[发明专利]一种混凝土用复合型内养护减缩抗裂剂及其生产方法

说明书

本发明公开了一种混凝土用复合型内养护减缩抗裂剂及其生产方法，属于混凝土添加剂。以重量份数计，包括：改性膨胀剂、丙烯酸改性聚丙烯纤维、氧化石墨烯和聚羧酸减水剂。本发明通过以氧化石墨烯为吸附点，吸附丙烯酸改性聚丙烯纤维纤维形成三维网状的枝蔓状毛细管结构，在混凝土内部形成无数个均匀分布的微型蓄水池，最大程度地促进胶凝材料的水化反应，并明显改善混凝土变形性能、抗裂性能和耐久性能。

技术领域

本发明涉及混凝土添加剂，尤其是一种混凝土用复合型内养护减缩抗裂剂及其生产方法。

背景技术

水泥混凝土在正常使用过程中，不可避免地会出现多种损伤，如裂缝、变形、接缝损坏等，其中裂缝类损伤所占的比重最大，几乎存在于所有的混凝土结构中。混凝土中的裂缝起初是微观缝隙，对其整体结构影响不大，但在内外因素共同作用下，这些微观缝隙会逐步扩展成宏观裂缝，进而对混凝土的破坏，形成贯穿裂缝、深层裂缝、断板等严重损伤，严重影响混凝土道面的结构整体性及承载力。

混凝土裂缝的形成原因极其复杂，大致可以分为收缩裂缝、碱-骨料反应裂缝、基础沉裂缝、外界荷载作用裂缝、环境腐蚀裂缝等都可引起开裂。其中，收缩裂缝最为常见，一般包括塑性收缩、自生收缩、干燥收缩、温度收缩及碳化收缩。塑性收缩裂缝通常为水泥混凝土面板在凝结硬化过程中形成的，多为表面裂缝，对传递荷载没有影响，当裂缝深度超过3cm时可能会加剧扩展；干缩裂缝为结构性活动裂缝，能够引起二次开裂。

目前提高混凝土抗裂性的技术途径主要有两条：一是通过添加膨胀剂补偿混凝土收缩，二是添加合成纤维改善混凝土脆性。这两种方法的防裂原理、作用层面、作用方式及最有效的作用时段不相同。膨胀剂主要是通过化学作用补偿混凝土硬化阶段的收缩，但对抑制混凝土早期塑性收缩作用不大；而合成纤维对于控制混凝土早期的塑性收缩开裂有明显的作用，但在硬化阶段却很难再有帮助。

因此仅靠单一添加膨胀剂或合成纤维都不能完全解决混凝土的裂缝问题。目前工程应用中也有添加膨胀剂和合成纤维的双掺技术，在混凝土施工时，纤维和膨胀剂在混凝士搅拌站或施工现场作为独立组分分别加入，由于两种材料的配合比未经优化，存在一定的随意性，不能获得最佳添加效果。

发明内容

发明目的：提供一种混凝土用复合型内养护减缩抗裂剂及其生产方法，以解决背景技术中所涉及的问题。

技术方案：一种混凝土用复合型内养护减缩抗裂剂，以重量份数计，包括：

优选地，所述改性膨胀剂为亚麻酸改性碱性膨胀剂，所述碱性膨胀剂为硫酸铝钙和氧化钙组成的复合型膨胀剂。

优选地，所述改性膨胀剂的制备方法如下：将硫酸铝钙、氧化钙和α-亚麻酸胶粒按照质量比为100：(20～60)：(1～5)的比例混合、搅拌均匀；最后通过粉磨设备研磨至比表面积为200～500m²/kg。

优选地，所述丙烯酸改性聚丙烯纤维为丙烯酸-木质素磺酸盐改性聚丙烯纤维，其结构式如下：

其中，R为分子量为200～800的木质素或木质素改性物；M为与磺酸根结合的金属离子；n、m为1000～100000，且2％≤m/(m+n)≤30％；a、b为50～200。

优选地，所述丙烯酸改性聚丙烯纤维的改性方法为：

步骤一、将聚丙烯纤维加入过氧化二苯甲酰的二甲苯溶液中，在氮气气氛保护下，在50～60℃的条件下恒温搅拌30～60min，然后蒸馏分离去除二甲苯和残余溶液，然后加入丙烯酸溶液，并升温至70～90℃，恒温反应60～90min，然后取出固体反应物，水洗，再用丙酮浸泡、过滤，45～60℃下烘干至恒重，得到丙烯酸改性聚丙烯纤维；