CN110963819B - 一种具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法：包括以下步骤：（1）将硅溶胶，乳化剂，和水混合，常温搅拌2~4h，得到核溶液;(2)加入二十二醇，乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇升温至60~70℃，保温4~6h，然后冷却即可得到核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。该方法制得的水分蒸发抑制剂制备工艺简单，无副产物，不易分层，硅溶胶对醇基膜性能有较大的提升，使得水分蒸发抑制剂有优异的水分蒸发抑制效果。

Description

一种具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法

技术领域

本发明属于混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法。

背景技术

在高温的环境下，现浇混凝土浆体的自由水向表面蒸发，随着失水的增加，毛细管负压产生的应力是混凝土表面体积产生收缩，形成塑性收缩裂缝。严重的收缩裂缝的影响会对混凝土的结构稳定性有重大的影响，进而造成巨大的经济损失。因此如何控制塑性阶段的裂缝，对混凝土的耐久性具有重大的意义。

传统的抑制混凝土表面水分蒸发的方法有铺设薄膜，草盖等，这种方式适合对水平结构的路面进行养护，如桥面或路面等。对于不规则的结构，这种方式则比较费时费力，不经济。此时，通常会用到另一种方式，即对需要养护的路面进行水分蒸发抑制剂的喷洒。

CN106810641A公布了一种以不饱和酸、不饱和酰胺和不饱和酯为原料，水溶液自由基聚合的方法制备的水分蒸发抑制剂，该水分蒸发抑制剂能有效抑制混凝土塑性阶段的表面水分蒸发，但是采用了自由基聚合的方法，难免会残留一些未反应的小分子单体，影响使用效果。CN104261872B公布了一种水分蒸发抑制剂,以疏水阴离子和疏水阳离子化合物组成，在静电作用形成致密的膜，可有效抑制水分蒸发并提高抗温性和抗风性。CN105503019B公开了以长链醇为基膜，在高温下剪切乳化，快速引入水，能在很短的时间内完成产品的制备，工艺简单，制得的产品有很好的水分蒸发抑制效果，但所选的膜基为单纯的长链醇，在大风高温的恶劣环境下，其效果会有所减少。

发明内容

本发明提供了一种混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法，所得的混凝土水分蒸发抑制剂具有绿色环保，保水防水，耐温耐风的特点。

本发明所述的具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将硅溶胶，乳化剂，和水混合，常温搅拌2~4h，得到核溶液;

（2）加入二十二醇，乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇升温至60~70℃，保温4~6h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

所述各组分按质量百分比组成：

硅溶胶 10~15%

乳化剂 1~5%

二十二醇 10~20%

乙烯基吡咯烷酮 5~10%

聚乙烯醇 1~5%

水 余量。

所述硅溶胶SiO₂含量为30~40%，粒径为100~200nm。

所述步骤乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵，吐温60，十二烷基磺酸钠，司班60， 辛基酚聚氧乙烯醚 OP-10中的一种或多种；

本发明的有益效果：以硅溶胶为核，以二十二醇为壳，制备了有机无机复合核壳结构的水分蒸发抑制剂。减少了挥发性单体的使用，制备工艺简单，绿色环保。以硅溶胶为核，有效的增强了醇膜的强度和耐热性。另一方面，硅溶胶自身的防水和粘结性能提高了醇膜的稳定性和保水性。这些性能的提升使得所成的膜在严酷的环境下也能有较好的水分蒸发抑制效果。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的内容作进一步的说明，但本发明的内容并不局限于实施例表述的范围。

各实施例中，

水分蒸发抑制率按照国家标准JG/T447-2015《混凝土塑性阶段水分蒸发抑制剂》要求进行测定；

稳定性测试方法：将测试样品放置50℃烘箱内放置50天，观察是否出现沉淀或分层等不均匀现象。

实施例1

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将15g固含量30%的硅溶胶，5g吐温60和50g水混合，常温搅拌2h，得到核溶液;

（2）加入20g二十二醇，5g乙烯基吡咯烷酮，5g聚乙烯醇升温至70℃，保温6h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为34.9%,稀释118倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为85%，4h水分蒸发抑制剂为39%。

实施例2

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将10g固含量40%的硅溶胶，1g OP-10和68g水混合，常温搅拌4h，得到核溶液;

（2）加入10g二十二醇，10g乙烯基吡咯烷酮，1g聚乙烯醇升温至60℃，保温4h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为25.5%,稀释85倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为80%，4h水分蒸发抑制剂为35%。

实施例3

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将11g固含量32%的硅溶胶，2g 十二烷基磺酸钠和64g水混合，常温搅拌3h，得到核溶液;

（2）加入15g二十二醇，6g乙烯基吡咯烷酮，2g聚乙烯醇升温至63℃，保温5h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为26%,稀释87倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为83%，4h水分蒸发抑制剂为37%。

实施例4

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将14g固含量36%的硅溶胶，5g 司班60和55.6g水混合，常温搅拌3.3h，得到核溶液;；

（2）加入14g二十二醇，8g乙烯基吡咯烷酮，3.4g聚乙烯醇升温至69℃，保温5.5h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为42%,稀释140倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为89%，4h水分蒸发抑制剂为42%。

实施例5

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将13g固含量33%的硅溶胶，1g 十六烷基三甲基溴化铵，1g十二烷基磺酸钠和57g水混合，常温搅拌3.6h，得到核溶液;

（2）加入17g二十二醇，7g乙烯基吡咯烷酮，4g聚乙烯醇升温至66℃，保温4.4h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为34%,稀释113倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为80%，4h水分蒸发抑制剂为37%。

实施例6

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将13.5g固含量37%的硅溶胶，1g 司班60，1g十二烷基磺酸钠，1gOP-10,1g吐温60，1g十六烷基三甲基溴化铵和56.5g水混合，常温搅拌3.7h，得到核溶液;

（2）加入13g二十二醇，9g乙烯基吡咯烷酮，3g聚乙烯醇升温至67℃，保温5.3h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为35%,稀释116倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为83%，4h水分蒸发抑制剂为38%。

实施例7

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将12g固含量35%的硅溶胶，2.3g 司班60，1g十二烷基磺酸钠，1gOP-10和59.1g水混合，常温搅拌2.8h，得到核溶液;

（2）加入12g二十二醇，9.3g乙烯基吡咯烷酮，3.3g聚乙烯醇升温至68℃，保温4.8h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为33.3%,稀释111倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为81%，4h水分蒸发抑制剂为37%。

实施例8

具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备，包括以下步骤：

（1）将14.5g固含量31%的硅溶胶，1g十二烷基磺酸钠，1.5g司班60，和62.1g水混合，常温搅拌3.1h，得到核溶液;

（2）加入11g二十二醇，8.8g乙烯基吡咯烷酮，1.1g聚乙烯醇升温至61℃，保温5.3h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂。

该样品置于50℃烘箱放置50天质地均匀，无沉淀，测得其固含量为27%,稀释90倍喷洒于混凝土的表面，与未喷洒水分蒸发抑制剂的空白混凝土对比，1h水分抑制剂为83%，4h水分蒸发抑制剂为36%。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硅溶胶，乳化剂，和水混合，常温搅拌2~4h，得到核溶液;

（2）加入二十二醇，乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇升温至60~70℃，保温4~6h,然后冷却后即得具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂，

所述各组分按质量百分比组成：

硅溶胶 10~15%

乳化剂 1~5%

二十二醇 10~20%

乙烯基吡咯烷酮 5~10%

聚乙烯醇 1~5%

水 余量。

2.根据权利要求1所述的具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶SiO₂含量为30~40%，粒径为100~200nm。

3.根据权利要求1所述的具有核壳结构的混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵、吐温60、十二烷基磺酸钠、司班60、辛基酚聚氧乙烯醚 OP-10中的一种或多种。