[发明专利]一种基于有机硅的混凝土快速凝固添加剂

说明书

本发明公开了一种基于有机硅的混凝土快速凝固添加剂，它包含水解液和固化剂两组分。水解液由异丙醇、水和少量盐酸组成，固化剂为四甲氧基硅烷。使用前两组分按一定比例混合均匀，然后直接喷洒于刚成型浇制的混凝土表面，混凝土凝固速度能够显著加快。本发明利用四乙氧基硅烷遇水快速水解为SiO₂和乙醇，形成的二氧化硅能够加速水泥矿物的水化，促进早期钙矾石的生成；同时四乙氧基硅烷水解消耗水分以及乙醇和原先存在的异丙醇和水形成易挥发的共沸水合物，加快混凝土中水分的挥发；纳米二氧化硅能显著改善水泥石与骨料界面的粘结性能，使混凝土内部结构密实，孔隙率下降，大大提高路面混凝土的耐磨、抗裂性能。

技术领域

本发明属于化学助剂领域，具体涉及一种基于有机硅的混凝土快速凝固添加剂。

背景技术

众所周知，无论是沥青混凝土路面或是水泥混凝土路面，在长期使用过程中不可避免会被损坏。公路部门传统上采用沥青混凝土进行路面修补，其优点是修复时间短，但不足之处是道路强度不均匀，传荷不一致，因而使用寿命较短。如果用普通水泥混凝土进行路面修补，则修补后需较长时间的路面养护,因而需阻断交通，使车辆绕道，增加交通运输费用。因此迫切需要研制开发一种施工方便，耐久性好，经济合理的混凝土快速修补材料。

由混凝土构建的路面具有刚度大、强度高、整体性好、稳定性好、抗侵蚀能力强、耐用、养护费用少等优点。但是在使用过程中也发现不少不足之处，如对超载敏感，易产生开裂甚至断板；接缝多，容易引起行车跳动，影响行车舒适性，噪音大；修补困难，不能立即开放交通等。其中，在发生开裂及断板时，修补困难，开放交通时间过长，从而易引起交通阻塞的现象尤为严重。

针对水泥混凝土路面板的修补，世界各国都在进行施工工艺和修补材料研究。最直接有效的方法就是加快混凝土早期强度发展，一些国家研制出快硬早强水泥，如日本的“一日水泥”，英国的“Swifftcrete”水泥，德国的“Draifach”水泥等。但是，使用特种水泥修补的费用太高。结合我国国情，使用一定的水泥混凝土外掺材料来加快水泥的水化及早期强度发展，是一种既能达到目的，又能尽量地节约成本的方法。

目前国内也有一些高早强、收缩小、路用性能优良的快速修补材料，例如JK24和快通I型快速修补剂。但现有的快速修补材料普遍存在掺量过大、造价过高的缺陷，针对这一问题，我们研制的含二氧化硅的混凝土快速凝固添加剂在较小的掺量下即可达到快速修补的要求，而且成本比目前使用的低很多。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于有机硅的混凝土快速凝固添加剂。

技术方案：一种基于有机硅的混凝土快速凝固添加剂，包含水解液和固化剂两组分，使用前将水解液和固化剂两组分按一定比例混合均匀，然后直接喷洒于刚成型浇制的混凝土表面，混凝土凝固速度能够显著加快。

作为优化：所述的水解液由异丙醇、水和少量盐酸组成，其组成及质量比如下：异丙醇：水：3mol/L稀盐酸＝125：4.5：0.5。

作为优化：固化剂为四乙氧基硅烷；

作为优化：所述的水解液和固化剂混合比例为：1：0.5～1:0.6；

作为优化：混合好的添加剂直接喷洒于刚成型浇制的混凝土表面，其使用量为3～8g/m²。

有益效果：本发明利用四乙氧基硅烷遇水快速水解为SiO₂和乙醇，形成的二氧化硅能够加速水泥矿物的水化，促进早期钙矾石的生成；同时四乙氧基硅烷水解消耗水分以及乙醇和原先存在的异丙醇和水形成易挥发的共沸水合物，大大加快混凝土中水分的挥发；并且四乙氧基硅烷水解形成的SiO₂为纳米二氧化硅，实验证明，在混凝土快速修补剂中加入少量的纳米级材料，它能显著改善水泥石与骨料界面的粘结性能，使混凝土内部结构密实，孔隙率下降，大大提高路面混凝土的耐磨、抗裂性能。

具体实施方式