[发明专利]一种高性能混凝土内养护剂的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种复合型混凝土内养护剂，其特征在于，按重量份计，包括纳米二氧化硅4~8份、硅烷偶联剂5~10份、高岭土15~30份、单体20~50份，小麦秸秆10~25份；所述的单体，按重量份计，包括：丙烯酸10~20份、丙烯酰胺5~10份、烯丙基聚氧乙烯醚10~25份。经改性后的内养护剂对高性能混凝土工作性能、力学性能、抗开裂性能均得到一定的增强。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高性能混凝土内养护剂的制备方法和应用。

背景技术

目前我国的大部分工程都在使用混凝土外养护方式，它主要包括传统养护方式和化学养护法。传统的外养护方式有直接喷洒水、覆塑料薄膜和盖草袋洒水等，这些工艺方式不仅消耗大量的人力、物力和财力，而且其养护效果不是很理想。而对于一些建筑的侧立面和某些细部复杂部位，外养护的施工难度将会增大很多，与现代建筑的工业化的发展速度要求难以匹配。化学养护法则是由美国科学家在20世纪40年代初提出的并进行了一系列开发、研制与应用的一种外养护工艺。上世纪80年代后，石蜡基高浓度的水乳液养护材料开始进行了大规模的工业化生产，法、德、挪威、俄、美、日等国都有专利产品，这类产品具有高分散性、无毒、养护效率高等优点。

随着混凝土行业的不断发展，高强混凝土由于低水胶比，结构比较密实，而外界水分又难以进入到混凝土的内部，所以外部养护方式并不能有效的缓解混凝土的自收缩。低水胶比而导致的早期自收缩过大是其早期易开裂的主要原因。因此提出了“内养护”的养护方式，即用一些预先吸水的材料（称为混凝土内养护剂），在混凝土内部形成小型“蓄水库”，随着水泥水化，在混凝土内部出现毛细孔负压及湿度梯度时，内养护剂释放水分来抑制其自收缩的发展。在混凝土拌和过程中加入一种具有吸水性的高分子组分作为内部养护材料，这种养护方式称为混凝土的内养护。这种高分子组分能够均匀地分散到混凝土内部，在内部起到蓄水的作用，从而保证了混凝土水化过程中的用水量。高效的内养护可以促进水泥水化及矿物掺合料的二次水化，从而减少混凝土的开裂，使混凝土的强度和耐久性得到提高。

最早使用的内养护剂为多孔轻集料。研究表明多孔轻集料可以降低自收缩，但后续研究发现多孔轻集料对强度影响较大，研究表明在水胶比为0.34时，能减小50%自收缩值，但28d强度下降15%；当减小90%自收缩值时，28d强度下降近30%。一些学者认为轻集料对混凝土弹性模量影响较大，且轻集料粒径对混凝土强度及内养护效果影响较大，较难控制实验结果一致，提出使用高吸水树脂（SAP）、无机多孔固体作为内养护剂同样具有较好的内养护效果。此外，近期市场上也新出现一些液体内养护剂，也可以减小自收缩。

为了解决这个问题CN201510796346.1号公开了一种硅烷改性混凝土内养护剂的制备方法，该内养护剂相比传统高吸水性树脂，引入了聚乙烯醇，而且进一步引入了硅烷偶联剂来降低其吸水速率，后期具有适量的吸水倍率，具有储藏水分和释放水分的功能，可以提高混凝土内部含湿量，减少混凝土的早期自收缩，但制备的内养护剂保水效果不佳，对混凝土强度影响不利。为了解决这个问题，提供一种新的复合型内养护剂制备方法及应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明通过复合型内养护剂，目的之一保证混凝土的工作性能同时能提高混凝土的强度，目的之二是提高混凝土抗裂能力，减少混凝土的自收缩，提升混凝土的耐久性，目的之三利用廉价矿物土和可再生资源小麦秸秆，大大降低了高吸水性树脂的生产成本，制备出一种复合型混凝土内养护剂。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种复合型混凝土内养护剂，按重量份计，包括纳米二氧化硅4~8份、硅烷偶联剂5~10份、高岭土15~30份、单体20~50份，小麦秸秆10~25份；

所述的单体，按重量份计，包括：丙烯酸10~20份、丙烯酰胺5~10份、烯丙基聚氧乙烯醚10~25份。