸水树脂颗粒粒径在0.15mm~0.60mm以内为宜。
进一步的，阻水薄膜厚度在0.05mm~0.1mm。
一种自保湿混凝土养护膜的制备方法，其特点是：
S1、准备材料
准备好透水无纺布、阻水薄膜、粘结剂和稀释料，高分子吸水树脂按照5-10g/m2用量称量待用；
S2、准备器具
准备好气泵、喷枪、连接管及配件，连接好气泵、管件与喷枪，连接电源调试好喷头工作状态；
S3、准备场地
清理出平整场地，在场地上铺置一层衬底层，在场地或衬底层上做好尺寸标记以方便定位，并把衬底层固定在场地上；
S4、铺置阻水薄膜
将阻水薄膜平整地摊铺于衬底层上，并加以固定；
S5、调配粘结剂喷胶
按粘结剂:稀释料=10:1~3:1的比例调配粘结胶喷胶，倒入喷壶混合均匀后，把喷壶连接至喷枪；
S6、喷涂粘结剂
在铺好的阻水薄膜表面喷涂粘结剂，严格按照喷嘴距离薄膜0.5m、与薄膜呈20º夹角进行喷涂，按横向从左到右、纵向逐步向前推进的顺序均匀喷胶；
S7、铺洒SAP颗粒
粘结剂喷涂完成后，将SAP颗粒按照横向从左到右、纵向逐步向前推进的顺序，均匀漏撒在已喷胶的薄膜区域上，高分子吸水树脂按照5-10g/m2用量进行铺洒；
S8、铺叠透水无纺布
SAP颗粒铺洒完毕后，将透水无纺布从一端至另一端水平铺叠在撒过SAP颗粒的阻水薄膜区域上，并用圆柱状重物从一端至另一端进行滚压，确保阻水薄膜与透水无纺布完全贴合、SAP颗粒被固定于阻水薄膜与透水无纺布之间；
S9、养护膜的晾置及存放：铺置完透水无纺布及滚压完成后，养护膜的制备流程即完成，静置24h至粘结剂完全固化即可卷起存放待用，存放地保证干燥且通风，远离火源、隔热，避免日光暴晒。
进一步的，S2中，气泵压力在0.5MPa以上。
进一步的，S3中，衬底层采用土工布类的柔软平整的材料。
一种自保湿混凝土养护膜的敷设方法，其特点是：
S1、清理构件表面
把需养护的混凝土构件表面清理干净，保证没有浮灰、油迹等；
S2、养护膜吸水
使用前，在透水无纺布的一侧均匀喷水，使养护膜吸水至饱和；构件较大时，边喷水边往构件上覆膜；
S3、敷设自保湿养护膜
将吸水后的养护膜敷设附着到需养护的混凝土表面；在覆膜前，把混凝土表面用水充分喷湿，以补充混凝土表面需要的部分水分；覆膜时，从构件的一端向另一端延展敷设，且养护膜与构件表面要密切贴合；
S4、养护膜的拼接
在养护膜拼接部位，需留有3-5cm的重叠区，并将重叠区域内的养护膜互相紧密贴合；
S5、构件端部养护膜的处理
养护膜末端与混凝土表面的严密贴合。
进一步的，S4中，重叠区域内的养护膜互相紧密贴合，可采用胶带纸封缝来保证重叠养护膜之间的贴合度；S5中，养护膜末端与混凝土表面的严密贴合可采用胶带纸封贴、重物封压或弹性胶皮勒压进行封贴。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法，能显著抑制混凝土早期裂缝、减少混凝土早期收缩，并对混凝土的强度也有一定程度提升。
2、本发明一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法，使用过程中仅需一次喷水，省却了传统洒水养护法在养护期间每天均需浇水的工序，省工省时具有良好经济效益。
3、本发明一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法，避免了传统洒水养护中每次浇水均水流四溢的情况，利于保证施工现场干爽整洁，且节约用水，具有良好的环境效益。
4、本发明一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法，不仅养护方便，且能减少养护工作量，特别适用于高耸构筑物的混凝土养护。
附图说明
图1为自保湿混凝土养护膜的层状结构图。
图中：
透水无纺布1，阻水薄膜2，高分子吸水树脂3。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
参见图1，本发明涉及一种自保湿混凝土养护膜及其制备、敷设方法，包括内层的透水无纺布1、中间核心层的高分子吸水树脂3和表层的阻水薄膜2，三者通过粘结剂复合构成养护膜；
其中，为避免堵塞喷枪，影响喷胶工作，优先看重粘结剂的雾化性能，在勾兑稀释料（稀释料可采用稀释酒精）后不出现堵塞喷枪为宜，不能含有有毒物质，勾兑稀释料后喷胶固化太快会导致薄膜无法覆盖严实，因此粘结剂固化时间在10min~30min为宜，粘度在300~650mPa.S即可。粘结剂应环保，并且与阻水薄膜2、高分子吸水树脂3和透水无纺布1材料结合良好、无腐蚀溶解现象。
透水无纺布1具有附着性能，透水无纺布1使用时附着在混凝土表面，起到亲水、透水及固定SAP材料的作用；优选透水无纺布1时，为避免SAP材料漏出过多，无纺布目数需在30~60目为宜，吸附性能以湿润状态下敷贴在混凝土表面15min内不脱落为宜，柔软程度不宜过硬，收卷状态下不易褶皱，应与粘结剂结合性能良好，且无腐蚀现象。
高分子吸水树脂3具有高吸水、高保水性能（Super Absorbent Polymer，简称SAP），高分子吸水树脂3起吸水、保水、释水等重要作用，该材料可吸收超自身重量数百倍、甚至上千倍的水，吸水后体积会膨胀5至10倍；优选高分子吸水树脂3种类时，自然环境下每克吸水量（蒸馏水）能达到150g及以上，从干燥到吸水饱和的时间在1min以内为宜，SAP颗粒吸水后体积膨胀倍数不超过20倍，吸水饱和后至完全释水的时间应不少于16-18天，颗粒粒径需在0.15mm~0.60mm以内为宜，材料粒径过小易从无纺布材料缝隙中泄露，粒径过大吸水饱和后单个颗粒SAP粒径较大，对自保湿养护膜加工造成影响。
阻水薄膜2具有高强度、高韧性性能，阻水薄膜2具有阻断水分散失及密封效果，还兼有抗磨损、抗风、防晒、抗老化等保护作用；优选阻水薄膜2时，为避免薄膜轻易破损，阻水薄膜2厚度应在0.05mm~0.1mm，在喷胶气枪喷射状态下不出现褶皱情况，耐磨损性能最低达到地膜产品要求，耐胶水侵蚀性能和抗老化性能同样达到地膜产品要求以上。
工作原理：
自保湿混凝土养护膜由具有超强吸水、保水、释水能力的高分子吸水树脂3、具有附着性能的透水无纺布1和具有密封不透水性能的阻水薄膜2构成一套养护系统，具有超强吸水、保水、释水，亲水附着，与外界密闭隔断不透水等性能。自保湿混凝土养护膜附着在混凝土构件表面，受SAP强大释水能力影响，通过混凝土自身的毛细孔径作用向混凝土内部持续不断地传递水分，促进混凝土内部水化反应；同时受薄膜封密不透水性能影响，自保湿混凝土养护膜会阻断混凝土与外界的水分交换，SAP释放的水分无法流失至系统外界，持续不断释放出的水分可维持混凝土表面稳定的相对湿度环境。若混凝土内部持续需水，则通过混凝土中的毛细孔负压会使得SAP材料自动释放水分；若混凝土内部不缺水分，则SAP材料中水分会稳定保持在材料内部，随时根据混凝土需要自动释放相应的水分，并维持在一个平衡状态。直至混凝土构件达到预计的的强度。
高分子吸水树脂3超强的吸水能力源于其体内的三维交联网状结构，这种结构能通过溶胀作用吸收并固定大量水分子；同时也和高分子吸水树脂3分子中富含的大量羟基（-OH）、羧基（-COOH）有关，这两种离子团都能与水结合形成氢键，吸收大量自由水；此外也跟高分子吸水树脂3内部超高的离子浓度有关，这种超高的离子浓度和外界水环境造成较大的浓度差，产生渗透压，促使大量水分子涌入高分子吸水树脂3分子内部的超高离子浓度环境中。
实施例：
S1、制备自保湿混凝土养护膜：
S1-1、准备材料：准备好透水无纺布1、阻水薄膜2、粘结剂和稀释料等材料，高分子吸水树脂3根据需要按照5-10g/m2用量称量待用。
S1-2、准备器具：准备好所需的气泵（气泵压力建议在0.5MPa以上)、喷枪、连接管及配件，连接好气泵、管件与喷枪，连接电源调试好喷头工作状态。
S1-3、准备场地：清理出足够面积的平整场地，在场地上铺置一层衬底层（可采用土工布等柔软平整的材料），在场地或衬底层上做好尺寸标记以方便定位，并把衬底层固定在场地上。
S1-4、铺置阻水薄膜2：将阻水薄膜2平整地摊铺于衬底层上，并加以固定。
S1-5、调配粘结剂喷胶：按粘结剂:稀释料=10:1~3:1的比例调配粘结胶喷胶，倒入喷壶混合均匀后，把喷壶连接至喷枪。
S1-6、喷涂粘结剂：在铺好的阻水薄膜2表面喷涂粘结剂，严格按照喷嘴距离薄膜0.5m、与薄膜呈20º夹角进行喷涂，按横向从左到右、纵向逐步向前推进的顺序均匀喷胶，喷涂过程中切勿踩踏或触碰已喷胶的薄膜区域.
S1-7、铺洒SAP颗粒：粘结剂喷涂完成后，将SAP颗粒按照横向从左到右、纵向逐步向前推进的顺序，均匀漏撒在已喷胶的薄膜区域上，高分子吸水树脂3根据需要按照5-10g/m2用量进行铺洒。
S1-8、铺叠透水无纺布1：高分子吸水树脂颗粒铺洒完毕后，将透水无纺布1从一端至另一端水平铺叠在撒过SAP颗粒的阻水薄膜区域上，并用圆柱状重物从一端至另一端进行滚压，确保阻水薄膜2与透水无纺布1完全贴合、SAP颗粒被固定于阻水薄膜2与透水无纺布1之间。
S1-9、养护膜的晾置及存放：铺置完透水无纺布1及滚压完成后，养护膜的制备流程即完成，静置24h至粘结剂完全固化即可卷起存放待用，存放地保证干燥且通风，远离火源、隔热，避免日光暴晒。
S2、养护膜的敷设：
S2-1、清理构件表面：把需养护的混凝土构件表面清理干净，保证没有浮灰、油迹等，以免影响养护膜与混凝土表面的吸附效果。
S2-2、养护膜吸水：使用前，在透水无纺布1的一侧均匀喷水，使养护膜吸水至饱和；构件较大时，边喷水边往构件上覆膜，不可一次性整张养护膜都吸饱水，避免养护膜吸水后重量增大较多，造成操作不便或引起破损。
S2-3、敷设自保湿养护膜：将吸水后的养护膜敷设附着到需养护的混凝土表面；在覆膜前，把混凝土表面也用水充分喷湿，以补充混凝土表面需要的部分水分；覆膜时，从构件的一端向另一端延展敷设，且养护膜与构件表面要密切贴合，此举能保证在混凝土需补充水分时，与构件紧密贴合的养护膜能立即感受到并及时释放水分。
S2-4、养护膜的拼接：在养护膜拼接部位，需留有3-5cm的重叠区，并将重叠区域内的养护膜互相紧密贴合，可用胶带纸封缝来保证重叠养护膜之间的贴合度，如此可避免在养护过程中风从接缝处灌入，保证了养护效果。
S2-5、构件端部养护膜的处理：为避免养护过程中风从端部灌入，养护膜末端与混凝土表面的严密贴合，建议根据构件形状，可采用胶带纸封贴、重物封压或弹性胶皮勒压等方式进行封贴。
本发明解决了不能长期有效的控制混凝土表层相对湿度，施工繁琐复杂，成本高，占用大量人力和浪费淡水资源等养护问题，此种自保湿养护膜可以达到养护过程中无需多次人工浇水就能为混凝土提供持续均匀的湿润环境，亦可解决高耸墩柱类构件洒水养护不便的问题，同时还能减少养护工作量和节约水资源。
在上述实施例中，仅对本发明进行示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
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