[发明专利]具有阻锈功能的砂浆、混凝土减缩剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，特别是涉及一种具有阻锈功能的砂浆、混凝土减缩剂及其制备方法。

背景技术

混凝土结构与砌体结构、钢结构、木结构相比，历史不长。直到1824年波特兰水泥的发明才为混凝土的大量使用开创了新纪元。至今仅有160多年历史。在这100多年实际使用过程中，大量的钢筋混凝土结构由于混凝土裂缝、钢筋腐蚀等各种各样的原因而提前失效，使混凝土结构的服役年限大大缩短。

近年来混凝土的裂缝问题一直困扰着建筑工程界。产生裂缝的原因很多，其中最主要的是由塑性收缩、干燥收缩等引起的非荷载裂缝。这些裂缝为空气和水进入混凝土提供了通道，加快了混凝土劣化、造成钢筋锈蚀，在寒冷地区还会发生冻融破坏，进一步加剧了这一过程。这些都会降低混凝土的耐久性，影响工程的使用寿命，严重者将会威胁到人身及财产安全。

因此，通过何种途径来减小混凝土的收缩、提高混凝土耐久性以及阻止钢筋锈蚀已成为当前研究的热点。目前解决的方法有在混凝土搅拌时加入减缩剂、膨胀剂、纤维或改善养护条件等。由于混凝土减缩剂不受混凝土配合比的限制，在低水灰比、高水泥用量的条件下可发挥出优良的减缩效果。同时，减缩剂与水泥的适应性好，在不同品种的水泥中都可发挥出良好的减缩效果。加混凝土减缩剂是预防混凝土收缩开裂的重要措施之一。

减缩剂(Shrinkage Reducing Agent)，日文称为“收缩低减剂”，于1982年由日产水泥公司和三洋化学工业公司首先研制成功，1985年Goto等人取得专利。随后，日本、美国的众多学者对这一领域进行了广泛深入的研究，取得丰硕的成果。

我国关于减缩剂的研究和报导始于20世纪90年代，由于减缩剂的成本较高，功能单一、且影响混凝土后期强度，一直没有得到推广应用。在我国，定型的混凝土减缩剂产品极少。但随着混凝土工程裂缝控制的迫切需要，以及减缩剂研究技术和产品性能的进一步提高，减缩剂这一新材料定将得到越来越广泛的应用。

钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土破坏的主要因素，使用钢筋阻锈剂是延长钢筋混凝土耐久寿命的有效方法之一，已广泛应用于新建和已建混凝土工程中，用于抵御钢筋锈蚀。目前使用最多的是无机阻锈剂，如铬酸盐和钼酸盐等可减少钝化膜活性点数目，但该类物质对混凝土的凝结时间和早期强度有较大的负面影响。上世纪七十年代，Ca(NO₂)₂已被证明能有效提升钢筋锈蚀的临界Cl^-浓度和[Cl^-]/[OH^-]比，而且不会引起碱集料反应和混凝土强度变化，并成为了一种广泛使用的钢筋缓蚀剂。然而近年来，由于Ca(NO₂)₂对环境污染严重，许多国家已逐步禁用。

近年来高分子阻锈剂和复合型阻锈剂成为国内外的研究热点，然而与国外相比，国内对这两种类型阻锈剂的研究仍存在较大差距。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有阻锈功能的砂浆、混凝土减缩剂及其制备方法，能够减少混凝土塑性收缩和干缩，从而大幅度降低混凝土收缩开裂的风险，降低混凝土干缩裂缝发生几率，并能阻止碳钢发生腐蚀，提高混凝土耐久性，而且无毒、无味，对环境无污染，使用方便，适用于各种环境及条件的混凝土。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种具有阻锈功能的砂浆、混凝土减缩剂，它包括以下重量百分含量的原料：

减缩组分                     5~20%，

水溶性有机高分子阻锈组分     5~20%，

水                           余量。

在本发明一个较佳实施例中，所述的减缩组分由丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基烯基聚氧乙烯醚和聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯组成，丙烯酰胺︰甲基丙烯酸甲酯︰甲基烯基聚氧乙烯醚︰聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯的重量配比为0.5~1.0：0.5~1.0：0~1：1~2。

在本发明一个较佳实施例中，所述的聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯的平均分子量为500~2000。

在本发明一个较佳实施例中，所述的减缩组分的平均分子量为10000~50000。