[发明专利]高性能混凝土缓控释水内养护材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，以重量分数计，由以下原料制成：15％～20％的偏高岭土，10％～13％的硅藻土，8％～10％的氧化石墨烯，6％～8％的硅烷偶联剂，3％～4％的海藻酸钠，4％～6％的黄原胶，2％～4％的消石灰，0.95％～4.42％的醋酸钠，25％～30％的丙烯酸钠，10％～15％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.05％～0.08％交联剂，0.5％～1％引发剂，原料的重量分数之和为100％;

其中，偏高岭土、硅藻土、氧化石墨烯和硅烷偶联剂制成有机化偏高岭土-硅藻土-氧化石墨烯复合物，所述的有机化偏高岭土-硅藻土-氧化石墨烯复合物的制备过程为：

步骤一：将偏高岭土、硅藻土和氧化石墨烯置于容器中混合均匀，再将配制成重量分数为3％的悬浮液，超声分散10min，得到悬浮液A；

步骤二：将硅烷偶联剂加入乙醇与水体积比为1:1的混合溶剂中，并配制成质量浓度为3％的偶联剂水解液B；

步骤三：将悬浮液A和偶联剂水解液B混合后，超声分散均匀，并于恒温60℃下，机械搅拌反应3～5h，得到混合液；待其冷却后，用无水乙醇洗涤2次以上，抽滤，烘干，研磨后过300目筛，得到有机化偏高岭土-硅藻土-氧化石墨烯复合物。

2.如权利要求1所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，以重量分数计，由以下原料制成：17.5％的偏高岭土，12％的硅藻土，9％的氧化石墨烯，7％的硅烷偶联剂，3.5％的海藻酸钠，5％的黄原胶，3％的消石灰，2.74％的醋酸钠，27％的丙烯酸钠，12.5％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，0.06％的交联剂，0.7％的引发剂。

3.如权利要求1所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，所述的偏高岭土的粒径为1500目，偏高岭土中SiO₂的含量为40％～60％。

4.如权利要求1所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，所述的硅藻土的粒径为300目，硅藻土中SiO₂的含量为80％～90％，Fe₂O₃含量≤1.2％。

5.如权利要求1所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为3–氨基丙烷三乙氧基硅烷、3–氨基丙烷三甲氧基硅烷或3–氨基丙烷乙氧基硅烷。

6.如权利要求1所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，所述的消石灰粒径为325目，消石灰中Ca(OH)₂的含量≥90％。

7.如权利要求1所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，所述的交联剂由聚乙烯醇和甘油按照1:1的重量比制成。

8.如权利要求1所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料，其特征在于，所述的引发剂为硝酸铈胺。

9.一种如权利要求1至8任一权利要求所述的高性能混凝土缓控释水内养护材料的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：

步骤一：将各原料按配比称量，备用；

步骤二：将偏高岭土、硅藻土和氧化石墨烯置于容器中混合均匀，再将配制成重量分数为3％的悬浮液，超声分散10min，得到悬浮液A；

步骤三：将硅烷偶联剂加入乙醇与水体积比为1:1的混合溶剂中，并配制成质量浓度为3％的偶联剂水解液B；

步骤四：将悬浮液A和偶联剂水解液B混合后，超声分散均匀，并于恒温60℃下，机械搅拌反应3～5h，得到混合液；待其冷却后，用无水乙醇洗涤2次以上，抽滤，烘干，研磨后过300目筛，得到有机化偏高岭土-硅藻土-氧化石墨烯复合物，记为复合物C，然后将复合物C加水配制成重量分 数为3％的悬浮液D；

步骤五：向海藻酸钠和黄原胶中加入水配制成质量浓度为3％的溶液，并搅拌30min，得到溶液E；

步骤六：向消石灰加入水配制成饱和石灰水溶液；加入醋酸钠，并混合均匀，得到溶液F；

步骤七：将丙烯酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸均匀混合，再加入溶液F，冷却至室温；再加入溶液E，搅拌至充分溶解后得到混合物G；

步骤八：将步骤四制得的悬浮液D和混合物G混合均匀，并将容器放在70℃的水浴中，在不断搅拌的过程中，加入交联剂和引发剂，整个过程温度控制在60～80℃之间，反应至10h后得到复合物H；

步骤九：将复合物H取出，充分干燥，粉碎至粒径为60～100目，得到高性能混凝土缓控释水内养护材料。