CN106587713A - 一种混凝土防腐气密剂及其制备方法 - Google Patents

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姜海东
郭兆来
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Abstract

本发明涉及一种混凝土防腐气密剂及其制备方法，属于混凝土外加剂应用领域。其特征在于其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比分别为：聚羧酸系高性能减水剂20％～38％、有机硅烷10％～15％、聚丙烯酰胺0.01％～0.03％、消泡剂0.02％～0.08％、亚硝酸钙0.04％～0.06％、硅酸钠0.05％～0.1％、水46.8％～65％。本发明能够显著改善混凝土毛细孔隙结构，保护钢筋免受氯离子腐蚀，提高混凝土的自防护能力。

Description

一种混凝土防腐气密剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂应用领域，具体涉及一种混凝土防腐气密剂及其制备方法。
背景技术
混凝土耐久性能是现代高性能绿色混凝土的重要评判标准，混凝土耐久性能是指其暴露在自然环境中，受到冻融循环后热胀冷缩，尤其水或其他腐蚀介质渗透到混凝土中时，对其抗裂性、护筋性、耐腐蚀性、抗冻性、抗渗性、抗碱骨料反应性等技术指标产生各种影响，从而破坏混凝土性能，混凝土的使用寿命大大缩短。混凝土防腐气密剂是一种能够提高混凝土耐久性能的混凝土外加剂，能保证混凝土有充分的水泥水化，防止塑性收缩和表层失水裂纹，能提高面层20％以上的早期强度和气密性能、耐磨性能及耐酸性能。公开号CN1982254公开了一种混凝土防腐气密剂组合物及其制备方法，该法是以塑化剂、无机硅、有机硅、硫铝酸盐、硝酸盐、活性剂、保水剂为主要原料制备而成，具有减水、引气、防水、抗渗、抗冻、抗裂、密实、增塑作用，能够提高混凝土的自防护能力。
发明内容
本发明的目的是为了改进现有技术的不足而提供一种混凝土防腐气密剂，本发明还有目的是提供上述混凝土防腐气密剂的制备方法，在混凝土领域使用，利用防腐气密剂减少混凝土中的毛细孔道，防止或者缓解氯盐、硫酸盐、铵盐等对混凝土和钢筋的腐蚀，使混凝土寿命延长。
本发明的技术方案为：一种混凝土防腐气密剂，其特征在于其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比分别为：
优选上述的聚羧酸系高性能减水剂为甲基烯丙基聚氧乙烯醚-马来酸酐分子接枝聚合物或甲基烯丙基聚氧乙烯醚-丙烯酸高分子接枝聚合物；聚羧酸系高性能减水剂的pH为7～8。
优选上述的有机硅烷为十六烷基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或异丁基三乙氧基硅烷中的至少一种；
优选上述的聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，其分子量为100万～1800万。
优选上述的消泡剂为聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的至少一种。
本发明还提供了上述的混凝土防腐气密剂的制备方法，其具体步骤如下：首先将聚羧酸系高性能减水剂、有机硅烷溶于水中，温度保持在20～35℃，搅拌均匀后同时滴加亚硝酸钙水溶液和硅酸钠的水溶液，5～10小时滴加时间完后加入聚丙烯酰胺和消泡剂，搅拌后自然冷却即得到一种混凝土防腐气密剂。
有益效果：
本发明选取有机硅烷，独特的硅烷基团具有表面张力低、气体渗透性高的特点，与非离子型聚丙烯酰胺乳化剂反应后，形成空间网状结构，硅烷的键合作用有效地促进混凝土水泥水化中的孔隙结构填充致密，减少混凝土中的毛细孔道，防止有害离子渗透，使得混凝土通过滴加工艺滴加亚硝酸钙及硅酸钠水溶液，有效地促使体系钙硅尺寸的分布，增强混凝土后期强度发展，且亚硝酸钙具有阻锈作用。本发明呈溶液状，具有减水作用，储存稳定，不会出现分层现象，制备工艺简单、原料环保无污染，适合大规模推广使用。
具体实施方式
实例1
将pH为7的甲基烯丙基聚氧乙烯醚-马来酸酐分子接枝聚合物聚羧酸系高性能减水剂200g、十六烷基三甲氧基硅烷150g溶于400.5g水中，温度保持在25℃，搅拌均匀后同时滴加0.5g亚硝酸钙和120g水溶液、1g硅酸钠和127g的水溶液，6小时滴加时间完后加入0.2g非离子聚丙烯酰胺(分子量为100万)和0.8g聚氧丙烯甘油醚，搅拌30分钟后自然冷却即得到一种混凝土防腐气密剂。
实例2
将pH为7.5的甲基烯丙基聚氧乙烯醚-马来酸酐分子接枝聚合物聚羧酸系高性能减水剂250g、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷100g溶于348.5g水中，温度保持在30℃，搅拌均匀后同时滴加0.4g亚硝酸钙和100g水溶液、0.5g硅酸钠和100g的水溶液，5小时滴加时间完后加入0.1g非离子聚丙烯酰胺(分子量为1800万)和0.5g聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，搅拌10分钟后自然冷却即得到一种混凝土防腐气密剂。
实例3
将pH为8的甲基烯丙基聚氧乙烯醚-丙烯酸高分子接枝聚合物聚羧酸系高性能减水剂300g、异丁基三乙氧基硅烷120g溶于478.3g水中，温度保持在20℃，搅拌均匀后同时滴加0.4g亚硝酸钙和50g水溶液、0.8g硅酸钠和50g的水溶液，7小时滴加时间完后加入0.3g非离子聚丙烯酰胺(分子量为300万)和0.2g聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，搅拌25分钟后自然冷却即得到一种混凝土防腐气密剂。
实例4
将pH为8的甲基烯丙基聚氧乙烯醚-丙烯酸高分子接枝聚合物聚羧酸系高性能减水剂380g、异丁基三乙氧基硅烷150g溶于268.45g水中，温度保持在35℃，搅拌均匀后同时滴加0.45g亚硝酸钙和100g水溶液、0.5g硅酸钠和100g的水溶液，8小时滴加时间完后加入0.2g非离子聚丙烯酰胺和0.4g聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，搅拌20分钟后自然冷却即得到一种混凝土防腐气密剂。
实例5
将pH为8的甲基烯丙基聚氧乙烯醚-马来酸酐分子接枝聚合物聚羧酸系高性能减水剂200g、十六烷基三甲氧基硅烷150g溶于347.8g水中，温度保持在20℃，搅拌均匀后同时滴加0.6g亚硝酸钙和200g水溶液、0.5g硅酸钠和100g的水溶液，5小时滴加时间完后加入0.3g非离子聚丙烯酰胺(分子量为1000万)和0.8g聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，搅拌15分钟后自然冷却即得到一种混凝土防腐气密剂。
使用本发明产品依据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》、TB10120-2002、J160-2002《铁路瓦斯隧道技术规范》标准执行技术指标达到要求。
表一掺本发明实例制备得防腐气密剂制备得气密混凝土性能指标
从上表检测结果可以看出，掺用本发明防腐气密剂制备得气密性混凝土各项指标优异，较市面上常见防腐气密剂(对比例)性能优异。

Claims (6)

1.一种混凝土防腐气密剂，其特征在于其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比分别为：
2.根据权利要求1所述的混凝土防腐气密剂，其特征在于所述的聚羧酸系高性能减水剂为甲基烯丙基聚氧乙烯醚-马来酸酐分子接枝聚合物或甲基烯丙基聚氧乙烯醚-丙烯酸高分子接枝聚合物；聚羧酸系高性能减水剂的pH为7～8。
3.根据权利要求1所述的混凝土防腐气密剂，其特征在于所述的有机硅烷为十六烷基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或异丁基三乙氧基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的混凝土防腐气密剂，其特征在于所述的聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，其分子量为100万～1800万。
5.根据权利要求1所述的混凝土防腐气密剂，其特征在于所述的消泡剂为聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的至少一种。
6.一种制备如权利要求1所述的混凝土防腐气密剂的方法，其具体步骤如下：首先将聚羧酸系高性能减水剂、有机硅烷溶于水中，温度保持在20～35℃，搅拌均匀后同时滴加亚硝酸钙水溶液和硅酸钠的水溶液，5～10小时滴加时间完后加入聚丙烯酰胺和消泡剂，搅拌后自然冷却即得到一种混凝土防腐气密剂。
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