[发明专利]一种温敏螯合性凝胶混凝土内养护剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种温敏螯合性凝胶混凝土内养护剂的制备方法，其方法步骤如下：选取原料：温敏大分子单体10~25份、螯合功能单体5~15份、非离子单体20~45份、阴离子单体25~40份、交联剂1~10份、引发剂1~10份、氢氧化钠10~25份；将阴离子单体搅拌溶解并加氢氧化钠调至中性，依次加入螯合功能单体、非离子单体搅拌溶解，边搅拌边加入温敏大分子单体，通氮气30min后依次加入引发剂、交联剂，继续通氮气30‑60min，密封，在20‑50℃恒温8‑24h；烘干、粉碎，筛分即得。本发明的内养护剂能根据水泥水化过程中温度变化调控释放水分的速率、吸水速率适中、吸水倍数较低，能有效地提高混凝土的强度。

技术领域

本发明属于建筑材料外加剂技术领域,具体涉及一种温敏螯合性凝胶混凝土内养护剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着土木工程规模不断扩大，科技水平不断提高，一些高层大跨、有特殊功能要求的重要建筑的不断出现，混凝土高强化、高性能化、绿色化已成为国内外混凝土技术发展的主要趋势，采用低水胶比、矿物掺合料、化学外加剂等是实现上述性能的主要手段。较低的水胶带来自收缩的快速增长是造成高强混凝土早期开裂的主要原因。此外，由于高强混凝土、自密实混凝土致密的结构和低的渗透性，常规的外部水养护、连续喷雾、喷涂养护剂等对抑制自干燥效应的作用非常有限，无法明显改善高强混凝土和自密实混凝土的自收缩变形增大问题。

针对传统养护方式的弊端，内养护可实现高强混凝土充分水化、缓解自收缩，是一种非常具有潜力的抑制混凝土早期开裂的新技术，其中内养护材料是内养护的关键，常用内养护材料主要有多孔页岩、陶粒及高吸水性的高分子材料等。

温敏吸水树脂是一种新型功能高分子材料，其吸水倍率随环境温度变化而变化的一种具有三维网络结构的高分子材料，通常含有亲水性基团和疏水性残基，在低于温敏吸水树脂的临界温度时，亲水性的基团发生作用，吸收水分；当温度高于临界温度时，树脂分子内的疏水作用增强，产生一定疏水层，水分子被挤出，吸水树脂发生相变，从而表现出温敏性，按其溶胀机理可以分为热收缩型温敏吸水树脂和热膨胀型温敏吸水树脂。热收缩型温敏吸水树脂作为内养护剂使用时可以在水泥水化过程中不断释放水分，且可以根据水泥水化过程中温度变化调控释放水分的速率，保证水泥进一步水化，防止混凝土早期收缩开裂。目前市场上的吸水树脂一般丙烯酸为原料合成，该类产品吸水能力强，吸水速率过快，水的释放性能差，作为内养护剂使用时在早期吸收过多拌合水，显著降低混凝土的工作性能，不能满足实际施工要求，进而限制了高吸水树脂在混凝土外加剂领域的应用。因此，现有技术有待于完善和发展。

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温敏螯合性凝胶混凝土内养护剂的制备方法，具有根据水泥水化过程中温度变化调控释放水分的速率、吸水速率适中、吸水倍数较低，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。

本发明提供的一种温敏螯合性凝胶混凝土内养护剂的制备方法，包括以下步骤：

第1步：选取原料：按重量份数计，温敏大分子单体（TM）10~25份、螯合功能单体（GMA-IDA）5~15份、非离子单体20~45份、阴离子单体25~40份、交联剂1~10份、引发剂1~10份、氢氧化钠10~25份，以上各组分总量为100，选取原材料；

第2步：将所述阴离子单体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溶液pH至中性，依次加入螯合功能单体、非离子单体搅拌完全溶解，并在强烈搅拌作用下缓慢加入温敏大分子单体溶解完全后，通入氮气30min后，再依次加入引发剂、交联剂，继续通氮气30-60分钟，密封，在20-50℃条件下恒温8-24h；

第3步：将步骤2中得到的透明弹性水凝胶聚合物，烘干、粉碎，再用套筛筛分，得到颗粒状温敏螯合性凝胶混凝土内养护剂。

按上述方案，所述温敏大分子单体结构如下（专利CN 104892846 A）。