[发明专利]一种混凝土抗裂抗渗剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种混凝土抗裂抗渗剂及其制备方法。本发明所述混凝土抗裂抗渗剂由下述原料按照重量配比而成：改性磺化石墨烯：1‑10%，疏水物质：1‑15%，乳化剂A：0.1‑2%，消泡剂：0.001‑0.01%，余量为水。利用带氨基硅烷改性磺化石墨烯得到具有与混凝土具有优异结合力的改性磺化石墨烯。复合改性磺化石墨烯二维片状纳米材料的抗裂、堵孔效应以及疏水物质防水作用，制备得到能够稳定存放的混凝土抗裂抗渗剂。本发明所述混凝土抗裂抗渗剂提高混凝土抗折抗拉抗裂的性能；同时，可防止水和氯化物盐类通过毛细孔进入混凝土内部，进一步提高混凝土抗渗性能，从而大大提高混凝土的耐久性。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，尤其涉及一种混凝土抗裂抗渗剂及其制备方法。

背景技术

公路、桥梁、铁道、核电、水电、港口、海洋等重大工程项目正在大规模的建设，但是混凝土的主要缺陷是脆性、裂缝和渗透，由此引起的容易裂缝等问题，使其性能下降、使用寿命缩短。

石墨烯作为片层石墨，其单原子层平面上的每个碳原子都通过很强的σ键与其他三个碳原子相连，这些很强的C-C键致使石墨烯片层具有优异的结构刚性；而石墨烯平面上存在的纳米级微观扭曲则使其结构更加稳定。石墨烯作为强度和硬度最大的柔韧性片层材料，可以很好地改善水泥脆性增加混凝土的韧性从而减少微裂缝的产生，改善混凝土孔结构密实混凝土从而提高混凝土的耐久性。石墨烯的比表面积大，比表面能高，导致石墨烯不可逆地团聚形成块状聚集体，甚至重新堆叠成石墨从而丧失其所具有的优异性能,在混凝土碱性环境下石墨烯的分散更加困难，从而限制了石墨烯在混凝土中的应用。发明专利CN201610092342.X所述一种石墨烯水泥基智能混凝土材料及其制备方法,其用大量的分散剂分散石墨烯可能会有引气或者增加混凝土亲水性的问题，而且论文中并没有陈述石墨烯分散液体的稳定性，所以石墨烯分散液的稳定性也可能存在问题，磺化石墨烯在石墨烯表面引入磺酸根，使其能够在水溶液中稳定，同时能够很好的分散在混凝土中，但是石墨烯作为惰性材料其与混凝土的结合力很弱，使得石墨烯的高强高韧性得不到最大的体现。而且石墨烯作为2D片层材料可以提高混凝土的抗拉性能和密实程度，但是无法阻止由于毛细孔吸水传导的水以及氯离子钢筋腐蚀性离子。

发明内容

为了解决现有石墨烯分散性差、磺化石墨烯与混凝土结合力弱以及混凝土毛细孔吸水引入腐蚀性离子的问题，本发明提供了一种可使混凝土抗裂、抗渗性能增强且能提高混凝土的防水效应的混凝土抗裂抗渗剂及其制备方法。

本发明提供了一种混凝土抗裂抗渗剂，各组分按以下质量百分比组成：

所述的疏水物质为正癸醇、十一醇、十二醇中的一种以上任意比例的混合物；

所述乳化剂A为平平加15、平平加20、平平加25、吐温60、吐温80、吐温70、吐温85、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-40、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-60中的一种以上任意比例的混合物；

所述消泡剂为矿物油类消泡剂；

所述改性磺化石墨烯由带氨基的硅烷类化合物、磺化石墨烯和乳化剂B制得。

所述硅烷类化合物与磺化石墨烯的氮硫摩尔比为1：3-1：2，所述乳化剂B质量为磺化石墨烯质量的0.5％-5％。

所述带氨基的硅烷类化合物结构满足以下通式R₁-SiR₂R₃R₄，其中，R₁为带有伯氨基、仲氨基的直链或者带支链烷基残链；R₂、R₃、R₄为-O-R₆,R₆为包括1-3个碳原子的直链、支链的烷基残基。