CN105271878A - 一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法，包括以下步骤：a)选取原料；b)将所述的丙烯酰胺溶于蒸馏水中搅拌溶解，然后在冰水冷却条件下加入氢氧化钠调节pH至中性，依次加入丙烯酸、蒙脱石，搅拌完全溶解后再依次加入引发剂、交联剂，搅拌均匀后在微波炉中用微波辐射成型；c)在无水乙醇中浸泡，然后将其放进烘箱，烘干，将烘干后的产物用粉碎机粉碎，再用套筛筛分。本发明的有益效果在于：1)无需进行洒水、喷雾、围水、覆盖、覆膜等养护；2)能够较好克服目前几类混凝土内养护剂存在的问题，具有较好的吸水能力、分散性，能有效地提高混凝土内部水泥水化程度，提高强度；3)制备工艺简单，操作方便。

Description

一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料外加剂领域，具体涉及到一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法。

背景技术

随着我国经济和科技的高速发展，对于超高建筑、大跨度的跨海桥梁、地下建筑物和构筑物等的要求越来越高，尤其在混凝土的强度和耐久性方面更为重视。目前主要是通过掺入活性掺合料和高效减水剂来提高混凝土强度。随着加入高效减水剂后，使混凝土用水量降低了，由于混凝土的表面与空气接触面较大，水泥能够充分接触空气中的水分，水化充分，表面强度高、密实性好，但内部却不能充分水化，强度较低，然而混凝土内部却是产生抗力的主要部分，因此在混凝土实际施工中，混凝土养护是一个非常重要的环节。

传统的混凝土养护法主要依靠直接喷洒或吸水物质的蒸发作用或成膜物质的拦阻作用等来维持混凝土表面充分湿润，主要方式有洒水、喷雾、围水、覆盖、覆膜等，这些方法仅对混凝土表层进行了养护，水分难以到达内部未水化胶凝材料所处区域，混凝土内部无法得到充分、及时养护，会导致混凝土早期自收缩甚至开裂，满足不了高层建筑、大型建筑物和缺水干旱地区对混凝土的施工要求。

目前解决以上问题的方式是使用内养护。内养护是指在绝湿、绝热条件下依靠预吸水材料释放水分维持混凝土内部充分湿润的方法。国内主要的内养护剂分为三类：一是多孔结构的轻集料或陶粒，其吸水能力较低；二是纯高吸水性树脂，其分散性较差；三是以植物淀粉等为原料合成，其制作工艺复杂且成本较高。因此研究一种能够克服以上问题并具有较好养护作用的内养护剂具有非常重大的意义，其可以有效的提高混凝土内部水泥水化，提高强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法，具有较强的吸水能力，分散性，且制作简单，能够为混凝土内部的水泥水化提供持续的供水环境，能有效地提高混凝土的强度。

本发明采用了以下技术方案：一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)选取原料：按15～30wt％蒙脱石、25～40wt％丙烯酸、25～45wt％丙烯酰胺、5～10wt％交联剂、5～15wt％引发剂、5～8wt％氢氧化钠，以上各组分总量为100％，选取原材料；

b)将所述的丙烯酰胺溶于蒸馏水中搅拌溶解，然后在冰水冷却条件下加入氢氧化钠调节pH至中性，依次加入丙烯酸、蒙脱石，搅拌完全溶解后再依次加入引发剂、交联剂，搅拌均匀后在微波炉中用微波辐射成型，反应时间为1～2h；

c)将步骤b)中得到的产物在无水乙醇中浸泡30～45min，然后将其放进烘箱，于80～90℃恒温烘干6～7h，将烘干后的产物用粉碎机粉碎，再用套筛筛分，得到颗粒状蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂。

按上述方案，所述的引发剂是过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的任意一种；

按上述方案，所述的交联剂是N，N-亚甲基双丙烯酰胺，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，乙二醇双丙烯酰酯中的任意一种；

按上述方案，所述的内养护剂的粒径为60～80目。

本发明采用蒙脱石原料，其层间能够吸附大量的水，当混凝土处于干燥环境下，层间吸附的水能释放出来，保持混凝土湿润的养护条件，所用原材料制成的内养护剂加入到混凝土中，对混凝土的养护有良好的效果。丙烯酸为具有智能吸水释水功能且在混凝土中长期稳定的高吸水树脂。

本发明的有益效果在于：

1)无需进行洒水、喷雾、围水、覆盖、覆膜等养护，节省了大量的养护用水、人力及物力，避免了因人为因素而养护不周的问题；

2)能够较好克服目前几类混凝土内养护剂存在的问题，具有较好的吸水能力、分散性，能有效地提高混凝土内部水泥水化程度，提高强度；

3)制备工艺简单，操作方便。

具体实施方式

为更进一步说明本发明的内容，特别例举以下实施例对本发明做进一步的详细描述。实施例以说明的方式给出，但绝不仅仅局限于本发明的内容。本发明的保护范围以权利要求说明书为准。

实施例配比如表1所示，具体实施过程如下：

(1)将丙烯酰胺溶于蒸馏水中搅拌溶解，然后在冰水冷却条件下加入氢氧化钠调节pH至中性。依次加入丙烯酸、蒙脱石，搅拌完全溶解后再依次加入引发剂、交联剂。搅拌均匀后在微波炉中用微波辐射成型，反应时间为1～2h；

(2)将步骤1)中得到的产物在无水乙醇中浸泡30～45min，然后将其放进烘箱，于80～90℃恒温烘干6～7h，将烘干后的产物用粉碎机粉碎，再用套筛筛分，得到颗粒状蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂。

表1一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂材料配合比

其中，A1-A4号交联剂是N，N-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂是过硫酸钾；

A5-A8号交联剂是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，引发剂是过硫酸铵。

对以上8个实施例的产品的评价

混凝土抗压强度比试验按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准(附条文说明)》规定进行，混凝土配合比如表2所示，试验设计混凝土强度为C30，内养护剂的效果如表3所示。

表2混凝土配合比

注：实验中所用水泥为华新P.O42.5，减水剂为聚羧酸减水剂。

表3内养护剂效果

对比编号1、2试验可以看出，在不加内养护及干空条件下，混凝土的7d、28d强度相比标准有较大的下降，抗压强度比基本在87％左右。当加入了本发明的内养护剂后，混凝土的7d、28d强度相比于干空养护及不加内养护剂条件下有较大的提高，基本上可以达到标准养护条件下的强度，其抗压强度比基本均在95％以上，甚至会超过100％，具有较好的养护效果。

Claims (4)

1.一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)选取原料：按15～30wt％蒙脱石、25～40wt％丙烯酸、25～45wt％丙烯酰胺、5～10wt％交联剂、5～15wt％引发剂、5～8wt％氢氧化钠，以上各组分总量为100％，选取原材料；

b)将所述的丙烯酰胺溶于蒸馏水中搅拌溶解，然后在冰水冷却条件下加入氢氧化钠调节pH至中性，依次加入丙烯酸、蒙脱石，搅拌完全溶解后再依次加入引发剂、交联剂，搅拌均匀后在微波炉中用微波辐射成型，反应时间为1～2h；

c)将步骤b)中得到的产物在无水乙醇中浸泡30～45min，然后将其放进烘箱，于80～90℃恒温烘干6～7h，将烘干后的产物用粉碎机粉碎，再用套筛筛分，得到颗粒状蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂。

2.根据权利要求1所述的一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂是过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法，其特征在于：所述的交联剂是N，N-亚甲基双丙烯酰胺，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，乙二醇双丙烯酰酯中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种蒙脱石改性的水泥基材料内养护剂的制备方法，其特征在于：所述的内养护剂的粒径为60～80目。