[发明专利]混凝土成型组合物

说明书

一种用于生产混凝土制品的混凝土成型组合物，其包括：(a)至少一种内部固化剂，其包括水不溶性交联纤维素醚，其中与通常使用的超吸水性聚合物相比，所述水不溶性交联纤维素醚具有更高的水吸附容量，并且其中所述水不溶性交联纤维素醚可成功且有效地用作混凝土成型组合物中的水不溶性交联纤维素醚内部固化剂；以及(b)粘结材料；制备上述混凝土成型组合物的方法；以及由上述混凝土成型组合物制成的混凝土制品，其目的是减少由上述混凝土成型组合物制成的所得混凝土制品中的自收缩和裂缝形成。

技术领域

本发明涉及混凝土成型组合物；并且更具体地说，本发明涉及这样的混凝土成型组合物，其包括用作混凝土成型组合物的内部固化剂的水不溶性交联纤维素醚。

背景技术

混凝土早期开裂敏感性的主要原因之一是自干燥导致自收缩增加。在混凝土中引入小型蓄水部位有助于减少自干燥。可以使用多种材料将小型蓄水部位引入混凝土中，这些材料包括预湿轻质骨料、预湿碎返混凝土细粒、预湿木材或纤维素纤维以及超吸水性聚合物。迄今为止，超吸水性聚合物(SAP)与轻质骨料、木质纤维的再生混凝土细粒相比表现出显著更高的效率(例如，如K.Kovler《混凝土的内部固化(Internal Curing ofConcrete)》所述，RILEM TC 196-ICC:现有技术报告(State-of-the-art report)–2007年6月,41卷,第7章,第71页)。SAP通常是丙烯酸和丙烯酰胺的交联共聚物。液体吸收到SAP中和从SAP中释放的动力学取决于液体的离子组成(例如，如C.V.Mechtcherine、M.Gorges《超吸水性聚合物(SAP)的分子结构与其作为混凝土掺合料以减轻自收缩的效率之间的关系(Relation Between the Molecular Structure and the Efficiency ofSuperabsorbent Polymers(SAP)as Concrete Admixture to Mitigate AutogenousShrinkage)》,《水泥与混凝土研究(Cement and Concrete Research)》,42,(2012),第865–873页)。上述参考文献公开了与高阴离子SAP相比，具有较少离子电荷的SAP将更慢地解吸水。将混凝土中的水分解吸得更慢有利于防止收缩裂缝，因为内养护水可以使用更长的时间。虽然SAP当前被用作混凝土的内部固化剂，但目前的SAP的水吸附容量有限。已知SAP的阴离子结构会导致混凝土水泥基质中的水分快速解吸。

纤维素醚(CE)可以与二缩水甘油醚交联，从而提高分子量，随后在水溶液中产生更高的粘度。这些纤维素醚可以有利地用于水泥砖粘合剂中(WO2017004119A1)。当向CE中加入更多交联剂(例如二缩水甘油醚)时，CE失去水溶性，不能用于干混砂浆配方。然而，当与水接触时，交联的CE颗粒吸收水并膨胀。

现有技术中已经公开了用于混凝土配方的各种内部固化剂。例如，美国专利申请公开号US20160214906A1公开了由纤维素纤维、表面活性剂和硅酮组成的内部固化剂。将内部固化剂与水泥一起研磨以便能够与水泥颗粒良好混合并确保与水泥的粒度类似的粒度，从而提供被认为有益于水吸附的高比表面。然而，因此，上述系统中的水解吸将非常快。

WO2017025771A1公开了由蜡乳液、聚亚烷基二醇、保水剂和超增塑剂组成的内部固化剂。WO2017025771A1中公开的内部固化剂组合物不能有效地防止混凝土的自收缩，因为该组合物没有在混凝土中提供任何蓄水部位。

IN201741022033A公开了椰壳纤维木髓(从椰壳中提取的天然纤维)作为混凝土的内部固化剂的用途。从椰壳中提取椰子纤维提供椰纤维木髓副产物，所述副产物也称为“基质椰壳”。然而，类似于其它已知的天然纤维，用作混凝土添加剂的椰壳纤维木髓天然纤维与合成聚合物添加剂相比效率较低。

WO2017025770A1公开了包括SAP、粘度改性剂和无机盐在水中的混合物的内部固化体系。WO2017025770A1的基于SAP的内部固化体系具有与任何其它已知的基于SAP的内部固化剂类似的使用限制(例如如上所述)。