一種混凝土內養(yǎng)護劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于混凝土外加劑技術領域，特別涉及一種混凝土內養(yǎng)護劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 混凝土的內養(yǎng)護是指在混凝土中加入吸水材料，從而在混凝土內部形成微型蓄水 庫，當混凝土內部相對濕度下降時能緩慢向四周釋放水分，補充其內部水分消耗，維持混凝 土內部濕度從而減緩自干燥效應，這樣可以解決高性能混凝土的低水灰比造成自身早期收 縮開裂的問題，具有十分重要的理論和實際意義。
[0003]高吸水性樹脂（SAP)是一種新型高分子材料，可以吸收自重百倍甚至上千倍的水 分，作為內養(yǎng)護劑使用時可以在水泥水化過程中不斷釋放水分，保證水泥進一步水化，防止 混凝土早期收縮開裂。目前市售高吸水性樹脂一般采用丙烯酸為原料制備合成，產(chǎn)品吸水 倍率過高，吸液速率過快，作為內養(yǎng)護劑使用時很容易在早期吸收過多拌合水，大幅度降低 混凝土的工作性能，無法滿足實際施工要求，進而限制了高吸水性樹脂在建筑領域的應用， 因此混凝土內養(yǎng)護劑必須具備較慢的吸液速率和較低吸水倍率。專利CN201210000574.X公 開了一種含羧基的高吸水樹脂的表面改性方法，該方法采用單官能團化合物對高吸水性樹 脂進行改性，雖然延緩了自身吸液速率，但是表面改性的疏水效果一般，也并未公開其作為 內養(yǎng)護劑的使用效果。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現(xiàn)有混凝土內養(yǎng)護劑的吸水倍率過高，吸水速率過快，大幅度降低混凝 土的工作性能的問題，本發(fā)明提供了一種混凝土內養(yǎng)護劑的制備方法。
[0005]本發(fā)明提供的一種混凝土內養(yǎng)護劑的制備方法，包括以下步驟：
[0006](1)殼材料的制備:將丙烯酰胺、疏水性單體、乙醇、交聯(lián)劑和引發(fā)劑混勻，加熱至 50_70°C后反應4-10h，生成得到的凝膠經(jīng)常規(guī)后處理后即得疏水性結構的殼材料；
[0007] (2)核溶液的制備：將去離子水、丙烯酸、氫氧化鈉混合均勻，控制中和溫度< 30 °C，再依次加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑混合均勻，得核溶液；
[0008](3)混凝土內養(yǎng)護劑的制備：在核溶液中加入疏水性結構的殼材料浸泡30-60分 鐘，過濾后放入烘箱在60_80°C下反應1-3小時，最后經(jīng)常規(guī)后處理后得到混凝土內養(yǎng)護劑；
[0009]步驟（1)中所述疏水性單體和丙烯酰胺的摩爾比為2~3:1，所述丙烯酰胺和疏水 性單體組成聚合單體，所述聚合單體的質量濃度為20~40%，所述交聯(lián)劑和引發(fā)劑分別為 聚合單體質量的0.5~2wt%和1~3wt%;
[0010] 步驟(2)中所述丙烯酸和氫氧化鈉摩爾比為5:4,所述丙烯酸濃度為20~30wt%， 所述交聯(lián)劑用量為丙烯酸單體質量的1~3wt%，所述引發(fā)劑用量為丙烯酸單體質量的0.1 ~lwt%〇
[0011] 步驟(1)中所述疏水性單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯和丙 烯酸乙酯中的一種;所述交聯(lián)劑為N，N'_亞甲基雙丙烯酰胺、雙甲基丙烯酸乙二醇酯和乙二 醇二縮水甘油醚中的一種;所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰。
[0012] 步驟（2)中所述交聯(lián)劑為N，N'_亞甲基雙丙烯酰胺;所述引發(fā)劑為氧化還原引發(fā) 劑，氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鈉和過硫酸鉀中的一種，還原劑為亞硫酸氫鈉，其中氧化劑 和還原劑的摩爾比為3~4:1。
[0013] 步驟(3)中所述殼材料的質量為核溶液質量的0.5~2wt%。
[0014]步驟(1)中所述常規(guī)后處理是指破碎、干燥、粉碎和篩分;步驟(2)中所述常規(guī)后處 理為干燥和篩分。
[0015] 步驟（1)中所述疏水性結構的殼材料經(jīng)常規(guī)后處理后的目數(shù)為150-200目，步驟 (3)中混凝土內養(yǎng)護劑經(jīng)常規(guī)后處理后的目數(shù)為100-200目。
[0016]本發(fā)明提供制備工藝簡便、化學結構易于控制，制得的內養(yǎng)護劑外層疏水結構使 得吸水速率較慢，可以顯著降低其對混凝土工作性能的影響，內層親水結構則提高混凝土 的早期自收縮減縮效果，7d減縮率為89%，14d減縮率可以達到83%，解決了混凝土早期開 裂的難題。
[0017 ]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)勢：
[0018] (1)相對于傳統(tǒng)高吸水性樹脂，本發(fā)明將殼層設計成疏水結構，延緩了其作為內養(yǎng) 護劑使用時吸收拌合水的速率，減少了對混凝土工作性的影響。
[0019] (2)該內養(yǎng)護劑內層引入了丙烯酸型高吸水性樹脂，具有儲藏水分和釋放水分的 功能，可以提高混凝土內部含濕量，減少混凝土的早期自收縮，7d減縮率為89 %，14d減縮率 可以達到83%，解決了高吸水性樹脂作為內養(yǎng)護劑使用時混凝土工作性和自收縮相矛盾的 難題。
【具體實施方式】
[0020] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明的內容作進一步的說明，但本 發(fā)明的內容并不局限于實施例表述的范圍。
[0021 ] 實施例中混凝土試件制作按照GB8076-2008中6.4的規(guī)定執(zhí)行，自收縮測試按照GB/T50082-2009中8.2的規(guī)定進行。內養(yǎng)護劑摻量為膠凝材料質量的0.5%，混凝土配比為 水膠比 0.3,水168kg/m3、水泥 560kg/m3、砂685kg/m3、石11281^/1113、減水劑6.721^/111 3，其中減 水劑選用江蘇蘇博特新材料股份有限公司SBTJM?-C萘系高效減水劑。
[0022] 吸模擬孔溶液倍率和吸液倍率:稱取質量為m的內養(yǎng)護劑于茶袋底部，將茶袋封 口，浸泡到有足量的模擬孔溶液中，分別浸泡不同的時間后將茶袋拎起，靜止狀態(tài)下懸掛 lOmin后稱其質量m。用沒有試樣的茶袋進行空白試驗，稱取空白試驗茶袋質量m2。用下列公 式計算內養(yǎng)護劑的吸液倍率Q:
[0023] Q(g/g) = (mi-m2)/m
[0024]式中nu為裝有試樣茶袋的質量，g;m2為空白試驗茶袋的質量，g;m為稱取的試樣質 量。
[0025]模擬孔溶液的配制：分別稱取16g氫氧化鈉、17.92g氫氧化鉀、6.96g硫酸鉀和 〇.〇74g氫氧化鈣于燒杯中，然后加入蒸餾水至lOOOg，攪拌混合均勻即可。
[0026]流動度的測試方法參照GB/T8077-2000,其中內養(yǎng)護劑摻量為水泥質量的0.5%， 水灰比為0.35，減水劑摻量為0.5%。
[0027] 實施例1
[0028] 一種混凝土內養(yǎng)護劑的制備方法，包括以下步驟：
[0029] (1)將23.678丙烯酰胺、66.678甲基丙烯酸甲酯、361.368乙醇、0.4517 8叱礦-亞甲 基雙丙烯酰胺和2.71g偶氮二異丁腈加入到四口燒瓶中攪拌均勻，加熱至70°C反應4小時， 生成得到的凝膠經(jīng)常規(guī)處理后即得150-200目疏水性結構的殼材料。
[0030] (2)將128g去離子水、36g丙烯酸、16g氫氧化鈉混合均勻，控制中和溫度<30°C，依 次加入0.36gN，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、0.32g過硫酸鉀和0.04g亞硫酸氫鈉，然后加入疏水 性結構的殼材料〇. 9g浸泡30分鐘，過濾后放入烘箱在60°C下反應3小時，最后經(jīng)常規(guī)后處理 后得到100-200目混凝土內養(yǎng)護劑。
[0031 ] 實施例2
[0032] -種混凝土內養(yǎng)護劑的制備方法，包括以下步驟：
[0033] (1)將20.38丙烯酰胺、81.438甲基丙烯酸乙酯、237.378乙醇、1.028叱~'-亞甲基 雙丙烯酰胺和2.035g偶氮二異丁腈加入到四口燒瓶中攪拌均勻，加熱至60°C反應7小時，生 成得到的凝膠經(jīng)常規(guī)處理后即得150-200目疏水性結構的殼材料。
[0034] (2)將68g去離子水、36g丙烯酸、16g氫氧化鈉混合均勻，控制中和溫度<30°C，依 次加入1.08gN，N' -亞甲基雙丙烯酰胺、0.032g過硫酸鉀和0.004g亞硫酸氫鈉，然后加入疏 水性結構的殼材料2.4g浸泡60分鐘，過濾后放入烘箱在80°C下反應1小時，最后經(jīng)常規(guī)后處 理后得到100-200目混凝土內養(yǎng)護劑。
[0035] 實施例3
[0036 ] -種混凝土內養(yǎng)護劑的制備方法，包括以下步驟：
[0037] (1)將23.678丙烯酰胺、57.348丙烯酸甲酯、361.368乙醇、1.35518雙甲基丙烯酸 乙二醇酯和2.71g偶氮二異丁腈加入到四口燒瓶中攪拌均勻，加熱至55°C6反應8小時，生成 得到的凝膠經(jīng)常規(guī)處理后即得150-200目疏水性結構的殼材料。
[0038] (2)將84g去離子水、36g丙烯酸、16g氫氧化鈉混合均勻，控制中和溫度< 30°C，依 次加入0.5gΝ，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺、0.32g過硫酸鈉和0.035g亞硫酸氫鈉，然后加入疏水 性結構的殼材料1.36g浸泡45分鐘，過濾后放入烘箱在70°C下反應2小時，最后經(jīng)常規(guī)后處 理后得到100-200目混凝土內養(yǎng)護劑。
[0039] 實施例4
[00