[發(fā)明專利]一種用于混凝土/砂漿的聚合物復合減縮劑

在審

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• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111285633A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 毛倩瑾;齊文靜;王子明;伍文文;黃麗娜;崔素萍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: C04B24/38
• 分類號: C04B24/38;C04B24/42;C04B24/26;C04B24/32;C04B103/60
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種用于混凝土/砂漿的聚合物復合減縮劑屬于復合減縮劑領(lǐng)域。該減縮劑由吸水性聚合物和疏水性聚合物復合而成，具有亞微觀半互穿/互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，吸水性聚合物形成交聯(lián)網(wǎng)絡，疏水性聚合物填充在網(wǎng)絡空隙中。該減縮劑吸水率為20％～150％(wt.)，摻入混凝土/砂漿中能夠有效減少自收縮和干燥收縮。該減縮劑摻量為膠凝材料總質(zhì)量的1.5wt％～9.5wt％，以干摻方式加入，不影響混凝土/砂漿工作性，對混凝土/砂漿力學強度影響小，可改善混凝土/砂漿的抗開裂及抗凍融性能，提高其耐久性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于混凝土/砂漿聚合物復合減縮劑，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

混凝土裂縫一直是影響混凝土及其結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵因素，現(xiàn)代混凝土高流動性和低水膠比的發(fā)展趨勢，加劇了混凝土的收縮開裂風險。而混凝土的體積收縮是導致混凝土開裂的直接原因。因此，減少混凝土體積收縮對于提高混凝土的耐久性，延長其構(gòu)筑物的使用壽命具有重要意義。

針對混凝土的收縮開裂問題，目前工程上的主要解決措施有：減少水泥用量減少收縮；加強混凝土養(yǎng)護；摻加膨脹劑補償體積收縮；加入化學減縮劑降低毛細孔溶液表面張力以減少收縮。以上方法各有其優(yōu)缺點和適用范圍。其中，內(nèi)養(yǎng)護措施能夠有效改善混凝土的收縮開裂，高吸水性樹脂(SAPs)是一類常見的內(nèi)養(yǎng)護劑，其具有的吸水-釋水特點，可以有效保持混凝土內(nèi)部的相對濕度，減少混凝土的收縮。然而，SAPs存在快速大量吸水造成混凝土拌合物工作性損失、釋水后產(chǎn)生大孔洞降低混凝土強度等問題。

本發(fā)明針對SAPs的上述問題，發(fā)明了一種新型的聚合物復合減縮劑，可以減緩SAPs吸水速率、調(diào)控吸水溶脹率。該減縮劑可以直接干摻入混凝土/砂漿中，既能較長時間維持基體內(nèi)部的相對濕度、減少混凝土收縮，又不影響混凝土/砂漿的工作性和混凝土強度，改善混凝土的抗開裂及抗凍融性能，提高混凝土耐久性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明將吸水性聚合物與疏水性聚合物復合制備了一種聚合物復合減縮劑，將其加入混凝土/砂漿中，可以顯著降低基體的收縮，有效改善基體的抗開裂及抗凍融性能。

1.一種用于混凝土/砂漿的聚合物復合減縮劑，是由一種吸水性聚合物包覆一種或多種疏水性聚合物制成，結(jié)構(gòu)為半互穿或互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

2.進一步，該減縮劑結(jié)構(gòu)中吸水性聚合物形成交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，疏水性聚合物填充于網(wǎng)絡中或與其形成互穿網(wǎng)絡。

3.進一步，所述吸水性聚合物為聚丙烯酸系、海藻酸鹽系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系的一種；所述疏水性聚合物為環(huán)氧樹脂、氟碳樹脂，有機硅樹脂中的一種或多種。

4.進一步，其制備過程如下：

將吸水性聚合物的單體和水按質(zhì)量比0.5:100～4.5:100攪拌混合，按吸水性聚合物單體溶液質(zhì)量的0.1wt％～0.3wt％加入乳化劑；還加入疏水性聚合物，恒溫攪拌0.5h～2.5h，成型、固化后得到聚合物復合減縮劑。

5.進一步，吸水性聚合物與疏水性聚合物的質(zhì)量比為1:2～1：10。

6.進一步，該減縮劑的吸水率為自身質(zhì)量的20wt％～150wt％。

7.進一步，該減縮劑一般為球狀或纖維狀，粒徑或橫截面直徑為0.05mm～1.5mm。

8.進一步，該減縮劑在混凝土/砂漿中的摻量為膠凝材料總質(zhì)量的1.5wt％～9.5wt％。

9.進一步，該減縮劑以干摻方式加入水膠比(混凝土中水：膠凝材料總量)或水灰比(砂漿、凈漿中水：水泥)為0.2～0.6的混凝土或砂漿中，可顯著降低混凝土/砂漿自收縮和干燥收縮。

本發(fā)明的有益效果為：