[发明专利]一种用于耐腐蚀混凝土的新型气密剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气密剂，具体地说是一种用于耐腐蚀混凝土的新型气密剂及其制备方法，适用于提高混凝土的耐腐蚀性能，属于混凝土外加剂领域。

背景技术

近四五十年以来，混凝土结构因材质劣化造成过早失效以至破坏崩塌的事故在国内外都屡见不鲜。许多建筑、桥梁等使用不到10年时间，混凝土表面就出现开裂、剥落、钢筋锈蚀外露等现象。在冻融环境、海洋氯化物化境、除冰盐等氯化物环境、化学腐蚀环境下，混凝土建筑正遭受盐类结晶膨胀腐蚀、硫酸盐侵蚀、钢筋锈蚀，许多电站、大坝、隧道、桥梁均出现严重侵蚀，甚至导致崩溃，对混凝土和钢筋混凝土结构的耐久性构成严重威胁。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种用于耐腐蚀混凝土的新型气密剂及其制备方法，能有效阻挡携带腐蚀介质的环境水侵入混凝土内部，使混凝土均匀致密，孔隙率降低，毛细孔及连通孔数量减少，孔结构得到显著改善，且与水泥、外加剂适应性良好，在加入混凝土后对水泥水化、混凝土力学性能没有不良影响，抗拉强度提高；基于本发明气密剂的混凝土其耐腐蚀性能明显强于同强度等级下的普通混凝土，耐久性能及使用寿命得到大幅度提高。

本发明的技术方案为：

一种用于耐腐蚀混凝土的新型气密剂，主要由以下重量份的原料制备而成：

水60-90份、乳化剂7-20份、功能单体5-10份、混合单体10-60份、引发剂2.2-7.5份；

其中，所述乳化剂为十二烷基磺酸钠（SDS）、烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、脂肪醇聚氧乙烯醚（脂肪醇聚氧乙烯醚，匀染剂O又名平平加O，属非离子型表面活性剂，外观为乳白）壬基酚聚氧乙烯醚（NP-40）中的一组或组合物；

所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲烯酸羟乙酯、马来酸、衣康酸、马来酸酐中的一组或组合物；

所述混合单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一组或组合物；

所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵的任意一种。

上述用于耐腐蚀混凝土的新型气密剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）在四口烧瓶中加入20-30份的蒸馏水、2-10份的乳化剂、5-10份的功能单体，水浴加热至30-50℃，在高速搅拌下，将9-36份混合单体在0.5-1.5小时内滴加完毕，得到稳定的乳白色预乳化液；

（2）在四口烧瓶中加入40-60份的蒸馏水、5-10份乳化剂，搅拌加热至30-50℃ ，加入0.5-1.5份引发剂，搅拌3-7分钟；

（3）向步骤（2）的中加入1-3份引发剂、剩余的混合单体，在20-40分钟内滴加完毕，得到种子溶液；

（4）向步骤（3）的中加入1-3份引发剂以及步骤（1）得到的预乳化液，在3.5-4.5小时内滴加完毕；

（5）将步骤（4）得到溶液，搅拌并加热至80-95℃，回流0.5-2小时，降低温度加入氨水调节pH值为6-7，即得到本发明用气密剂产品。

其中，所述步骤（5）降低温度为将温度降至30℃时加入氨水。

本发明的优点在于：

（1）能够提高混凝土的密实度、改善混凝土内部孔隙结构和降低混凝土的孔隙率，减少连通孔隙的数量，改善水泥浆体微结构，减少微裂纹产生，从根本上防止混凝土腐蚀；

（2）与其他外加剂复配使用时相容性较好；

（3）具有一定减水率，可降低水灰比，进一步优化耐腐蚀混凝土性能；

（4）能够在水泥粒子周围起润滑作用，有助于水泥流动，使耐腐蚀混凝土具有良好的施工性能。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。

实施例1

1.在四口烧瓶中加入25g的蒸馏水、3g乳化剂、5g甲基丙烯酸，水浴加热至35℃，在高速搅拌下，将20g甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯混合单体，在40分钟内滴加完毕，得到稳定的乳化液；

2. 在四口烧瓶中加入45g蒸馏水、5g OP-10、SDS混合乳化剂，搅拌加热至40℃ ，加入1g过硫酸铵，搅拌10分钟；

3.向步骤2的烧瓶中加入1g过硫酸铵、剩余的10g甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯混合单体，在40分钟内滴加完毕，得到种子溶液；