CN102877648A - 现浇混凝土立面防碳化养护膜及养护方法 - Google Patents

Abstract

现浇混凝土立面防碳化养护膜，包括底膜、面膜、高分子吸水材料、粘合剂，所述底模上有微孔；在所述底膜与面膜之间夹装高分子吸水材料，通过涂刷在底膜或面膜相对面上的粘合剂粘合。现浇混凝土立面防碳化养护方法，是在现浇混凝土立面初凝后，喷水，然后，将现浇混凝土立面防碳化养护膜粘贴到现浇混凝土立面，用胶粘带粘贴全部接口实现密封，养护时间14-18天。本发明粘合剂具有再湿功能、粘合力适中，使养护膜与浇混凝土立面结合可靠，在现浇混凝土立面与养护膜之间形成适宜的温湿度环境，提高混凝土养护质量，有效防止混凝土碳化，适于工程上的规模化应用。

Description

现浇混凝土立面防碳化养护膜及养护方法

技术领域：

本发明公开了一种现浇混凝土立面防碳化养护膜及养护方法；属于现浇混凝土养护技术领域。

背景技术：

混凝土浇筑后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。混凝土浇筑后，如气候炎热、空气干燥，不及时进行养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，影响混凝土的耐久性和整体性。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要，混凝土终凝后应立即进行养护，干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。

混凝土碳化即为混凝土中性化，是因混凝土中呈碱性的氢氧化钙在大气中二氧化碳的作用下，转变成中性碳酸钙的过程，也是使混凝土的成分、性能发生变化、使用功能下降的一种物理化学变化过程。

混凝土碳化的主要化学反应式如下:

CO₂+H₂O=H₂CO₃

Ca(OH)₂+H₂CO₃=CaCO₃+2H₂O

3CaO·SiO₂+3CO₂+γH₂O=3CaCO₃+SiO.γH₂O

2CaO·SiO₂+2CO₂+γH₂O=2CaCO₃+SiO.γH₂O

混凝土碳化化的危害是降低建筑物的安全度。首先表现在碳化易使混凝土中的钢筋发生锈蚀，钢筋在混凝土中高碱的环境下形成了致密的氧化膜(钝化膜)，对钢筋起到保护作用，由于碳化，混凝土中碱性降低，氧化膜遭到破坏，导致钢筋锈蚀，降低混凝土强度。其次是碳化加剧了混凝土的收缩，收缩结果轻者可能导致混凝土裂缝，重者将导致结构的破坏。

混凝土碳化已得到技术人员高度重视，防止碳化尤其是防止早期碳化对于混凝土结构的耐久性与安全性意义重大。

混凝土节水保湿养护膜是一种混凝土新型养护材料，具有节水、保湿、保温、有效抑制混凝土微裂缝和早期碳化等其它混凝土养护材料不具备的特殊功能，其结构通常是在底膜、面膜之间夹装高分子吸水材料，通过胶粘剂粘接而形成的复合膜，其中，底膜上均布有微孔。其核心技术是应用高分子吸水材料的快速吸水、缓慢释放水分的特性，产品在混凝土养护时浇一次水，在整个混凝土养护周期内不需再浇水。产品投放市场后，在公路混凝土基层、混凝土路面、机场等平面混凝土养护领域大量使用，取得了巨大的经济效益和社会效益。本专利权人已就混凝土养护膜结构申请了部分实用新型专利，分别是01257450.3《混凝土保水养护膜》、200320114090.4《混凝土节水保湿养护膜》、201020137057.3《一种复合型混凝土节水保湿养护膜》。

上述混凝土节水保湿养护膜主要适用于与水平面夹角小于60度的现浇混凝土平面，如公路混凝土基层、混凝土路面、机场等；由于粘合剂性能存在的缺陷，混凝土节水保湿养护膜对于竖直现浇混凝土立面的养护并不适用。这主要是由于：

1、如以丙烯酸类单体为主要粘结成分，加入过氧化物为助剂，同时加入其它辅助原料，合成的粘合剂，具有一次粘合力强，在混凝土节水保湿养护膜制备时，底膜、面膜之间粘接强度好；但在养护膜养护施工时，粘合剂丧失再湿功能，致使夹装在底膜、面膜之间的高分子吸水材料吸水能力大幅度下降；严重影响混凝土养护质量，甚至导致养护失败。

2、如以聚乙烯醇类、改性淀粉为主的邮票粘合剂，虽具有再湿功能，但在再湿润状态下其粘合力太小，不能有效粘合底膜与面膜，在高分子吸水材料吸饱水重量增加后，底膜与面膜之间滑脱，导致混凝土立面养护失败。

因此，研发一种适应于现浇混凝土立面防碳化的养护膜无疑是本领域迫切希望的。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种结构合理、操作方便、在再湿状态下与接触面之间具有合适的粘合力的现浇混凝土立面防碳化养护膜及养护方法。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，包括底膜、面膜、高分子吸水材料、粘合剂，所述底模上有微孔；在所述底膜与面膜之间夹装高分子吸水材料，通过涂刷在底膜或面膜相对面上的粘合剂粘合，所述粘合剂，包括下述组分，按质量百分比组成：

聚乙烯醇缩甲醛5~10%，

改性松香10~20%，

玉米淀粉1~5%，

丙烯酸20~30%，

丙烯酰胺30~40%，余量为水。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，所述粘合剂按0.1~50克/平方厘米的量涂刷在底膜或面膜相对面上。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，所述底膜选自聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯中的至少一种原料制成的薄膜，其厚度为0.06～0.15㎜、宽度为1～4m，拉伸强度≥10MPa。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，底模上设置的微孔均匀分布，孔径为0.1~5mm，孔分布密度为30~100个/平方米。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，所述面膜选自聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯中的至少一种原料制成的薄膜，其厚度为0.06～0.15㎜、宽度为1～4m，拉伸强度≥12MPa。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，所述高分子吸水材料选自淀粉、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一种或任意两种按质量比0.5~10∶1得到的混合物。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，所述粘合剂中，聚乙烯醇缩甲醛由上海至鑫化工有限公司生产，型号为：工业级，聚乙烯醇缩甲醛含量大于等于99%；改性松香为软化点70-90℃、酸值≥166mg/g的松香经皂化处理改性；玉米淀粉为酸度≤18的工业一级玉米淀粉；所述丙烯酰胺为含丙烯酰胺质量百分比大于等于98.5%的晶体。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，所述松香皂化处理为松香与碱金属的氢氧化物发生皂化反应，反应在80-90℃常压下进行，以获得亲水性改性松香。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜，粘合剂的制备方法简述于下：按设计的组分配比取各组分混合，然后，加热至90~95℃，搅拌均匀，冷却。

本发明现浇混凝土立面防碳化养护方法，是在现浇混凝土立面初凝后，将现浇混凝土立面防碳化养护膜从现浇混凝土立面最下端开始，逐步向上粘贴到现浇混凝土立面上，粘贴时，在现浇混凝土立面防碳化养护膜与现浇混凝土立面之间喷水，喷水量按每平方米现浇混凝土立面喷0.5-2公斤；粘贴完成后，对现浇混凝土立面防碳化养护膜之间的接口以及现浇混凝土立面防碳化养护膜与现浇混凝土立面之间的接口采用胶粘带粘贴密封，使现浇混凝土立面防碳化养护膜与现浇混凝土立面之间形成密封环境，养护时间14-18天。由于高分子材料具有快速吸水、缓慢释放水分的特性，使混凝土养护周期内始终保持混凝土水化反应所需的湿度条件，同时高湿度环境隔绝空气中二氧化碳与混凝土构件的接触通道，从而有效防止混凝土碳化。

本发明的机理简述于下：

本发明现浇混凝土立面防碳化养护膜由于采用上述组分配方的粘合剂，一方面，配方组分中使用了粘合性能优良的丙烯酸，可以确保良好的粘合性；另一方面，聚乙烯醇缩甲醛、改性松香、玉米淀粉、和丙烯酰胺均为水溶性粘合剂成分，具有粘合性能适中，遇水容易重新湿润的特点，通过配方的优化可以达到粘合性能好、不影响养护膜核心材料吸水性能的目的。在确保高分子材料快速吸水、缓慢释放水分特性的前提下，提高粘合力，使吸水后的高分子材料不因重力作用而滑落，在现浇混凝土立面与养护膜之间制造了一个适宜的温湿度环境，使二氧化碳等酸性气体与混凝土接触浓度降低，从而达到防止混凝土早期碳化的目的。本发明的优点和有益效果:

本发明的优点是：

1、粘合剂具有再湿功能、粘合力适中，可以保证现浇混凝土立面与养护膜之间适宜的温湿度环境，提高混凝土养护质量。

2、节水、保湿，有利于混凝土水化反应的正常进行，从而确保混凝土强度正常增长，无微裂缝产生；

3、有效防止混凝土碳化，是目前为止最有效的防止浇混凝土立面碳化的方法。

具体实施方式

本发明实施例中，松香的改性是将松香加热至85℃熔化，取占松香质量0.15%的氢氧化钠用体积浓度为75%的酒精溶解，一边搅拌一边将氢氧化钠酒精溶液加至松香熔体中，实现松香的改性。

实施例1

取聚乙烯醇缩甲醛5公斤、改性松香10公斤、酸度为16的工业一级玉米淀粉1公斤、丙烯酸20公斤、含量为99%的丙烯酰胺30公斤、水34公斤混合，加热至90~95℃，搅拌均匀，得到符合要求的粘合剂。本实施例各组分质量百分比见表1：

表1

成分	重量(kg)
		聚乙烯醇缩甲醛	5
改性松香	10
		玉米淀粉	1
丙烯酸	20
		丙烯酰胺	30

将本实施例制备的粘合剂按100克/平方米涂刷在底膜或面膜上，在底膜、面膜之间夹装甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸按质量比2∶1混合得到的的超强吸水高分子材料，将底膜与面膜压实，干燥，即制备出混凝土立面养护膜。

在桥墩混凝土立面养护膜养护施工时，先在桥墩表面浇水一次，然后将本实施例制备的混凝土立面养护膜从桥墩最下端开始逐步向上粘贴在桥墩表面，粘贴时，在现浇混凝土立面防碳化养护膜与桥墩表面之间喷水，喷水量按每平方米桥墩立面喷0.5~2公斤水；粘贴完毕，用胶粘带将混凝土立面养护膜之间的接口以及混凝土立面养护膜与桥墩之间的接口粘贴密封，在桥墩表面与混凝土立面养护膜之间形成密封环境。由于本实施例制备的粘合剂具有再湿功能，因此，聚丙烯酸、聚丙烯酰胺混合物大量吸收桥墩表面的水分，经检测膜内相对湿度达到90%以上；由于粘合剂在再湿后具有较好的粘接性能，在整个养护期28天内，底膜与面膜未发生滑脱现象，逐日检测膜内相对湿度，均在95%以上，混凝土养护周期内不再浇水，即可以保证混凝土养护期内所需的湿度条件。养护结束后，检查混凝土表面抗裂等级为Ⅰ级。

实施例2

取聚乙烯醇缩甲醛15公斤、改性松香20公斤、酸度为17的工业一级玉米淀粉1公斤、丙烯酸20公斤、含量为98.8%的丙烯酰胺30公斤、水14公斤混合，加热至90~95℃，搅拌均匀，得到符合要求的粘合剂。本实施例各组分质量百分比见表2：

表2

成分	重量(kg)
		聚乙烯醇缩甲醛	15
改性松香	20
		玉米淀粉	1
丙烯酸	20
		丙烯酰胺	30

将本实施例制备的粘合剂按2500克/平方米涂刷在底膜或面膜上，在底膜、面膜之间夹装淀粉作为超强吸水高分子材料，将底膜与面膜压实，干燥，即制备出混凝土立面养护膜。

在混凝土立面养护膜养护施工时，在混凝土表面浇水一次，然后将本实施例制备的混凝土立面养护膜从混凝土立面最下端开始逐步向上粘贴在混凝土立面上，粘贴时，在现浇混凝土立面防碳化养护膜与混凝土立面之间喷水，喷水量按每平方米混凝土立面0.5~2公斤水；粘贴完毕，用胶粘带将混凝土立面养护膜之间的接口以及混凝土立面养护膜与混凝土立面之间的接口粘贴密封，在混凝土立面与混凝土立面养护膜之间形成密封环境。混凝土养护周期内不需再浇水，可以保证混凝土养护期内所需的湿度条件，逐日检测膜内相对湿度，均大于90%，有效抑制微裂缝，养护结束后，检查混凝土表面抗裂等级为Ⅰ级。

实施例3

取聚乙烯醇缩甲醛10公斤、改性松香10公斤、酸度为17.2的工业一级玉米淀粉2.5公斤、丙烯酸20公斤、含量为99.5%的丙烯酰胺30公斤、水27.5公斤混合，加热至90~95℃，搅拌均匀，得到符合要求的粘合剂。本实施例各组分质量百分比见表3：

表3

成分	重量(%）
		聚乙烯醇缩甲醛	10
改性松香	10
		玉米淀粉	2.5
丙烯酸	20
		丙烯酰胺	30

将本实施例制备的粘合剂按5000克/平方米涂刷在底膜或面膜上，在底膜、面膜之间夹装聚丙烯酰胺与聚丙烯酸按质量比0.5∶1配制的混合物作为超强吸水高分子材料，将底膜与面膜压实，干燥，即制备出混凝土立面养护膜。

在混凝土立面养护膜养护施工时，在混凝土表面浇水一次，然后将本实施例制备的混凝土立面养护膜从混凝土立面最下端开始逐步向上粘贴在混凝土立面上，粘贴时，在现浇混凝土立面防碳化养护膜与混凝土立面之间喷水，喷水量按每平方米混凝土立面0.5~2公斤水；粘贴完毕，用胶粘带将混凝土立面养护膜之间的接口以及混凝土立面养护膜与混凝土立面之间的接口粘贴密封，在混凝土立面与混凝土立面养护膜之间形成密封环境。混凝土养护周期内不需再浇水，可以保证混凝土养护期内所需的湿度条件，逐日检测膜内相对湿度，均大于90%，有效抑制微裂缝，养护结束后，检查混凝土表面抗裂等级为Ⅰ级。

表4为用丙烯酸、环氧树脂、醋酸乙烯三种粘合剂做成的混凝土节水保湿养护膜与本发明实施例1、2、3制备的粘合剂做成的混凝土节水保湿养护膜，养护时膜内相对湿度、养护后混凝土抗裂等级数据。

表4主要粘合剂性能评价

注：采用平板开裂试验评价混凝土的抗裂性，将抗裂性划分为五个等级，Ⅰ级最好，Ⅴ级最差。

由以上实施例与对比例的实测结果可知：

（1）采用本发明的粘合剂，提高了混凝土养护膜质量，所生产的混凝土养护膜用水量是用麻袋、土工布的1/（50～100），用农膜的1/10(洒水降温)。在水源不足地区特别适用。

（2）由于不需洒水，大大节省了洒水车机械台班，降低油耗。成卷成片铺设，速度快，人员少，运输过程中，体积小、重量轻，节约运费。并能清洁施工，提升工程整体形象，保证混凝土质量。

（3）应用本技术生产的混凝土养护膜具有良好的养护效果，能够显著改善混凝土剪力墙和柱的强度以及抗碳化能力，有效防止混凝土表面产生裂缝。

（4）养护膜能够满足建设工程中混凝土结构的立面养护要求，特别是能满足框架+剪力墙结构形式的养护要求。

Claims (10)

1.现浇混凝土立面防碳化养护膜，包括底膜、面膜、高分子吸水材料、粘合剂，所述底模上有微孔；其特征在于：在所述底膜与面膜之间夹装高分子吸水材料，通过涂刷在底膜或面膜相对面上的粘合剂粘合，所述粘合剂，包括下述组分，按质量百分比组成：

聚乙烯醇缩甲醛5~10%，

改性松香10~20%，

玉米淀粉1~5%，

丙烯酸20~30%，

丙烯酰胺30~40%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：所述粘合剂按0.1~50克/平方厘米的量涂刷在底膜或面膜相对面上。

3.根据权利要求1所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：所述底膜选自聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯中的至少一种原料制成的薄膜，其厚度为0.06～0.15㎜、宽度为1～4m，拉伸强度≥10MPa。

4.根据权利要求3所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：底模上设置的微孔均匀分布，孔径为0.1~5mm，孔分布密度为30~100个/平方米。

5.根据权利要求1所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：所述面膜选自聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯中的至少一种原料制成的薄膜，其厚度为0.06～0.15㎜、宽度为1～4m，拉伸强度≥12MPa。

6.根据权利要求1所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：所述高分子吸水材料选自淀粉、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰胺、聚丙烯酸中的一种或任意两种按质量比0.5~10∶1得到的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：所述粘合剂中，聚乙烯醇缩甲醛由上海至鑫化工有限公司生产，型号为：工业级，聚乙烯醇缩甲醛含量大于等于99%；改性松香为软化点70-90℃、酸值≥166mg/g的松香经皂化处理改性；玉米淀粉为酸度≤18的工业一级玉米淀粉；所述丙烯酰胺为含丙烯酰胺质量百分比大于等于98.5%的晶体。

8.根据权利要求7所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：所述松香皂化处理为松香与碱金属的氢氧化物发生皂化反应，反应在80-90℃常压下进行，以获得亲水性改性松香。

9.根据权利要求8所述的现浇混凝土立面防碳化养护膜，其特征在于：粘合剂的制备方法是按设计的组分配比取各组分混合，然后，加热至90~95℃，搅拌均匀，冷却。

10.现浇混凝土立面防碳化养护方法，其特征在于：在现浇混凝土立面初凝后，将现浇混凝土立面防碳化养护膜从现浇混凝土立面最下端开始，逐步向上粘贴到现浇混凝土立面上，粘贴时，在现浇混凝土立面防碳化养护膜与现浇混凝土立面之间喷水，喷水量按每平方米现浇混凝土立面喷0.5-2公斤；粘贴完成后，对现浇混凝土立面防碳化养护膜之间的接口以及现浇混凝土立面防碳化养护膜与现浇混凝土立面之间的接口采用胶粘带粘贴密封，使现浇混凝土立面防碳化养护膜与现浇混凝土立面之间形成密封环境，养护时间14-18天。