[发明专利]一种陶粒载体混凝土内养护剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶粒载体混凝土内养护剂，其制备方法包括如下步骤：将丙烯酸溶液、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙烯酸、引发剂、交联剂混合均匀配制反应溶液a；将醚化海藻酸钠溶液、丙烯酰胺溶液、引发剂、交联剂混合均匀配制反应溶液b；将陶粒依次浸泡于反应溶液a和反应溶液b中，并依次进行微波处理。本发明首次提出以陶粒为载体，在陶粒内外部进行吸水树脂的聚合，同时采用孔内孔外两步法，实现孔内外不同吸水速率聚合物的构建，制得的陶粒载体混凝土内养护剂可大幅度提高混凝土内部湿度，对混凝土的早期减缩效果显著，同时本发明所述陶粒载体混凝土内养护剂，吸水释水速率缓慢，有利于保障混凝土强度等使用性能，具有重要的应用和推广价值。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种陶粒载体混凝土内养护剂及其制备方法。

背景技术

随着现代混凝土技术逐渐向以低水胶比、高胶凝材料为特征的高强混凝土方向的飞速发展，混凝土也面临着早期干燥收缩大、开裂敏感性高等问题；而解决上述问题的关键在于混凝土的养护。目前业内常用养护方法有洒水、喷雾、覆膜和喷涂抑制水分蒸发的乳液，然而此类方法仅对混凝土表层养护，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。

目前，针对混凝土内部的养护手段主要有两类：一是多孔性轻集料和陶粒陶砂，其吸水能力较差，内养护性能不佳，经济性也较差；二是交联聚丙烯酸类高吸水树脂，但此类高吸水性树脂存在以下缺点：1)吸水倍率大，吸水速率快，体积膨胀严重，因此极易影响混凝土工作性能和后期强度；2)耐盐性较差，在混凝土强碱性环境中不稳定释去预吸水导致混凝土工作性能波动。

为解决上述问题，现有技术方案中CN105330334A公开了一种硅烷改性的交联聚羧酸吸水树脂作为混凝土内养护剂的方法，降低吸水速率，保证了混凝土工作性能稳定，但硅烷偶联剂价格昂贵，成本较高。CN105439490A公开了一种核壳结构的聚丙烯酸吸水树脂，虽然延缓了吸水速率对混凝土工作性能的影响，该方案并未公布强度数据，但可以科学预见的是，此类吸水树脂释水后体积缩小，在混凝土内部成团，从而在混凝土内部形成蜂窝状孔洞的应力薄弱区，最终影响硬化混凝土的强度；此外，该专利主要通过对内养护聚合物进行表面疏水处理以降低吸水速率，但疏水处理工艺要求复杂，较大的表面张力疏水处理会导致不吸水的情况发生，对内养护剂吸水过程产生不利影响。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种以多孔陶粒为载体制备的高吸水树脂内养护剂，该养护剂对混凝土的早期减缩效果显著，且吸水释水速率缓慢，有利于提升混凝土的力学性能，并兼顾混凝土坍落度的工作性能等；且涉及的制备方法简单，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种陶粒载体混凝土内养护剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将丙烯酸溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸、水性引发剂、水性交联剂混合均匀，得反应溶液a；

2)将醚化海藻酸钠溶液、丙烯酰胺溶液、水性引发剂、水性交联剂混合均匀，得反应溶液b；

3)将陶粒浸渍于反应溶液a中，取出后沥干陶粒表面的反应溶液，再进行微波加热处理；然后将所得固体产物浸渍于反应溶液b中，取出并进行微波加热处理，干燥至恒重，即得所述陶粒载体混凝土内养护剂。

上述方案中，所述反应溶液a中，丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸的质量比为(2-3):1；丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸总质量所占质量分数为25-35％。

上述方案中，所述反应溶液a中，水性交联剂、水性引发剂的添加量分别为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸总质量的0.01-1.5％、0.05-2.5％。

上述方案中，所述丙烯酸溶液为中和过的丙烯酸溶液，丙烯酸中和度为65-90％。