[发明专利]增强型混凝土内养护高吸水微球材料及制备方法

说明书

本发明提供了一种增强型混凝土内养护高吸水微球材料及制备方法，包括以下原料制成：纳米二氧化硅、壳聚糖、戊二醛、阿拉伯胶、甲基丙烯酸、冰乙酸、异丙苯过氧化氢、氯化亚铁和乙醇钠。本发明通过改善水泥浆体与骨料的过渡区，修饰水泥基材料内部的微观结构，降低孔隙率，提高力学性能。其整个制备工艺流程也相对较为简单，不需要专业的技术人员操作指导，只需要按照本发明的叙述操作进行即可。本发明制备增强型混凝土内养护高吸水微球不论是对水泥混凝土的强度、耐久性以及使用寿命等方面都有明显的改善。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，涉及混凝土内养护材料，具体涉及一种增强型混凝土内养护高吸水微球材料及制备方法。

背景技术

混凝土凭借其优良的力学性能、较高的耐久性等优点，以及显著的经济、社会和环境效益，被广泛应用在跨海大桥、高速铁路、高层建筑等工程中。然而，随着我国经济高速发展，新的建筑风格对混凝土提出了更高的要求。现在的建筑讲求更高、更大、寿命长，这就要求混凝土的耐久性要更好，承载能力更大。高性能混凝土较普通混凝土而言，其很多性能指标都高于普通混凝土，但通常高性能混凝土均具有低水胶比、掺加高活性矿物掺合料等特性，导致其早期水化快，内部相对湿度下降快。同时由于其自身密实的结构，外部养护水很难进入其内部，后期水泥水化所需水分无法得到补充，导致水泥基复合材料化学收缩、自干燥和自收缩现象尤为严重，大大提高了混凝土早期开裂的敏感性，在工程应用中造成巨大障碍。

基于当代混凝土自身结构特点，目前普遍研究认为在混凝土内部提供水源供其后期水化，即内养护技术是针对高强混凝土早期收缩开裂问题最可行有效的方法。2003年国际材料与结构研究实验联合会RILEM将内养护定义为“向混凝土内引入能够作为养护的水”，并将养护材料分为两类——轻骨料(LAW)和高吸水树脂(SAP)。SAP作为一种新型的内养护材料，凭借其独特的吸水性能和保水性能，在混凝土内部起到一个蓄水池的作用，伴随着水泥水化过程中SAP颗粒内外湿度差、压力差及pH值等的变化，其会逐步释水使水泥基复合材料的内部相对湿度维持在较高水平，后续胶凝材料的水化不会因缺水而停止，水泥基材料早期自干燥和收缩的开裂现象能得到有效缓解和控制，同时对混凝土其他性能的消极影响远低于前者。因而SAP成为近年来不断研究和应用的内养护材料。但因为目前的技术有限，SAP的掺入对混凝土强度的影响存在很大的争议性，另外，SAP的掺入后，混凝土的工作性变差，且不能有效控制其在水泥混凝土水化过程中的释水速率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种增强型混凝土内养护高吸水微球材料及制备方法，解决现有的吸收材料，在保证吸水性能的基础上，导致混凝土强度下降的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种增强型混凝土内养护高吸水微球材料，其特征在于，包括以下原料制成：纳米二氧化硅、壳聚糖、戊二醛、阿拉伯胶、甲基丙烯酸、冰乙酸、异丙苯过氧化氢、氯化亚铁和乙醇钠。

具体的，以重量份数计，包括以下原料制成：8％～10％的纳米二氧化硅，15％～20％的壳聚糖，25％～30％的戊二醛，4％～5％的阿拉伯胶，25％～30％的甲基丙烯酸，3.3％～5％的冰乙酸，0.4％～0.5％的异丙苯过氧化氢，0.1％～0.2％的氯化亚铁，5％～8％的乙醇钠，原料的重量份数之和为100％。

本发明还具有如下技术特征：

所述的纳米二氧化硅的平均粒径为20nm。

本发明还保护一种增强型混凝土内养护高吸水微球材料的制备方法，该方法采用如上所述的增强型混凝土内养护高吸水微球材料的配方。

该方法具体包括以下步骤：

步骤一，按配方重量称取各原料；

步骤二，将纳米二氧化硅分散于水中，将其配置成质量浓度为3％的纳米二氧化硅悬浮液，搅拌；