一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂及其制备方法

文档序号:774435 发布日期:2021-04-09 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂及其制备方法 (Reinforced organic-inorganic composite concrete external curing agent and preparation method thereof ) 是由 封柯 倪涛 宋欣 黄玉美 刘昭洋 张栗源 董树强 王进春 刘旭飞 李茜茜 王龙飞 于 2020-12-30 设计创作,主要内容包括:一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂及其制备方法,所述外养护剂是由下述原料制成的:石蜡15-20份,微晶蜡10-15份,硬脂酸5-10份,高分子乳液10-20份,加强组分5-10份,复合乳化剂5-10份,消泡剂0.2-2份,流平剂0-3份,去离子水50-100份。高分子乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、乙丙乳液;加强组分为聚醚-水化硅酸钙有机无机复合材料、三乙醇胺、硝酸钙、甲酸钙、尿素、硅酸钠、硅酸钾、五水偏硅酸钠;复合乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、失水山梨糖醇脂肪酸酯、壬基酚聚氧乙烯醚等。还提供了所述外养护剂的制备方法。本发明能提升混凝土有效保水率以及抗压强度比。(A reinforced organic-inorganic composite concrete external curing agent and a preparation method thereof are disclosed, wherein the external curing agent is prepared from the following raw materials: 15-20 parts of paraffin, 10-15 parts of microcrystalline wax, 5-10 parts of stearic acid, 10-20 parts of high-molecular emulsion, 5-10 parts of reinforcing component, 5-10 parts of composite emulsifier, 0.2-2 parts of defoaming agent, 0-3 parts of flatting agent and 50-100 parts of deionized water. The polymer emulsion is styrene-acrylic emulsion, pure acrylic emulsion, silicone acrylic emulsion and ethylene-propylene emulsion; the reinforcing component is polyether-calcium silicate hydrate organic-inorganic composite material, triethanolamine, calcium nitrate, calcium formate, urea, sodium silicate, potassium silicate and sodium metasilicate pentahydrate; the compound emulsifier is polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, sorbitan fatty acid ester, nonylphenol polyoxyethylene ether, etc. Also provides a preparation method of the external curing agent. The invention can improve the effective water retention rate and compressive strength ratio of the concrete.)

一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土外养护剂,具体是一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂,属于建筑材料化学添加剂技术领域。本发明还涉及所述加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法。

背景技术

水泥混凝土具有较强的承载能力、较好的耐久性以及表面可加工性,其原材料资源非常丰富同时具备成熟的搅拌制作工艺,是目前世界上应用最广、使用量最大的建筑材料。混凝土的性能主要由三方面因素决定,分别为混凝土原材料性能,混凝土配合比设计以及混凝土后期养护,其中混凝土的后期养护将对混凝土的最终性能起到决定性影响,混凝土养护不及时或不彻底,其内部自由水会从混凝土表面毛细孔过早流失,导致其内部组分无法充分发生反应形成足够的水化产物填充流失自由水的空间,使得混凝土强度无法达到设计要求,此外自由水过早的蒸发还会使混凝土产生较大的收缩应力,表现为混凝土开裂病害。传统的混凝土养护方法包括洒水养护、蒸汽养护以及塑料薄膜覆盖养护等,但以上方式均存在人力或能源成本较高,并且养护效果难以保证等问题。

相较于传统养护方式,混凝土外养护剂养护可大幅降低人力成本以及能源消耗,同时可保证养护程度,在短期内发展迅速。混凝土外养护剂一般是涂刷或喷涂于初凝混凝土表面,在表面形成一层连续且致密的不透水薄膜,有效堵塞混凝土表面毛细孔,从而起到阻碍混凝土内部自由水流失,保证混凝土内部组分充分水化的作用。混凝土外养护剂主要可分为有机以及无机两种类型,有机型混凝土外养护剂主要包括石蜡乳液以及苯丙乳液,该类外养护剂涂敷于混凝土表面,随着乳液中水分蒸发以及渗透,其中有机组分逐渐聚拢形成密闭有机薄膜从而阻碍混凝土内部水分流失;无机类养护剂主要有硅酸盐类以及硫酸盐类,该类养护剂主要通过提供SiO3 -以及SO42-与混凝土水化产物Ca(OH)2反应分别生成硅酸钙以及钙钒石胶体堵塞混凝土毛细孔以防止混凝土内部自由水流失。但无论有机或无机外养护剂均存在着各种各样的缺陷,如石蜡乳液对混凝土保水性能较高,但极易被稀释,稀释的乳液会渗入混凝土表面并被其吸收,影响混凝土水化产物结晶导致强度降低;传统的苯丙乳液成膜较薄,利于混凝土表面的二次修饰,但其薄膜与混凝土表面结合力较差,从而保水率较低;而无机类外养护剂虽然可增密混凝土表面使其早期强度得到保证,但成膜率低,保水性极不理想。为提升混凝土有效保水率以及抗压强度比,许多研究人员已经将研究方向指向了有机无机复合混凝土外养护剂,即复合两种或两种以上有机以及无机组分,从不同机理上对混凝土的进行协同作用养护。

相关专利文献:CN 108558441A公开了一种复合型混凝土养护剂的制备方法,通过在合成丙烯酸酯乳液中添加有机氟作为功能单体,氟碳侧链在表面富集,电负性最高的氟原子包围着碳链,形成一个螺旋形结构,起到疏水作用,同时也保护了碳键不易被化学介质所破坏,并利用羟基基团可以与混凝土表面的硅原子发生化学键合作用,增强了养护剂与混凝土表面的结合力,喷洒在混凝土表面后,随着养护剂中水分的挥发,高分子乳液颗粒逐渐聚集并最终形成养护膜,由于羟基与硅原子形成共价键,并结合甲基硅醇纳的Si-O易与混凝土表面Si-O-Si结合,使表面变得更致密,致密的养护膜有效阻止了混凝土表面水分的蒸发,提高了养护效果。CN103964893A公开了一种早强耐磨型混凝土养护剂及其制备方法和用途,所述养护剂由以下组分组成(以所述养护剂的总重量计):石蜡乳液45%~65%,EVA乳液10%~20%,有机硅改性丙烯酸酯乳液3%~8%,稳定剂0.5%~1%,消泡剂0.03%~0.08%,增塑剂0.5%~1%,成膜助剂0.6%~1%,快硬组分0.3%~0.8%,和余量的水。CN101298373A公开了一种新型改性乳化石蜡混凝土养护剂,该养护剂的各组分按醋酸乙烯-乙烯类高分子聚合物乳液为10~20%,有机硅树脂改性丙烯酸类聚合物乳液为0~5%,石蜡乳液50~75%及用以稳定乳液状态的乳化石蜡胶胶体分散剂为0.1~0.5%,乳液专用消泡剂0.05~0.02%,余量为水配比而成。

以上技术有的工艺比较复杂,有的使用到有机氟单体价格昂贵,增加了养护剂成本;并且其无机组分如蒙脱石、伊利石经有机表面处理后虽然会与有机组分相容性增加,但会明显增大体系粘稠程度,对产品后期的包装、运输以及施工都会造成不利影响。

以上这些技术对于如何使混凝土外养护剂能提升混凝土有效保水率以及抗压强度比,并未给出具体的指导方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂,它能提升混凝土有效保水率以及抗压强度比。

为此,本发明所要解决的另一技术问题在于,提供一种上述加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:

一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂(或者说是一种加强型有机无机复合混凝土养护剂),其技术方案在于它是由下述组分以及重量份数的原料制成的:石蜡15-20份,微晶蜡10-15份,硬脂酸5-10份,高分子乳液10-20份,加强组分5-10份,复合乳化剂5-10份,消泡剂0.2-2份,流平剂0-3份,去离子水50-100份。上述的石蜡为熔点范围在48℃-62℃的任意一种普通石蜡(比如56牌号石蜡),微晶蜡为熔点范围在60℃-90℃的任意一种普通微晶蜡;高分子乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、乙丙乳液(醋丙乳液)中的任意一种;加强组分为聚醚-水化硅酸钙有机无机复合材料、三乙醇胺、硝酸钙、甲酸钙、尿素、硅酸钠(固体,速溶型)、硅酸钾、五水偏硅酸钠中的一种或几种原料的组合,几种原料组合时其配比是任意的(部分加强组分存在于水包油乳液的油相中,部分加强组分存在于乳液的水相中);所述复合乳化剂为聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(吐温80)、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯(吐温60)、山梨醇酐单硬脂酸酯【司盘60(Span60)】、失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span-80,司盘80)、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、单脂肪酸甘油酯(单甘酯)、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的两种或两种以上原料的组合(复配),组合时其配比是任意的。

所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法包括如下工艺步骤:①在反应釜中加入石蜡15-20份、微晶蜡10-15份、硬脂酸5-10份、加强组分中熔点≤80℃的原料,升温至80℃-90℃,待反应釜中固体组分完全熔融,搅拌5-10min,在反应釜中再加入复合乳化剂5-10份,继续搅拌10-30min,将反应釜温度升温至90~95℃,向反应釜中缓慢滴加90~95℃、30-70份去离子水,滴加时间为60-180min,得到改性石蜡乳液;②待石蜡乳液温度降至室温,在反应釜中再加入10-20份高分子乳液,室温搅拌混合30-60min,在反应釜中加入0.2-2份消泡剂、0-3份流平剂、混合溶液,该混合溶液由加强组分中熔点>80℃的原料溶解于30-70份去离子水中而配制得到,室温搅拌混合30-60min(混合均匀),得到(均质)乳白色乳液即为加强型有机无机复合混凝土外养护剂。

上述技术方案中,优选的技术方案可以是:所述的消泡剂可以为聚硅氧烷类消泡剂、聚醚型消泡剂(可以是GPES型)、有机硅消泡剂(可以是硅油)中的一种或几种原料的组合(复配),几种原料组合时其配比是任意的。上述的流平剂可以为有机硅流平剂(可以是聚二甲基硅氧烷)、纯丙烯酸流平剂、氟碳化合物类流平剂中的一种或几种原料的组合(复配),几种原料组合时其配比是任意的。上述的加强组分中,所述聚醚-水化硅酸钙有机无机复合材料为纳米晶种早强剂,它是由高分子聚合物分散液和无机钙硅复合物混合而成的纳米复合材料,其中无机钙硅复合物是在高分子聚合物分散液存在下,无机钙质原料和无机硅质原料通过原位沉淀反应生成的纳米晶种,而最终得到纳米晶种早强剂;即它是先制备高分子聚合物分散液,然后再制备纳米晶种早强剂。

所述高分子聚合物分散液是由下述组分及质量份数的原料制成的:重均分子量为2400的聚醚大单体即异戊烯醇聚乙二醇单甲醚100份,硅烷偶联剂即乙烯基三乙氧基硅烷4.4份,不饱和羧酸即丙烯酸12份,链转移剂即巯基丙酸0.55份,引发剂0.6份,去离子水,引发剂为0.1份抗坏血酸和0.5份过氧化氢的组合;所述高分子聚合物分散液的制备方法包括如下工艺步骤:将异戊烯醇聚乙二醇单甲醚、乙烯基三乙氧基硅烷和67份去离子水加入反应釜中,开动搅拌器,加热升温,同时将巯基丙酸和部分引发剂即0.1份抗坏血酸溶于40份去离子水中配置成A料液;将丙烯酸加入45份去离子水中配置成B液;当反应釜内温度升至45℃时,向釜底加入剩余的引发剂即0.5份过氧化氢,同时滴加A料液、B料液,A料液滴加时间为120分钟,B料液滴加时间为90分钟,A料液、B料液滴加完后继续在45℃再保温反应0.5小时,反应结束,加入去离子水稀释至固含量为40%,即得到高分子聚合物分散液。

所述纳米晶种早强剂的制备方法包括如下工艺步骤:①取上述高分子聚合物分散液10份、150份去离子水加入到反应釜中,启动温度控制器和搅拌器,调节搅拌器的转速至400rpm,同时滴加质量百分比浓度为30%的NaOH溶液,调节pH至7.0;②称取11份无机硅质原料即五水合偏硅酸钠,加入72份去离子水,配成C料液;称取18份无机钙质原料即四水合硝酸钙,加入41份去离子水配制成D料液;③当反应釜内温度达到20℃时,同时滴加C料液和D料液,C料液滴加时间为110分钟,D料液滴加时间为70分钟,通过滴加1mol/l HNO3溶液或者滴加质量百分比浓度为30%的NaOH溶液,使反应釜内溶液pH值维持在11.5~12,待C料液和D料液滴加完毕后,加入2份聚乙二醇,在20℃保温持续搅拌24小时,最终得到乳白色液体即为纳米晶种早强剂。

上述技术方案中,优选的技术方案还可以是:所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂是由下述组分以及重量份数的原料制成的:石蜡20份,微晶蜡10份,硬脂酸5份,高分子乳液即苯丙乳液20份,加强组分即三乙醇胺10份,复合乳化剂8份,复合乳化剂是6.4份壬基酚聚氧乙烯醚和1.6份失水山梨糖醇脂肪酸酯两种原料的组合,聚醚型消泡剂1份,纯丙烯酸流平剂0.5份,去离子水100份。所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法包括如下工艺步骤:①在反应釜中加入石蜡20份、微晶蜡10份、硬脂酸5份、加强组分即三乙醇胺10份,升温至80℃,待反应釜中固体组分完全熔融,搅拌10min,在反应釜中再加入6.4份壬基酚聚氧乙烯醚和1.6份失水山梨糖醇脂肪酸酯,继续搅拌15min,将反应釜温度升温至90℃,向反应釜中缓慢滴加90℃去离子水70份,滴加时间为80min,得到改性石蜡乳液;②待石蜡乳液温度降至室温,在反应釜中再加入20份高分子乳液,室温搅拌混合30min,在反应釜中加入30份去离子水、1份消泡剂、0.5份流平剂,室温搅拌混合30min,得到均质乳白色乳液即为加强型有机无机复合混凝土外养护剂。所述乳白色乳液无分层离析现象,固体含量为28%。

上述技术方案中,优选的技术方案还可以是下面的实施例2、3、4、5。

本发明制备的加强型有机无机复合混凝土外养护剂可直接涂刷或喷涂于混凝土表面,可以根据使用地区需求使用自来水按照一定比例稀释(外养护剂与自来水的质量比可以是:1∶3~5)后涂刷或喷涂。

本发明提出了一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂,有机部分选用石蜡、微晶蜡、高分子乳液、硬脂酸、有机加强组分,石蜡具有较好的水阻隔性能,石蜡乳液涂刷于混凝土表面,随乳液中水分蒸发,可在混凝土表面形成致密蜡膜,有效阻碍混凝土内部自由水逸出;微晶蜡用以提升石蜡熔点,在高温地区保证混凝土养护过程中其表面蜡膜的完整性,防止高温下蜡膜分布不连续导致的自由水损失;硬脂酸用以提升石蜡乳液成膜后的韧性及耐水性,预防潮湿地区的高湿度对石蜡膜的溶解作用;有机加强组分在水泥水化过程中会起到催化剂的作用,能够加速混凝土表面C3A的水化和钙矾石的形成。无机部分主要为无机加强组分,主要选用硅酸钠、硝酸钙等,其可与混凝土表面水化产物反应生成硅酸钙、钙钒石胶体堵塞混凝土毛细孔,以达到混凝土表面增密的效果。聚醚-水化硅酸钙复合材料为有机无机复合纳米材料,为聚合物与多种无机材料通过共聚合成制得,在水泥水化过程中,聚醚-水化硅酸钙复合材料的加入可提供水化产物的晶核生长点,促进早期水泥硅酸盐矿物相C3S和C2S的水化,有效降低混凝土表面毛细孔分布,使混凝土表面更为密实化。所述加强型有机无机复合混凝土外养护剂在养护过程中,因无机加强组分溶解于外养护剂的水相中,故率先与混凝土表面接触并进行第一步增密反应,随养护过程的进行,养护剂水分逐渐蒸发,乳液破乳,养护剂中的有机加强组分开始与混凝土表面接触,对混凝土表面进行二次增密作用,同时石蜡以及高分子混合乳液在混凝土表面逐渐干燥,形成连续密闭的锁水薄膜。本发明的外养护剂的生产工艺简单,成本低廉,具有良好的经济价值,与已有相关的技术相比,本发明的外养护剂的制造成本降低了15%以上,混凝土表面强度、表面耐磨性皆提高了20%-30%。

综上所述,本发明的加强型有机无机复合混凝土外养护剂能提升混凝土有效保水率以及抗压强度比。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:本发明所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂是由下述组分以及重量份数的原料制成的:石蜡20份,微晶蜡10份,硬脂酸5份,高分子乳液即苯丙乳液20份,加强组分即三乙醇胺10份,复合乳化剂8份,复合乳化剂是6.4份壬基酚聚氧乙烯醚和1.6份失水山梨糖醇脂肪酸酯两种原料的组合,聚醚型消泡剂1份,纯丙烯酸流平剂0.5份,去离子水100份。

所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法包括如下工艺步骤:①在反应釜中加入石蜡20份、微晶蜡10份、硬脂酸5份、加强组分即三乙醇胺10份,升温至80℃,待反应釜中固体组分完全熔融,搅拌10min,在反应釜中再加入6.4份壬基酚聚氧乙烯醚和1.6份失水山梨糖醇脂肪酸酯,继续搅拌15min,将反应釜温度升温至90℃,向反应釜中缓慢滴加90℃去离子水70份,滴加时间为80min,得到改性石蜡乳液;②待石蜡乳液温度降至室温,在反应釜中再加入20份高分子乳液,室温搅拌混合30min,在反应釜中加入30份去离子水、1份消泡剂、0.5份流平剂,室温搅拌混合30min,得到均质乳白色乳液即为加强型有机无机复合混凝土外养护剂。所述乳白色乳液无分层离析现象,固体含量为28%。

实施例2:本发明所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂是由下述组分以及重量份数的原料制成的:石蜡20份,微晶蜡10份,硬脂酸5份,高分子乳液即乙丙乳液20份,加强组分10份,加强组分为5份聚醚-水化硅酸钙有机无机复合材料和5份三乙醇胺的组合,复合乳化剂7份,复合乳化剂为2.1份单脂肪酸甘油酯以及4.9份山梨醇酐单硬脂酸酯的组合,消泡剂即聚醚型消泡剂(可以是GPES型)1份,流平剂即有机硅流平剂(可以是聚二甲基硅氧烷)0.5份,去离子水100份。

所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法包括如下工艺步骤:①在反应釜中加入石蜡20份、微晶蜡10份、硬脂酸5份、5份三乙醇胺、5份聚醚-水化硅酸钙有机无机复合材料,升温至85℃,待反应釜中固体组分完全熔融,搅拌10min,在反应釜中再加入2.1份单脂肪酸甘油酯、4.9份山梨醇酐单硬脂酸酯,继续搅拌30min,将反应釜温度升温至90℃,向反应釜中缓慢滴加90℃去离子水50份,滴加时间为80min,得到改性石蜡乳液;②待石蜡乳液温度降至室温,在反应釜中再加入20份高分子乳液,室温搅拌混合40min,在反应釜中加入1份消泡剂、0.5份流平剂、50份去离子水,室温搅拌混合30min(混合均匀),得到均质乳白色乳液即为加强型有机无机复合混凝土外养护剂。所述乳白色乳液无分层离析现象,固体含量为25%。

实施例3:本发明所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂是由下述组分以及重量份数的原料制成的:石蜡20份,微晶蜡15份,硬脂酸5份,高分子乳液即纯丙乳液20份,加强组分即聚醚-水化硅酸钙有机无机复合材料10份,复合乳化剂7份,复合乳化剂为2.1份单脂肪酸甘油酯以及4.9份山梨醇酐单硬脂酸酯的组合,消泡剂即有机硅消泡剂(可以是硅油)1份,流平剂即纯丙烯酸流平剂0.5份,去离子水100份。

所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法包括如下工艺步骤:①在反应釜中加入石蜡20份、微晶蜡15份、硬脂酸5份、加强组分10份,升温至82℃,待反应釜中固体组分完全熔融,搅拌5min,在反应釜中再加入2.1份单脂肪酸甘油酯以及4.9份山梨醇酐单硬脂酸酯,继续搅拌15min,将反应釜温度升温至90℃,向反应釜中缓慢滴加90℃去离子水60份,滴加时间为100min,得到改性石蜡乳液;②待石蜡乳液温度降至室温,在反应釜中再加入20份高分子乳液,室温搅拌混合30min,在反应釜中加入1份消泡剂、0.5份流平剂、40份去离子水,室温搅拌混合50min(混合均匀),得到均质乳白色乳液即为加强型有机无机复合混凝土外养护剂。所述乳白色乳液无分层离析现象,固体含量为25%。

实施例4:本发明所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂是由下述组分以及重量份数的原料制成的:石蜡15份,微晶蜡15份,硬脂酸6份,高分子乳液即苯丙乳液18份,加强组分10份,加强组分为7份尿素、3份三乙醇胺的组合,复合乳化剂10份,复合乳化剂为2份聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、5份山梨醇酐单硬脂酸酯、3份单脂肪酸甘油酯的组合,消泡剂即聚醚型消泡剂1份,流平剂即氟碳化合物类流平剂0.5份,去离子水100份。

所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法包括如下工艺步骤:①在反应釜中加入石蜡15份、微晶蜡15份、硬脂酸6份、3份三乙醇胺,升温至80℃,待反应釜中固体组分完全熔融,搅拌10min,在反应釜中再加入2份聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、5份山梨醇酐单硬脂酸酯、3份单脂肪酸甘油酯,继续搅拌25min,将反应釜温度升温至90℃,向反应釜中缓慢滴加90℃去离子水55份,滴加时间为90min,得到改性石蜡乳液;②待石蜡乳液温度降至室温,在反应釜中再加入18份高分子乳液,室温搅拌混合40min,在反应釜中加入1份消泡剂、0.5份流平剂、混合溶液,该混合溶液由7份尿素溶解于45份去离子水中而配制得到,室温搅拌混合30min(混合均匀),得到均质乳白色乳液即为加强型有机无机复合混凝土外养护剂。所述乳白色乳液无分层离析现象,固体含量为37.5%。

实施例5:本发明所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂是由下述组分以及重量份数的原料制成的:石蜡15份,微晶蜡15份,硬脂酸5份,高分子乳液即苯丙乳液20份,加强组分10份,加强组分为4份三乙醇胺、3份甲酸钙、3份硅酸钠的组合,复合乳化剂9份,复合乳化剂为7.2份聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、1.8份失水山梨糖醇脂肪酸酯的组合,消泡剂即有机硅消泡剂(可以是硅油)1份,流平剂即氟碳化合物类流平剂0.5份,去离子水100份;

所述的加强型有机无机复合混凝土外养护剂的制备方法包括如下工艺步骤:①在反应釜中加入石蜡15份、微晶蜡15份、硬脂酸5份、4份三乙醇胺,升温至85℃,待反应釜中固体组分完全熔融,搅拌10min,在反应釜中再加入7.2份聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、1.8份失水山梨糖醇脂肪酸酯,继续搅拌30min,将反应釜温度升温至90℃,向反应釜中缓慢滴加90℃去离子水60份,滴加时间为90min,得到改性石蜡乳液;②待石蜡乳液温度降至室温,在反应釜中再加入20份高分子乳液,室温搅拌混合35min,在反应釜中加入1份消泡剂、0.5份流平剂、混合溶液,该混合溶液由3份甲酸钙、3份硅酸钠溶解于40份去离子水中而配制得到,室温搅拌混合40min(混合均匀),得到均质乳白色乳液即为加强型有机无机复合混凝土外养护剂。所述乳白色乳液无分层离析现象,固体含量为36%。

上述实施例1~5中,所述的石蜡为熔点范围在48℃-62℃的任意一种普通石蜡(比如可采用56牌号石蜡),微晶蜡为熔点范围在60℃-90℃的任意一种普通微晶蜡(比如可采用熔点在70℃-75℃的微晶蜡)。

以下为本发明的试验部分:对照例:市场上销售的BO-5001型混凝土外养护剂(乳液型混凝土外养护剂)。将实例及对照例制备得到的混凝土养护剂进行检测,参照我国交通行业标准JT/T522-2004《公路工程混凝土养护剂》对所制备的混凝士养护剂进行有效保水率测试以及抗压强度比测试,测试时按规范要求混凝土拌和物坍落度为40mm±10mm,混凝土配合比见表1,混凝土表面养护剂涂刷量为200g/m2。具体测试结果如表2。

表1外养护剂测试用混凝土配合比

体积 水泥 粉煤灰 外加剂
1m3 270 70 907 983 155 1.0%-1.7%

表2外养护剂性能表征对比表

本发明提供了一种加强型有机无机复合混凝土外养护剂及其制备方法,石蜡、微晶蜡、硬脂酸、部分加强组分熔融并均匀混合后,经乳化制备得改性石蜡乳液,与高分子乳液、消泡剂、流平剂、部分加强组分、水进行复配,得到加强型有机无机复合混凝土外养护剂。本发明的制备工艺简单:利用硬脂酸、微晶蜡提升石蜡的耐水性、耐高温性能;在水包油石蜡乳液油相中引入部分加强组分,可催化加速混凝土表面C3A的水化和钙矾石的形成;在水包油乳液水相中加入部分加强组分,其可与混凝土表面水化产物反应生成硅酸钙、钙钒石胶体堵塞混凝土毛细孔,以达到混凝土表面增密的效果;特别引入所述聚醚-水化硅酸钙有机无机复合材料加强组分(增强组分),其可在水泥水化过程中提供水化产物的晶核生长点,促进早期水泥硅酸盐矿物相C3S和C2S的水化,有效降低混凝土表面毛细孔分布,使混凝土表面更为密实化。加强型有机无机复合混凝土外养护剂涂刷或喷涂在混凝土表面后,因部分加强组分溶解于外养护剂的水相中,故率先与混凝土表面接触并进行第一步增密反应,随养护过程的进行,养护剂水分逐渐蒸发,乳液破乳,养护剂中的部分加强组分开始与混凝土表面接触,对混凝土表面进行二次增密作用,同时石蜡以及高分子混合乳液在混凝土表面逐渐干燥,形成连续密闭的锁水薄膜,有效提高混凝土养护效果。与已有相关的技术相比,本发明的外养护剂的制造成本降低了15%以上,混凝土表面强度、表面耐磨性皆提高了20%-30%。

综上所述,本发明的加强型有机无机复合混凝土外养护剂能提升混凝土有效保水率以及抗压强度比。

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