专利名称：一种混凝土内养护剂、其制备方法及使用方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土内养护剂、其制备方法及使用方法。
背景技术：
混凝土结构浇筑后，良好的湿养护是保证其强度建立和强度正常增长的重要条 件。此外，混凝土良好的湿养护也是杜绝结构发生干缩开裂和渗漏危害的重要措施。按照 国家有关标准规范，混凝土拌合物浇注后至少需要进行7天湿养护(掺加粉煤灰、矿渣粉等 掺合料的混凝土则需要14天湿养护，掺加膨胀剂的混凝土其湿养护也至少应为14天)，才 能保证混凝土强度正常增长和有效预防正常设计和施工情况下结构的干燥开裂。然而，由 于我国正处在飞速的建设时期，且由于建筑工地用工制度的不健全，混凝土结构混凝土浇 注后，几乎得不到正常的湿养护，或者即使采取一些覆盖、喷水等措施，也不能保证足够的 湿养护时间，往往导致强度发展不正常，28天强度达不到设计等级，甚至混凝土结构过早开 裂的现象，既影响了结构承载力，又导致混凝土耐久性严重下降，同时引起很多工程事故和 工程纠纷。另一方面，北方干旱地区、沙漠地区，以及沿海地区的结构工程，养护混凝土所需 水源异常紧张，混凝土强度不达标和干燥开裂更加严重。混凝土施工后的养护问题成为当 前保证混凝土结构体强度正常发展和避免干燥开裂的首要任务。为省却混凝土浇筑后的洒水和覆盖湿养护的环节，业已研制生产了多种类型的混 凝土养护剂，如乳化石蜡、聚醋酸乙烯酯乳液、丁苯乳液、苯丙乳液等。目前我国已制定混凝 土养护剂的建材行业标准《JC/T901-2002混凝土养护剂》。混凝土养护剂的使用方法和作 用原理是，当混凝土浇筑、振捣、抹面后，在终凝前，喷洒或涂刷一层上述种类的乳液，乳液 中的水分蒸发后，乳液中的聚合物粒子互相联结，形成一层不透水的薄膜，这层薄膜阻止了 混凝土内部水分向外迁移，混凝土内部水泥、粉煤灰、矿渣粉等胶凝材料便可利用内部的水 分充分水化，而得以提高强度和防止干缩开裂。然而，现有的混凝土养护剂的使用方法是喷涂或涂刷在混凝土表面的，实际应用 中常出现以下情况，往往使工程质量不能得到良好的保证1)由于施工人员素质较差或 责任心不强，常常不能按照施工要求进行喷涂或涂刷，导致混凝土结构表面某些部位漏喷 (涂)，或者喷涂(涂刷)的遍数不够。2)某些部位，尤其是拆模后横梁、挑翼等复杂结构的 底部，养护剂的喷涂(涂刷)操作困难，或耗费的人力、物力很大。3)建筑工地混凝土浇筑 物上施工人员的行走、车辆的行走、钢筋(或其他金属器件)装卸、挪动时的刮擦等难免会 破坏混凝土表面的已形成的养护剂薄膜。市场呼唤新型高效的混凝土养护剂的开发研究和 生产应用。因此，现有技术有待于完善和发展。
发明内容
本发明所要解决的问题在于提供一种保水能力强、养护效果好的混凝土内养护 剂。
为了解决上述技术问题，本发明申请人针对实际工程中混凝土养护不到位所引起 的各种技术难题，以及现有混凝土养护剂应用中的局限性，开发研制了一种可在混凝土中 制备过程中直接掺入的养护剂，这种养护剂称为“混凝土内养护剂”。本发明的技术方案如下一种混凝土内养护剂，其中，包括以下组分羟基淀粉、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙 酯、甲基纤维素、聚丙烯酰胺和木质素磺酸盐。
镁。
所述的混凝土内养护剂，其中，所述混凝土内养护剂为水剂。
所述的混凝土内养护剂，其中，所述水剂中含有助溶剂。
所述的混凝土内养护剂，其中，所述助溶剂为酒精。
所述的混凝土内养护剂，其中，各组分的重量比为
羟基淀粉100 ；
淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯 10-50 ；
甲基纤维素2-30 ；
聚丙烯酰胺4-25 ；
木质素磺酸盐20-60 ；
酒精1-10 ；
水800-900。
所述的混凝土内养护剂，其中，各组分的重量比为
羟基淀粉100 ；
淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯 20-40 ；
甲基纤维素5-20 ；
聚丙烯酰胺5-20 ；
木质素磺酸盐20-50 ；
酒精2-8 ；
水800-900。
所述的混凝土内养护剂，其中，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸
所述的混凝土内养护剂的使用方法，其中，将所述混凝土内养护剂在配制混凝土 料时掺入，并搅拌均勻，其中，所述混凝土内养护剂的重量占混凝土料中胶凝材料总重量的 0. 1% -0. 3%。 一种混凝土内养护剂的制备方法，其中，包括将木质素磺酸盐、羟基淀粉、淀粉接 枝甲基丙烯酸羟乙酯、甲基纤维素、聚丙烯酰胺溶于40-60°C的酒精水溶液中。所述的混凝土内养护剂的制备方法，其中，各组分的重量比为
羟基淀粉100 ；
淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯10-50 ；
甲基纤维素2-30 ；
聚丙烯酰胺4-25 ；
木质素磺酸盐20-60 ；
酒精1-10 ；
水800-900。所述的混凝土内养护剂的制备方法，其中，各组分的重量比为羟基淀粉100 ；淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯 20-40;甲基纤维素5-20 ；聚丙烯酰胺5-20 ；木质素磺酸盐20-50 ；酒精2-8 ；水800-900。本发明的混凝土内养护剂掺加量少，使用方便，其在混凝土内部具有超强的吸水 保水能力，阻止混凝土内部的水分向外蒸发，即使混凝土浇筑后得不到外部的水(湿)养 护，也能使胶凝材料得到良好的水化反应，因而大幅度提高混凝土的强度和降低干燥收缩， 预防开裂。本发明产品不仅对混凝土用水量的影响较小，而且有助于提高混凝土拌合物的 保水性和粘聚性，掺加本产品所制备的混凝土拌合物浇筑后表面平整、光滑、无缺陷，可满 足清水混凝土质量要求。更难能可贵的是，与使用传统的养护剂相比，掺加本发明产品还节 省了喷涂(涂刷)所消耗的设备费和人工费。
具体实施例方式本发明提出的混凝土内养护剂，主要由羟基淀粉、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯、甲 基纤维素、聚丙烯酰胺、木质素磺酸盐组成，并且优选为水剂，其中还可加入酒精作为助溶
剂，各组分的重量比为羟基淀粉100淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯10-50甲基纤维素2-30聚丙烯酰胺4-25木质素磺酸盐20-60酒精1-10水800-900各组份较佳的重量比羟基淀粉100淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯20-40甲基纤维素5-20聚丙烯酰胺5-20木质素磺酸盐20-50酒精2-8水800-900针对不同等级的混凝土、使用环境、气候等因素，可以适当调节各组分的比例及种 类、或增加其他组分如乙基纤维素，不限于以上范围。其中，羟基淀粉，淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯，甲基纤维素，聚丙烯酰胺均为高吸水性物质，它们的吸水率为100至500。在混凝土内部，这些高吸水性物质将混凝土拌合后 内部的自由水吸附于自身分子内，防止水分通过混凝土毛细孔蒸发而产生塑性收缩和干燥 收缩。被这四种高吸水性物质吸附的水分，随着水泥颗粒周围水分的被结合，逐渐被释放出 用于未水化水泥颗粒的继续水化，提高混凝土的强度。木质素磺酸盐的作用在于其具有一定的塑化效果，降低混凝土的用水量，补偿由 于高吸水性物质的添加而带来的混凝土用水量增加的问题，再者，木质素磺酸盐与混凝土 配制过程中添加的聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、密胺系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂等均 具有较好的适应性。本发明中，木质素磺酸盐优选木质素磺酸钠和木质素磺酸镁中的一种。为了增强使用效果，优选将本发明的产品配制成水剂使用。在制备过程中，为了便 于将上述成分溶解，需要将其混入较高温度的水中，并使用适当的助溶剂。作为助溶剂，可 以使用各种无毒、易挥发的有机溶剂，例如乙醇、丙醇等，优选在本发明产品中使用适量酒 精，其作用在于加快羟基淀粉和聚丙烯酰胺在水中的溶解速率，提高产品的生产效率。少量 的酒精在混凝土拌合过程中可以很快挥发而不影响混凝土拌合物的性能和硬化后的性能。本发明混凝土内养护剂的制备方法是按所需重量比例称量各组份，先将酒精与 40-60°C水混合，然后将木质素磺酸盐、羟基淀粉，淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯，甲基纤维 素，聚丙烯酰胺溶于酒精水溶液中，冷却至室温，即得到本产品。掺加这种内养护剂的混凝土可以保持长时间的内湿润状态，混凝土结构体积稳定 性好，内部胶凝材料得以充分水化，强度增长稳定。而且在长期状态下，由于四种高吸水物 质存在于毛细孔内表面，当混凝土浸水后，吸水性物质重新吸附大量自由水，还有助于改善 混凝土的抗渗性。本发明混凝土内养护剂的使用方法是在混凝土配制过程中，只要将本产品按胶 凝材料重量的0. 1% -0. 3%掺入混凝土料中，并与混凝土其它原材料搅拌均勻即可。本发明制备好的内养护剂为浅黄色液体，密度1. 08-1. 18g/mL。在混凝土料中掺 加占胶凝材料总重量为0. -0.3%的本发明产品，可以配制出施工性好(坍落度大于 10cm，泌水率小于)、有效保水率高(> 80% )、凝结时间合适(初凝时间4-8h，终凝时 间6-10h)，抗压强度比(指不进行湿养护的混凝土强度与进行标准湿养护的混凝土强度之 比)高(> 90% )的混凝土。下面，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明(以下未说明处的比例均按重量 计算)。实施例1混凝土内养护剂按羟基淀粉100、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯20、甲基纤维素5、 聚丙烯酰胺5、木质素磺酸钠20、酒精2、水900配制而成。掺加该内养护剂(内养护剂掺量为水泥重量的0. 2% )，所配制的混凝土其坍落度 为16cm，泌水率为0，有效保水率为87%，初凝时间为4:20，终凝时间为6 10，抗压强度比为 92%。实施例2混凝土内养护剂按羟基淀粉100、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯40、甲基纤维素20、 聚丙烯酰胺20、木质素磺酸钠50、酒精8、水800配制而成。掺加该内养护剂(内养护剂掺量为水泥重量的0. 1%)，所配制的混凝土其坍落度为14cm，泌水率为0，有效保水率为97 %，初凝时间为6 00，终凝时间为8 30，抗压强度比为 93%。实施例3混凝土内养护剂按羟基淀粉100、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯30、甲基纤维素15、 聚丙烯酰胺10、木质素磺酸镁40、酒精6、水850配制而成。掺加该内养护剂(内养护剂掺量为水泥重量的0. 3% )，所配制的混凝土其坍落度 为12cm，泌水率为0，有效保水率为96 %，初凝时间为4 50，终凝时间为6 40，抗压强度比为 98%。实施例4混凝土内养护剂按羟基淀粉100、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯20、甲基纤维素12、 聚丙烯酰胺6、木质素磺酸镁50、酒精7、水850配制而成。掺加该内养护剂(内养护剂掺量为水泥重量的0. 2% )，所配制的混凝土其坍落度 为18cm，泌水率为0，有效保水率为95 %，初凝时间为6 35，终凝时间为8 50，抗压强度比为 95%。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
一种混凝土内养护剂，其特征在于，包括以下组分羟基淀粉、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯、甲基纤维素、聚丙烯酰胺和木质素磺酸盐。
2.根据权利要求1所述的混凝土内养护剂，其特征在于，所述混凝土内养护剂为水剂。
3.根据权利要求2所述的混凝土内养护剂，其特征在于，所述水剂中含有助溶剂。
4.根据权利要求3所述的混凝土内养护剂，其特征在于，所述助溶剂为酒精。
5.根据权利要求4所述的混凝土内养护剂，其特征在于，各组分的重量比为 羟基淀粉100 ；淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯 10-50 ； 甲基纤维素2-30 ； 聚丙烯酰胺4-25 ；木质素磺酸盐20-60 ；酒精1-10 ；水800-900。
6.根据权利要求5所述的混凝土内养护剂，其特征在于，各组分的重量比为羟基淀粉淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯 甲基纤维素 聚丙烯酰胺 木质素磺酸盐 酒精100 ；20-40 5-20 ； 5-20 ； 20-50水2-8 ； 800-900。
7.根据权利要求1至6任一所述的混凝土内养护剂，其特征在于，所述木质素磺酸盐为 木质素磺酸钠或木质素磺酸镁。
8.根据权利要求1至6任一所述的混凝土内养护剂的使用方法，其特征在于，将所述混 凝土内养护剂在配制混凝土料时掺入，并搅拌均勻，其中，所述混凝土内养护剂的重量占混 凝土料中胶凝材料总重量的0. -0. 3%。
9.一种混凝土内养护剂的制备方法，其特征在于，包括将木质素磺酸盐、羟基淀粉、 淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯、甲基纤维素、聚丙烯酰胺溶于40-60°C的酒精水溶液中。
10.根据权利要求9所述的混凝土内养护剂的制备方法，其特征在于，各组分的重量比为羟基淀粉100 ；淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯 10-50 ；甲基纤维素 聚丙烯酰胺 木质素磺酸盐 酒精2-30 ； 4-25 ； 20-60 ； 1-10 ； 800-900。水
11.根据权利要求10所述的混凝土内养护剂的制备方法，其特征在于，各组分的重量为 比羟基淀粉100 ；淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯20-40 ；甲基纤维素5-20 ；聚丙烯酰胺5-20 ；木质素磺酸盐20-50 ；酒精2-8 ；水800-900。
全文摘要
本发明公开了一种混凝土内养护剂，其中，包括以下组分羟基淀粉、淀粉接枝甲基丙烯酸羟乙酯、甲基纤维素、聚丙烯酰胺和木质素磺酸盐，并且优选为水剂，其中还可加入酒精作为助溶剂。本发明的混凝土内养护剂掺加量少，使用方便，其在混凝土内部具有超强的吸水保水能力，阻止混凝土内部的水分向外蒸发，即使混凝土浇筑后得不到外部的水(湿)养护，也能使胶凝材料得到良好的水化反应，因而大幅度提高混凝土的强度和降低干燥收缩，预防开裂。
文档编号C04B24/38GK101851078SQ20101018398
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者赵利华, 韩强, 黄海燕 申请人:惠州市红墙化学建材有限公司