[发明专利]一种混凝土增强剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种混凝土增强剂，所述增强剂包括特定尺寸的聚氨酯珠粒，所述聚氨酯珠粒通过异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯混合反应得到。所述增强剂有助于提高混凝土的力学性能、透水性能和抗冻性能。本发明还提供了所述增强剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及混凝土增强剂领域，以及所述增强剂的制备方法。

背景技术

透水混凝土是一种多孔结构混凝土，通常由粗骨料、胶凝材料、水和外加剂经一定比例配制拌和而成。随着我国城镇化进程的高速发展，目前混凝土已经成为国内消耗量最大的建筑材料之一，保证混凝土材料的各方面性能是建筑行业必须要解决的问题。

现有的混凝土依然存在较多不足之处，例如力学性能需要进一步提高、透水性能不足、抗冻性能不足等。但是常规混凝土的组成原料比较固定，对于混凝土各方面性能的提高贡献有限。因此，在常规混凝土的原料中添加增强剂，进一步提高混凝土各方面性能是目前需要研究的技术方案。

发明内容

本发明提供了一种混凝土增强剂，所述增强剂包括特定尺寸的聚氨酯珠粒，所述聚氨酯珠粒通过异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯混合反应得到。所述增强剂有助于提高混凝土的力学性能、透水性能和抗冻性能。本发明还提供了所述增强剂的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种混凝土增强剂，所述增强剂包括粒径为15～20mm的聚氨酯珠粒、5～10mm的聚氨酯珠粒和0.5～1mm的聚氨酯珠粒；

所述不同粒径的聚氨酯珠粒的制备方法为：将异氰酸酯反应性组分和异氰酸酯均匀混合后加入模具进行发泡，发泡结束后得到的将聚氨酯泡沫进行切割、球磨后得到相应粒径的聚氨酯珠粒；

所述异氰酸酯反应性组分包括：聚醚多元醇1，羟值为28～56mgKOH/g，起始剂为甘油和/或三羟甲基丙烷，环氧丙烷开环聚合；聚醚多元醇2，羟值为420mgKOH/g，起始剂为甘油和/或三羟甲基丙烷，环氧丙烷开环聚合；聚醚多元醇3，羟值为770mgKOH/g，起始剂为乙二胺，环氧丙烷开环聚合；表面活性剂；3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；催化剂；发泡剂；纳米二氧化锆，粒径为50纳米；

其中，所述异氰酸酯反应性组分的制备方法为：预先将所述聚醚多元醇3、纳米二氧化锆、发泡剂、表面活性剂、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入反应器进行超声震荡搅拌，然后将所述聚醚多元醇1、聚醚多元醇2、催化剂加入反应器，搅拌均匀后出料。

所述增强剂通过加入特定尺寸的聚氨酯珠粒来提高混凝土材料的各项性能，所述聚氨酯珠粒的制备方法中加入了粒径为50纳米的纳米二氧化锆，以提高聚氨酯珠粒的强度。加入的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷能够促进纳米二氧化锆在聚氨酯材料中的分散性，有利于提高增强剂的增强效果。此外，所述聚氨酯珠粒由特定的三种聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到，使得聚氨酯珠粒本身具有一定强度、透水性和抗冻性能，从而提高混凝土的性能。

所述异氰酸酯为多苯基甲烷多异氰酸酯；所述发泡剂为水。

所述异氰酸酯反应性组分与所述异氰酸酯的质量比为10：12～18。

以所述异氰酸酯反应性组分中各原料的相对质量份计：

所述聚醚多元醇1的用量为45～55质量份；

所述聚醚多元醇2的用量为30～40质量份；

所述聚醚多元醇3的用量为10～18质量份；

所述表面活性剂的用量为0.1～1.5质量份；

所述3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量为3～8质量份；

所述催化剂的用量为0.1～0.5质量份；

所述发泡剂的用量为5～15质量份；