本发明涉及一种混凝土添加剂，尤其涉及混凝土养护剂，具体是一种混凝土自养护剂，属于建筑材料技术领域。本发明还涉及一种混凝土养护剂的制备方法和使用方法。
背景技术
混凝土养护在建筑施工期间具有着举足轻重的作用，正确的养护不仅能减小混凝土开裂的风险，而且能为水泥水化进程提供足够的水以保证混凝土拥有足够的强度。合适的养护能减少混凝土水分蒸发，保证混凝土内部湿度，让混凝土能水化充分微观结构更为密实，混凝土或水泥浆拥有更好的最终性能。但是在水资源缺乏，日晒时间长，风力强的地区，想要做到合适养护是十分困难的，往往混凝土会出现干缩裂缝而且混凝土后期强度也得不到保证。
为了达到养护的目的，人们常常采用的方法(方式)是：1.在混凝土表面大量人工喷水，此方法对于水资源是很大的消耗。2.使用成膜物质喷洒在混凝土表面，控制混凝土水分蒸发。此中方式会额外增加人工成本并且会影响混凝土表面上的二次施工。3.使用吸水树脂或轻骨料先吸满水分再投入混凝土中，让其在混凝土内部湿度下降的情况下释放出水分，保证混凝土内部湿度。此种方式会额外增加用水量，会导致混凝土设计强度下降。为保证强度往往会增加水泥用量，这无形中会增加混凝土成本和造成更多的能源消耗。以上解决方式均存明显缺陷或不经济性。
发明人检索到以下相关专利文献：cn103992135a公开了一种混凝土养护剂及其制备方法，混凝土养护剂由以下功能组分按重量百分比例配制而成：水玻璃20％～40％、聚合硫酸铝1％～5％、聚乙二醇2％～8％、有机硅烷4％～8％、羟丙基甲基纤维素0.1％～0.3％、水余量。cn106146036a公开了一种混凝土养护剂，其包括以下质量份数的组分：苯丙乳液20～25份、丙烯酰胺溶液7～10份、硅酸钠溶液7～9份、有机硅溶液6～8份、甲基丙烯酸甲酯1～3份、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯1～3份、聚乙二醇3～5份、聚乙烯醇1～3份、苯乙烯4～6份、丙烯酸甲酯6～8份、甲基丙烯酸丁酯5～7份、丙烯酸丁酯3～5份、甲基丙烯酸乙酯4～6份、硫代硫酸铵1～3份、三元乙丙橡胶1～3份、柠檬酸丁酯0.7份、纯碱1份、石膏粉0.5份、高碘酸盐木质素0.1份、表面活性剂0.1份、消泡剂0.2份、流平剂0.3份和苯甲醇1份。cn107010994a公开了一种超高性能混凝土养护粉的制备方法，包括：工业皂、甘油、鲸蜡硬脂醇和环氧乙硅烷混合均匀，加入表面活性剂、硅油、流平剂和苯甲醇，得第一混合料；硫酸锌与乙醇混合，超声，得第二混合料；丙二醇，超声在，加二茂铁，超声，得第三混合料；加入第二混合料，超声，得第四混合料；将石蜡、环氧树脂、乳胶、苯丙乳液、硅酸钠溶液、有机硅溶液、丙烯酸丁酯、三元乙丙橡胶、聚乙二醇和聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯混合，加第一混合料，混合，加第四混合料，混合，得到第五混合料；第五混合料置于烘干研磨成粒径为100μm。
以上这些技术对于如何使混凝土自养护剂的性能良好，能减少混凝土水分蒸发保持混凝土内部湿度，无需其他额外养护手段。且能提高混凝土强度，并未给出具体的指导方案。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种混凝土自养护剂，它的性能良好，能减少混凝土水分蒸发保持混凝土内部湿度，无需其他额外养护手段。且能提高混凝土强度，能提升混凝土设计要求以及质量要求。
为此，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述混凝土自养护剂的制备方法和使用方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种混凝土自养护剂，其技术方案在于它是由下述质量份数的原料制成的：蒸发抑制剂50～70份，微孔堵塞剂20～45份，锁水剂5～10份。
由raoult'slaw可以得知，加入低饱和蒸汽压溶质能降低体系饱和蒸汽压，从而降低了体系的化学势能，减弱了液相向气相扩散的趋势。故使用低饱和蒸汽压低表面张力小分子醇类作为蒸发抑制剂，延缓水分从混凝土表面逃逸速度。所述的蒸发抑制剂为乙二醇、丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、丙三醇、戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、三缩四乙二醇、季戊四醇、二乙二醇单丁醚、聚乙二醇(分子量可以为200-1000)中一种原料或者几种原料的混合物(组合，或者说是组合物)，组合时(混合时)其配比是任意的。微孔堵塞剂使用有机硅烷物质，它具有高活性官能团能在富含有羟基的混凝土体系中反应，形成疏水网状结构，从而堵塞混凝土内部水分迁移通道。所述的微孔堵塞剂选用以下原料中的一种原料或者几种原料的混合物：正辛基三乙氧基硅烷，硅烷/硅氧烷混合物即道康宁z-6689防水剂，甲基硅树脂，甲基苯基硅树脂，烷基烷氧基硅乳液即道康宁dc-772防水剂和迈图sc-50防水剂中的一种，硅烷偶联剂kh55、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570、硅烷偶联剂kh602、硅烷偶联剂kh792中的一种，以上原料组合时(混合时)其配比是任意的。利用与水分子形成大量氢键高分子聚合物(分子量≥100000da)作为锁水剂。所述的锁水剂为羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、麦芽糊精、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酸(丙烯酸树脂)、聚丙烯酰胺中一种原料或者几种原料的混合物(组合，或者说是组合物)，组合时(混合时)其配比是任意的。
上述技术方案中，优选的技术方案可以是：上述的蒸发抑制剂可以使用三缩四乙二醇与聚乙二醇的混合物，聚乙二醇可以选用聚乙二醇400，三缩四乙二醇与聚乙二醇400的质量之比可以为1∶1～10。上述的微孔堵塞剂可以选用硅烷/硅氧烷混合物与烷基烷氧基硅乳液的混合物，硅烷/硅氧烷混合物与烷基烷氧基硅乳液的质量之比可以为1∶1～50，即道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的质量之比可以为1∶1～50。上述的锁水剂可以选用聚乙烯醇与聚环氧乙烷的混合物，聚乙烯醇与聚环氧乙烷的质量之比可以为1∶1～5。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的混凝土自养护剂是由下述质量份数的原料制成的：蒸发抑制剂70份，微孔堵塞剂20份，锁水剂10份。所述的蒸发抑制剂使用三缩四乙二醇与聚乙二醇的混合物，聚乙二醇选用聚乙二醇400，三缩四乙二醇与聚乙二醇400的质量之比为1∶1；所述的微孔堵塞剂选用硅烷/硅氧烷混合物与烷基烷氧基硅乳液的混合物，即道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的混合物，道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的质量之比为1∶1；所述的锁水剂选用聚乙烯醇与聚环氧乙烷的混合物，聚乙烯醇与聚环氧乙烷的质量之比为1∶1。所述的混凝土自养护剂的制备方法包括如下工艺步骤：在温度为20℃条件下向搅拌釜中加入70份蒸发抑制剂、20份微孔堵塞剂，搅拌(10～20min)，待原料混合均匀后，升温至40℃；再在搅拌釜中加入10份锁水剂，搅拌30min即得到自养护剂。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的混凝土自养护剂是由下述质量份数的原料制成的：蒸发抑制剂50份，微孔堵塞剂45份，锁水剂5份。所述的蒸发抑制剂使用三缩四乙二醇与聚乙二醇的混合物，聚乙二醇选用聚乙二醇400，三缩四乙二醇与聚乙二醇400的质量之比为1∶10；所述的微孔堵塞剂选用硅烷/硅氧烷混合物与烷基烷氧基硅乳液的混合物，即道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的混合物，道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的质量之比为1∶50；所述的锁水剂选用聚乙烯醇与聚环氧乙烷的混合物，聚乙烯醇与聚环氧乙烷的质量之比为1∶5。所述的混凝土自养护剂的制备方法包括如下工艺步骤：在温度为20℃条件下向搅拌釜中加入50份蒸发抑制剂、45份微孔堵塞剂，搅拌(10～20min)，待原料混合均匀后，升温至40℃；再在搅拌釜中加入5份锁水剂，搅拌30min即得到自养护剂。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的混凝土自养护剂是由下述质量份数的原料制成的：蒸发抑制剂60份，微孔堵塞剂35份，锁水剂5份。所述的蒸发抑制剂为季戊四醇、二乙二醇单丁醚两种原料的组合；季戊四醇与二乙二醇单丁醚的质量之比为1∶2；所述的微孔堵塞剂选用正辛基三乙氧基硅烷、甲基苯基硅树脂、硅烷偶联剂kh560三种原料的组合；正辛基三乙氧基硅烷、甲基苯基硅树脂、硅烷偶联剂kh560的质量之比为1∶1∶2；所述的锁水剂为羟丙基纤维素、聚丙烯酰胺两种原料的组合；羟丙基纤维素与聚丙烯酰胺的质量之比为1∶1。
所述的混凝土自养护剂的制备方法包括如下工艺步骤：在温度为20℃条件下向搅拌釜中加入20份季戊四醇、40份二乙二醇单丁醚、8.75份正辛基三乙氧基硅烷、8.75份甲基苯基硅树脂、17.5份硅烷偶联剂kh560，搅拌(10～20min)，待原料混合均匀后，升温至40℃；再在搅拌釜中加入2.5份羟丙基纤维素、2.5份聚丙烯酰胺，搅拌30min即得到自养护剂。
所述的混凝土自养护剂的制备方法包括如下工艺步骤：在(搅拌釜内)温度为20～22℃条件下向搅拌釜中加入50～70份蒸发抑制剂、20～45份微孔堵塞剂，搅拌，待原料(二者)混合均匀后，升温至40～42℃；再在搅拌釜中加入5～10份锁水剂，搅拌30～35min即得到自养护剂。
上述技术方案中，优选的技术方案可以是：向搅拌釜中加入蒸发抑制剂、微孔堵塞剂后，搅拌的时间最好为10～20min。
所述的混凝土自养护剂的使用方法，首先设计好混凝土的配合比，所述的混凝土主要为自密实混凝土或者高性能混凝土或者超高强混凝土，其特征在于所述的混凝土拌合过程中，先加入水泥(胶材)、减水剂、自养护剂和一部分拌合用水至拌合机(搅拌机)中，拌合均匀，所述一部分拌合用水的加入量为拌合用水总质量的30％～40％(优选三分之一)；然后再往拌合机中加入砂、粗骨料、剩余的拌合用水，搅拌均匀，即得到自养护混凝土。
本发明的混凝土自养护剂达到了良好的性能效果，其性能指标参见本说明书后面的试验部分。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明通过在混凝土拌合过程中直接加入自养护剂，降低混凝土水分饱和蒸汽压，减少水分迁移通道，与混凝土内部水分形成氢键锁水，无需后续人工养护，自然达到保持混凝土内部湿度养护目的，确保了混凝土充分水化而且降低了干缩开裂的风险。
本发明自养护剂直接在混凝土拌合过程中加入，能减少混凝土水分蒸发保持混凝土内部湿度，无需其他额外养护手段。使用合适掺量(0.5％-5％)的自养护剂混凝土强度比未养护混凝土能提升10％。这种简单且经济的自养护混凝土大幅提升了混凝土设计要求以及质量要求。
附图说明
图1为本发明的试验中混凝土水分蒸发测试示意图(水分蒸发率示意图，养护条件湿度为55％、温度为25℃)。
图2为本发明的试验中混凝土水分蒸发测试示意图(水分蒸发率示意图，养护条件湿度为55％、温度为38℃、风速为5m/s)。
图3为本发明的试验中将成型混凝土放置在(模拟)恶劣环境条件下养护的示意图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：本发明所述的混凝土自养护剂是由下述质量份数的原料制成的：蒸发抑制剂70份，微孔堵塞剂20份，锁水剂10份。
所述的蒸发抑制剂使用三缩四乙二醇与聚乙二醇的混合物，聚乙二醇选用聚乙二醇400，三缩四乙二醇与聚乙二醇400的质量之比为1∶1；所述的微孔堵塞剂选用硅烷/硅氧烷混合物与烷基烷氧基硅乳液的混合物，即道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的混合物，道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的质量之比为1∶1；所述的锁水剂选用聚乙烯醇与聚环氧乙烷的混合物，聚乙烯醇与聚环氧乙烷的质量之比为1∶1。实施例1的各组分配比参见表1。
表1
所述的混凝土自养护剂的制备方法包括如下工艺步骤：在温度为20℃条件下向搅拌釜中加入70份蒸发抑制剂、20份微孔堵塞剂，搅拌(10～20min)，待二者混合均匀后，升温至40℃；再在搅拌釜中加入10份锁水剂，搅拌30min即得到自养护剂。
实施例2：本发明所述的混凝土自养护剂是由下述质量份数的原料制成的：蒸发抑制剂50份，微孔堵塞剂45份，锁水剂5份。
所述的蒸发抑制剂使用三缩四乙二醇与聚乙二醇的混合物，聚乙二醇选用聚乙二醇400，三缩四乙二醇与聚乙二醇400的质量之比为1∶10；所述的微孔堵塞剂选用硅烷/硅氧烷混合物与烷基烷氧基硅乳液的混合物，即道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的混合物，道康宁z-6689防水剂与迈图sc-50防水剂的质量之比为1∶50；所述的锁水剂选用聚乙烯醇与聚环氧乙烷的混合物，聚乙烯醇与聚环氧乙烷的质量之比为1∶5。实施例2的各组分配比参见表2。
表2
所述的混凝土自养护剂的制备方法包括如下工艺步骤：在温度为20℃条件下向搅拌釜中加入50份蒸发抑制剂、45份微孔堵塞剂，搅拌(10～20min)，待二者混合均匀后，升温至40℃；再在搅拌釜中加入5份锁水剂，搅拌30min即得到自养护剂。
实施例3：本发明所述的混凝土自养护剂是由下述质量份数的原料制成的：蒸发抑制剂60份，微孔堵塞剂35份，锁水剂5份。
所述的蒸发抑制剂为季戊四醇、二乙二醇单丁醚两种原料的组合；季戊四醇与二乙二醇单丁醚的质量之比为1∶2；所述的微孔堵塞剂选用正辛基三乙氧基硅烷、甲基苯基硅树脂、硅烷偶联剂kh560三种原料的组合；正辛基三乙氧基硅烷、甲基苯基硅树脂、硅烷偶联剂kh560的质量之比为1∶1∶2；所述的锁水剂为羟丙基纤维素、聚丙烯酰胺两种原料的组合；羟丙基纤维素与聚丙烯酰胺的质量之比为1∶1。
所述的混凝土自养护剂的制备方法包括如下工艺步骤：在温度为20℃条件下向搅拌釜中加入20份季戊四醇、40份二乙二醇单丁醚、8.75份正辛基三乙氧基硅烷、8.75份甲基苯基硅树脂、17.5份硅烷偶联剂kh560，搅拌(10～20min)，待原料混合均匀后，升温至40℃；再在搅拌釜中加入2.5份羟丙基纤维素、2.5份聚丙烯酰胺，搅拌30min即得到自养护剂。
以下为本发明的试验部分：利用实施例1和实施例2制备自养护剂，分别配置自养护混凝土。混凝土拌合过程中，先加入水泥(胶材)、减水剂、自养护剂和拌合用水的三分之一至拌合机中，拌合均匀。然后再往拌合机中加入砂、粗骨料、剩余的拌合用水，搅拌均匀，即得到自养护混凝土。混凝土配合比和材料如下：
水泥：峨胜水泥p.o42.5，密度＝3.11g/cm3，比表面积＝362m2/kg,，抗压强度3d＝24.9mpa，抗压强度28d＝49.7mpa。
表3水泥组分,以质量百分比表示
砂：人工机制砂，吸水率1.2％，石粉含量16％，表观密度2720kg/m3。
石：人工碎石5mm-20mm，吸水率0.3％，针片状含量6％，表观密度2720kg/m3。
减水剂：gk-3000聚羧酸减水剂，石家庄市长安育才建材有限公司。掺量为水泥重量的1％。
自养护剂：实施例1和实施例2，掺量为水泥重量的1％。
表4水分蒸发测试混凝土配合比
表5强度测试混凝土配合比
混凝土水分蒸发测试：配置混凝土在3组150x150x150mm的方形塑料试模成型，将试件转移到规定环境进行养护，1d脱模后测试不同龄期测试混凝土重量变化并计算3组重量的平均值。通过重量变化来测定混凝土水分蒸发率，计算方式如下：
养护条件湿度为55％、温度为25℃，水分蒸发率如图1所示。
养护条件湿度为55％，温度为38℃，风速为5m/s,水分蒸发率如图2所示。
混凝土强度测试：如图3所示，将成型混凝土放置在模拟恶劣环境条件下养护，与进行标养(温度为20℃、湿度为95％)混凝土进行强度对比，对比数据见表6。
表6强度对比数据
本发明的实施例3的试验数据与实施例2的试验数据相近似。
本发明通过在混凝土拌合过程中直接加入自养护剂，降低混凝土水分饱和蒸汽压，减少水分迁移通道，与混凝土内部水分形成氢键锁水，无需后续人工养护，自然达到保持混凝土内部湿度养护目的，确保了混凝土充分水化而且降低了干缩开裂的风险。
本发明自养护剂直接在混凝土拌合过程中加入，能减少混凝土水分蒸发保持混凝土内部湿度，无需其他额外养护手段。使用合适掺量(0.5％-5％)的自养护剂混凝土强度比未养护混凝土能提升10％。这种简单且经济的自养护混凝土大幅提升了混凝土设计要求以及质量要求。