[发明专利]一种海水侵蚀清水混凝土外加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗海水侵蚀清水混凝土外加剂，各组分及其含量包括：不饱和羧酸3‑6份，不饱和羧酸衍生物3‑6份，不饱和磺酸盐0.3‑0.7份，硅烷偶联剂1‑4份，引发剂0.2‑0.6份，维生素C0.15‑0.5份，水85‑95份。本发明采用自由基聚合的方法直接制备一种抗海水侵蚀混凝土外加剂，提高混凝土拌合物的稳定性，提供硬化后混凝土骨料浆体之间的强度、减少微裂纹，进而提高混凝土的耐久性。本发明所述外加剂不含有亚硝酸盐、络酸盐等、无氯，常温无热源反应，涉及的反应条件温和，工艺简洁、环保高效，可大幅度提升服役于海洋环境中混凝土的耐久性能，适合推广应用。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种海水侵蚀清水混凝土外加剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国经济不断发展，一大批重大基础工程正在我国海洋区域建设或规划中，然而这些基础工程所处区域交通运输困难，混凝土粗细骨料级配差，配制出的大流动性清水混凝土容易出现浆体稳定性差等问题：一方面混凝土在硬化的时候，水泥浆体中的水分会向亲水的集料迁移，在集料表面形成一层水膜层，在硬化的混凝土中留下细小的缝隙；另一方面海洋气候风大恶劣，环境湿度、温度变化而引起的变形不同，骨料与水泥浆体界面存在应力容易产生微裂缝。基于上述问题，所得混凝土在承受荷载作用以前，界面处就充满了原始微裂缝；而在荷载作用下，浆体与骨料的界面上进一步产生剪应力和拉应力，导致原始微裂缝的扩展。随着应力的增长，裂缝不断生长并伸向水泥石，最终导致浆体的断裂，使工程结构过早失效，服役寿命达不到设计使用年限，进而造成巨大的经济损失。

针对上述技术问题，为提高海洋工程中清水混凝土材料的耐久性，配制清水混凝土结构首先应该保证混凝土具有良好的浆体稳定性和硬化混凝土的密实性，以便抵御外部有害物质侵蚀渗透，同时更应该关注混凝土内部骨料与浆体界面的结构强度。

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，提供一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，可有效提高混凝土拌和物的稳定性，改善孔结构、增强混凝土骨料与浆体界面的结构强度，且涉及的制备方法环保、反应条件温和，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，各组分及其所占重量份数包括：不饱和羧酸3-6份，不饱和羧酸衍生物3-6份，不饱和磺酸0.3-0.7份，硅烷偶联剂1-4份，引发剂0.2-0.6份，维生素C0.15-0.5份，水85-95份。

上述方案中，所述不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或两种。

上述方案中，所述不饱和羧酸衍生物为丙烯酰胺。

上述方案中，所述不饱和磺酸盐为甲基丙烯磺酸钠。

上述方案中，所述硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基甲基氧基硅烷、乙烯基三甲基氧硅烷、乙烯基(2-甲基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中一种或几种。

上述方案中，所述引发剂为双氧水、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。

上述一种抗海水侵蚀清水混凝土外加剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按配比称取各原料，各原料及其所占重量份数包括：不饱和羧酸3-6份，不饱和羧酸衍生物3-6份，不饱和磺酸0.3-0.7份，硅烷偶联剂1-4份，引发剂0.2-0.6份，维生素C0.15-0.5份，水85-95份；

2)将称取的不饱和羧酸衍生物、硅烷偶联剂和水加入反应釜中；然后在搅拌条件下，将温度控制在10-40℃；加入引发剂，并在搅拌条件下，滴加不饱和羧酸、不饱和磺酸盐、维生素C的水溶液，控制在2.5～3.5小时内滴完；滴完后，常温搅拌反应1～1.5小时，即得所述抗海水侵蚀清水混凝土外加剂。

本发明的原理为：