[發明專利]一種混凝土高吸水樹脂型自養護材料及制備方法

在審

• 申請號: 201511015502.2
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105646767A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 張守祺;王振華;傅宇方;趙尚傳
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所;北京金隅水泥節能科技有限公司
• 主分類號: C08F220/54
• 分類號: C08F220/54;C08F220/06;C08F222/38;C08F220/56;C08F220/58;C04B24/26;C04B103/46
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 朱婷婷

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，更具體地說，涉及一種混凝土高吸水樹脂型自養 護材料及其制備方法。

背景技術

目前，走資源節約型發展道路已成為混凝土工程可持續發展的必然，提高工程施 工建設質量、延長工程使用壽命是建設發展的核心。混凝土工程施工開裂問題普遍存在，并 隨高強混凝土廣泛應用，開裂問題加劇。施工裂縫加速混凝土工程劣化，造成工程質量存在 先天不足，嚴重影響服役安全性、適用性和耐久性。如何提升混凝土工程施工裂縫防治技 術，是當今國際關注的重大技術問題。

混凝土養護方法包括外養護和自養護，外養護為目前混凝土工程普遍采用的方 式，包括濕制養護（灑水和濕覆蓋等）和保水養護（表面化學養生和覆蓋塑料膜等）。外養護 的技術缺陷如下：（1）養護作用范圍局限于結構表層混凝土，對結構內部混凝土養護作用有 限，尤其對于低滲透性的高強混凝土養護效果更有限；（2）在干旱或夏季高溫地區，混凝土 收縮開裂傾向加劇，加之養護水蒸發快，養護質量難以保證；（3）拆模期內構件收縮開裂明 顯，外養護不能及時對未拆模構件立面和底面養護；（4）對于構件立面和隱蔽復雜部位，外 養護施工難度大，養護質量不易保證。外養護技術防治混凝土收縮作用不足，是導致混凝土 工程施工開裂嚴重的重要原因。

自養護指在混凝土澆筑成型后，不需外部補充養護水分，僅依靠自養護材料內部 儲存水分，實時、持續地為混凝土提供養護水分，即可達到優異的養護效果。相比外養護，自 養護有益于提高混凝土養護施工質量，主要原因如下：（1）相比外養護水需要遷移至混凝土 內部發揮養護作用，因自養護材料均勻分散于混凝土內部，儲存養護水分僅需遷移極短距 離，即可發揮養護作用，可實現混凝土表層和內部同步養護以提升養護施工質量，作用效果 對低滲透性的高強混凝土尤為突出；（2）在干旱或夏季高溫地區，外養護水揮發快，養護質 量難以保證，自養護水分因混凝土基體阻隔，水分難以揮發，有益于提升養護施工質量；（3） 可實現拆模期內混凝土構件和拆模后構件立面、隱蔽與復雜部位的及時養護，降低養護施 工難度；（4）避免施工水分流失和蒸發問題，節省水資源和施工人力、物力。

然而，現有自養護材料及其制備方法存在諸多缺陷，距工程規模化應用尚有較大 距離，主要問題如下：（1）缺乏自養護材料對混凝土中膠凝材料水化溶液吸收率的設計，現 有研究多以水吸收率、飽和氫氧化鈣溶液或氯化鈉溶液吸收率替代，易導致自養護材料應 用效果不足，并產生混凝土和易性不良及力學性能降低等負面問題，實際上，膠凝材料水化 溶液為高堿性復雜離子溶液，本發明人研究發現，上述替代方法測得的吸收率高出實際膠 凝材料水化溶液吸收率6倍以上；（2）高吸水樹脂型自養護材料顆粒偏粗，易降低自養護性 能和混凝土力學性能；（3）高吸水樹脂自養護材料反應體系中缺乏緩沖體系，易發生單體爆 聚形成聚合密度不均勻等問題；（4）化學合成反應缺乏對反應熱量釋放的控制，易導致生產 安全性問題。

鑒于此，本發明人基于此類產品設計制造多年經驗及專業知識，綜合運用高分子 材料分子結構設計、混凝土材料學和混凝土結構工程等多學科原理，積極研究創新，以期創 設一種新型的自養護材料和自養護混凝土，能夠改進現有技術諸多缺陷，使其更具有實用 性，經過多年研究和實踐，提出本發明。

發明內容

本發明提供一種高吸水樹脂型自養護材料及其制備方法，要解決現有外養護技術 防治混凝土收縮作用不足、易導致混凝土工程施工開裂的問題。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

一種混凝土高吸水樹脂型自養護材料，作為自養護功能組分摻入混凝土，其特征在于， 其配方中各組分的重量份比為：

乙二胺四乙酸二鈉0.01～0.90份；

三乙醇胺0.05～1.00份；

互穿網絡聚合物1～20份；

丙烯酸及（或）其衍生物1～20份；

丙烯酰胺及（或）其衍生物16～67份；

還原劑0.006～0.040份；

交聯劑0.02～0.20份；

引發劑0.02～0.20份；

去離子水100份。

其中，所述互穿網絡聚合物可以為聚氧乙烯醚系列、聚乙二醇系列、聚乙二醇單甲 醚系列或聚乙烯醇系列單體中的一種或至少兩種的混合物。