[发明专利]沸石载体混凝土内养护剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种沸石载体混凝土内养护剂及其制备方法与应用，属于混凝土技术领域。该内养护剂包括如下质量份的各原料组分：丙烯酸类化合物：4.5～10份，丙烯酰胺类化合物：50～100份，交联剂：0.05～0.2份，引发剂：0.05～0.2份，去离子水：100～300份，多孔沸石：2.5～10份；其中，多孔沸石的粒径为0～0.15mm，比表面积800m²/g，孔隙率为50～60％。利用多孔沸石作为外壳体，其吸附由上述原料组分制备的吸水高分子聚合物核溶液制得粒度适宜的具备核壳结构的颗粒物材料，该颗粒物材料与其他物料复配制备混凝土，由于颗粒物材料吸水溶胀可以占据混凝土内部一定空孔，吸水过程缓慢，同时释水时效果也缓慢，在提升混凝土力学性能基础上，还能有效抑制混凝土的早期收缩。

本发明涉及一种混凝土的外加剂，属于混凝土技术领域，具体地涉及一种沸石载体混凝土内养护剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着现代混凝土技术逐渐向高强、高性能混凝土发现发展，混凝土由于水胶比降低和高胶材用量在水化过程和干燥过程中产生相当大的化学收缩和自收缩，高强、高性能混凝土面临着早期收缩大、开裂敏感性高的问题。研究认为最可行有效的办法就是从混凝土内部补偿水化所需的水分，对混凝土进行养护，即内养护或自养护。混凝土的内养护是指在混凝土中加入吸水材料，它可以在混凝土内部起到内部蓄水池的作用，当混凝土内部相对湿度下降时能缓慢向四周释放水分，补充其内部水分消耗，维持混凝土内部湿度从而减缓自干燥效应，这就可以解决高强、高性能混凝土的低水胶比造成收缩问题。

目前，常规内养护手段主要有两类：一是采用多孔性轻集料和陶粒陶砂，但其吸水能力较差，在搅拌过程中轻集料容易上浮，内养护效果不佳；二是交联聚丙烯酸类高吸水树脂，因其含有大量磺酸基、羧基、酰胺基和羟基等强亲水性基体，可以吸收自重百倍甚至上千倍的水分，作为内养护剂使用时可以在水泥水化过程中不断释放水分，保证水泥进一步水化，防止混凝土早期收缩开裂。但高吸水树脂吸水倍率大且吸水速率快，极易影响混凝土工作性能和强度发展。此外，吸收树脂对混凝土内部环境要求较高，若混凝土内部碱性环境不稳定，高吸水树脂不能稳定释放水分，导致混凝土水胶比变大从而造成混凝土工作性能不稳定。

中国发明专利申请(申请公布号：CN105542072A，申请公布日：2016-05-04)公开了一种适用于强碱环境的混凝土内养护剂及其制备方法，通过改变高吸水树脂酰胺基和羧酸基比例来满足耐碱性，并减少高吸水树脂粒径，从而降低吸水倍率，但并未公开其在混凝土碱性环境降低情况下作为内养护剂的使用效果。

中国发明专利申请(申请公布号：CN105330191A，申请公布日：2016-3-30)公开了一种核壳结构的聚丙烯酸吸水树脂，该专利制得吸水树脂虽能延缓了吸水速率，但壳体材料制备工艺复杂，经济效果差，且并未公布该吸水树脂对强度影响。

中国发明专利申请(申请公布号：CN109516714A，申请公布日：2019-03-26)公开了一种陶粒载体混凝土内养护剂及其制备方法，它的制备方法包括如下步骤：将丙烯酸溶液、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯酸、引发剂、交联剂混合均匀配制反应溶液a；将醚化海藻酸钠溶液、丙烯酰胺溶液、引发剂、交联剂混合均匀配制反应溶液b；将陶粒依次浸泡于反应溶液a和反应溶液b中，并依次进行微波处理。本发明首次提出以陶粒为载体，在陶粒内外部进行吸水树脂的聚合，同时采用孔内孔外两步法，实现孔内外不同吸水速率聚合物的构建，制得的陶粒载体混凝土内养护剂可大幅度提高混凝土内部湿度，对混凝土的早期减缩效果显著，同时本发明所述陶粒载体混凝土内养护剂，吸水释水速率缓慢，有利于保障混凝土强度等使用性能，具有重要的应用和推广价值。然而上述专利公开的内养护剂存在在混凝土中难以均匀分散，且材料来源复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种沸石载体混凝土内养护剂及其制备方法与应用，该养护剂掺杂在混凝土中在提升混凝土力学性能基础上，还能有效抑制混凝土的早期收缩。