[发明专利]一种封闭型饱水内养护轻骨料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种封闭型饱水内养护轻骨料及其制备方法，首先将轻骨料在水中浸泡，吸水后的轻骨料在负压下保持一定时间，并在负压下将高分子反应溶液喷淋到轻骨料表面，不断搅拌，喷淋后升压，采用微波处理方式使高分子发生交联反应得封闭型饱水内养护轻骨料。本发明通过在饱水轻骨料表面孔隙中形成高吸水性树脂阻塞包覆层，实现封闭型饱水内养护轻骨料的制备，消除饱水轻骨料的沥水、蒸发快，料堆上下层含水率变化大的问题，消除用于混凝土时的外加剂吸附、坍落度损失、泵送过程中堵管现象，提高混凝土内部蓄水能力和内部湿度，改善混凝土的早期自收缩，降低混凝土外部养护的要求和频次，具有重要的经济和实用价值。

技术领域

本发明属于复合材料及其制备技术领域，具体涉及一种封闭型饱水内养护轻骨料及其制备方法。

背景技术

传统的混凝土的养护方法主要是采用外养护方式，如直接洒水、盖草袋洒水、覆盖薄膜以及喷洒抑制水分蒸发的乳液等，这些方法仅对混凝土表面具有一定的养护效果。对于高性能混凝土，由于其材料结构致密，外层水分难以渗入，混凝土内部不能得到充分的养护，因此仅通过传统的外部养护方式难以有效缓解混凝土自收缩。混凝土内养护可以使混凝土内部的相对湿度保持较高水平，促进水泥以及矿物掺合料的水化，改善混凝土早期自收缩率大、易开裂等问题，从而有效提高混凝土的后期强度和耐久性。

研究表明，采用混凝土内养护技术，不仅可以有效缓解混凝土渗透与开裂的问题，还能延长高性能混凝土的使用寿命。混凝土内养护材料主要包括两类：多孔轻骨料和高吸水性树脂。前者主要靠毛细孔的虹吸作用进行蓄水，有利于胶凝材料的继续水化，减少微裂缝的出现，从而提高自身强度，其缺点是吸水速度慢，保水能力不佳；后者与一般吸水材料相比，具有三维网络孔结构，能够形成高含水凝胶，具有超强的吸水保水能力，但其存在吸水会降低混凝土的工作性能，且在其水分被混凝土吸收后会在混凝土中造成大量的孔洞，会对混凝土的力学性能和耐久性能具有负面影响。

轻骨料在应用于混凝土中时，需要提前对其进行预湿处理。通常的处理方式是在水中浸渍或对料堆进行喷淋。由于轻骨料的主要通过毛细管的虹吸作用对水进行物理性吸附，其过程较为缓慢，且较为容易脱附。由于轻集料内部孔隙结构具有多种形态，其内部的空气并不能被完全排出。由于轻集料的以上特性，在混凝土中应用时，常常会造成轻集料水分蒸发快，上层和底层轻集料含水率差异大、混凝土质量波动大的问题；混凝土在泵送过程中由于压力变化而吸附浆体中的水分，造成混凝土失去流动性，堵塞泵送管；轻骨料比表面积大，吸附大量混凝土外加剂造成混凝土外加剂用量增大等问题。

中国专利CN109516714A公开了一种陶粒载体混凝土内养护剂及其制备方法，但是其制备的陶粒内部充满了高吸水树脂聚合物，生产过程中高分子单体消耗量较大，生产成本较高；陶粒载体混凝土内养护剂需要进行干燥，生产过程能耗较高；聚合物树脂吸水后发生体积膨胀会阻塞陶粒的毛细管，使水分无法被吸附到陶粒内部，无法发挥陶粒的蓄水和内部养护作用，其改善混凝土自收缩的效能较差；陶粒内部由于高吸水聚合物的存在，会占据陶粒的内部空间，导致陶粒的孔隙率和吸水量的下降，从而会降低陶粒的内部养护效果；陶粒载体混凝土内养护剂吸水释水速率缓慢，会造成混凝土拌合物后期的坍落度损失，且内部的高吸水性树脂由于陶粒表面的屏蔽和限制作用，未能充分利用，造成材料的严重浪费。

综上所述，研发一种使用方便、对混凝土的品质影响稳定、成本较低、内养护效果好、材料利用率高的混凝土内养护材料具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的轻骨料上下层水含量差异大、内部空隙吸水容易堵塞管路，外加剂使用量大、高吸水性聚合物释水造成混凝土内部孔洞及混凝土拌合物后期坍落度损失大及成本高、损耗大的问题，本发明提供了一种封闭型饱水内养护轻骨料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种封闭型饱水内养护轻骨料的制备方法包括以下步骤：

（1）将轻骨料置于水中浸泡一段时间；