[发明专利]一种混凝土高吸水树脂型自养护材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说，涉及一种混凝土高吸水树脂型自养 护材料及其制备方法。

背景技术

目前，走资源节约型发展道路已成为混凝土工程可持续发展的必然，提高工程施 工建设质量、延长工程使用寿命是建设发展的核心。混凝土工程施工开裂问题普遍存在，并 随高强混凝土广泛应用，开裂问题加剧。施工裂缝加速混凝土工程劣化，造成工程质量存在 先天不足，严重影响服役安全性、适用性和耐久性。如何提升混凝土工程施工裂缝防治技 术，是当今国际关注的重大技术问题。

混凝土养护方法包括外养护和自养护，外养护为目前混凝土工程普遍采用的方 式，包括湿制养护（洒水和湿覆盖等）和保水养护（表面化学养生和覆盖塑料膜等）。外养护 的技术缺陷如下：（1）养护作用范围局限于结构表层混凝土，对结构内部混凝土养护作用有 限，尤其对于低渗透性的高强混凝土养护效果更有限；（2）在干旱或夏季高温地区，混凝土 收缩开裂倾向加剧，加之养护水蒸发快，养护质量难以保证；（3）拆模期内构件收缩开裂明 显，外养护不能及时对未拆模构件立面和底面养护；（4）对于构件立面和隐蔽复杂部位，外 养护施工难度大，养护质量不易保证。外养护技术防治混凝土收缩作用不足，是导致混凝土 工程施工开裂严重的重要原因。

自养护指在混凝土浇筑成型后，不需外部补充养护水分，仅依靠自养护材料内部 储存水分，实时、持续地为混凝土提供养护水分，即可达到优异的养护效果。相比外养护，自 养护有益于提高混凝土养护施工质量，主要原因如下：（1）相比外养护水需要迁移至混凝土 内部发挥养护作用，因自养护材料均匀分散于混凝土内部，储存养护水分仅需迁移极短距 离，即可发挥养护作用，可实现混凝土表层和内部同步养护以提升养护施工质量，作用效果 对低渗透性的高强混凝土尤为突出；（2）在干旱或夏季高温地区，外养护水挥发快，养护质 量难以保证，自养护水分因混凝土基体阻隔，水分难以挥发，有益于提升养护施工质量；（3） 可实现拆模期内混凝土构件和拆模后构件立面、隐蔽与复杂部位的及时养护，降低养护施 工难度；（4）避免施工水分流失和蒸发问题，节省水资源和施工人力、物力。

然而，现有自养护材料及其制备方法存在诸多缺陷，距工程规模化应用尚有较大 距离，主要问题如下：（1）缺乏自养护材料对混凝土中胶凝材料水化溶液吸收率的设计，现 有研究多以水吸收率、饱和氢氧化钙溶液或氯化钠溶液吸收率替代，易导致自养护材料应 用效果不足，并产生混凝土和易性不良及力学性能降低等负面问题，实际上，胶凝材料水化 溶液为高碱性复杂离子溶液，本发明人研究发现，上述替代方法测得的吸收率高出实际胶 凝材料水化溶液吸收率6倍以上；（2）高吸水树脂型自养护材料颗粒偏粗，易降低自养护性 能和混凝土力学性能；（3）高吸水树脂自养护材料反应体系中缺乏缓冲体系，易发生单体爆 聚形成聚合密度不均匀等问题；（4）化学合成反应缺乏对反应热量释放的控制，易导致生产 安全性问题。

鉴于此，本发明人基于此类产品设计制造多年经验及专业知识，综合运用高分子 材料分子结构设计、混凝土材料学和混凝土结构工程等多学科原理，积极研究创新，以期创 设一种新型的自养护材料和自养护混凝土，能够改进现有技术诸多缺陷，使其更具有实用 性，经过多年研究和实践，提出本发明。

发明内容

本发明提供一种高吸水树脂型自养护材料及其制备方法，要解决现有外养护技术 防治混凝土收缩作用不足、易导致混凝土工程施工开裂的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种混凝土高吸水树脂型自养护材料，作为自养护功能组分掺入混凝土，其特征在于， 其配方中各组分的重量份比为：

乙二胺四乙酸二钠0.01～0.90份；

三乙醇胺0.05～1.00份；

互穿网络聚合物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；

还原剂0.006～0.040份；

交联剂0.02～0.20份；

引发剂0.02～0.20份；

去离子水100份。

其中，所述互穿网络聚合物可以为聚氧乙烯醚系列、聚乙二醇系列、聚乙二醇单甲 醚系列或聚乙烯醇系列单体中的一种或至少两种的混合物。