1.一种提升混凝土抗渗性的外加剂,其特征在于:所述外加剂为水性分散液,其主要成分为具有多层核壳结构的纳米粒子,所述纳米粒子的结构从外到内依次为:梳形两亲型分散剂、聚脂肪醇(甲基)丙烯酸酯、脂肪酸、纳米碳酸钙颗粒;
所述外加剂中各组分质量分数如下:
各组分质量百分比之和为100%;
所述脂肪酸含量为纳米碳酸钙质量的1.0~2.5%;
所述梳形两亲型分散剂的质量为脂肪酸与纳米碳酸钙总质量的3.5%~15%;
所述脂肪酸为c10~c20的脂肪酸;
所述聚(甲基)丙烯酸脂肪醇酯为c10~c20的饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯的聚合物;所述聚(甲基)丙烯酸脂肪醇酯由c10~c20的饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯通过乳液聚合反应制得;
所述梳形两亲型分散剂具有如下结构:
式(1)中r1为c10~c20的烃基,m与n的比为结构单元1和2的摩尔比,由于结构单元1和2的总质量比为4~6:6~4,从而确定m与n的比例,p=15~40;该分散剂的重均分子量在8000~20000。
2.根据权利要求1所述的一种提升混凝土抗渗性的外加剂,其特征在于,所述脂肪酸选自油酸、硬脂酸、月桂酸中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种提升混凝土抗渗性的外加剂,其特征在于,所述纳米碳酸钙的粒径为30~100nm。
4.权利要求1至3任一项所述的一种提升混凝土抗渗性的外加剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)由脂肪酸与纳米碳酸钙通过公知的碳化-脂肪酸改性法制得脂肪酸改性的纳米碳酸钙;
(2)在步骤(1)制得的脂肪酸改性的纳米碳酸钙中加入梳形两亲型分散剂,以混料机混合15~30min,得到改性碳酸钙预分散体;
(3)在步骤(2)制得的改性碳酸钙预分散体中加入水,使用搅拌速率5000~10000rpm的高速固液分散机处理10~30min,之后将分散液转入反应器中,加入饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯和引发剂,混匀得到预聚溶液;升温至40~80℃,在氮气保护及180~360rpm搅拌下,乳液聚合1.5~4h,使得饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯在脂肪酸改性的纳米碳酸钙中形成聚合物层;之后减压蒸馏回收未聚合的饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯,得到所述外加剂;
步骤(3)所述改性碳酸钙预分散体的质量占步骤(3)中物料总质量的12~20%;所述饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯为c10~c20的饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯;所述引发剂摩尔用量为饱和脂肪醇(甲基)丙烯酸酯摩尔量的0.4~1.6%。
5.根据权利要求4所述的一种提升混凝土抗渗性的外加剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述引发剂为单一的水溶性自由基引发剂或水溶性、通过氧化-还原反应产生自由基的氧化-还原剂组合。
6.根据权利要求5所述的一种提升混凝土抗渗性的外加剂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁脒盐酸盐、过硫酸铵-亚硫酸氢钠体系中任意一种;在使用氧化-还原剂组合时,应将氧化和还原组分分开,其一置于步骤(3)所述预聚溶液中,另一于步骤(3)中设定的聚合时间内匀速滴加至预聚溶液中。
7.权利要求1至3任一项所述的一种提升混凝土抗渗性的外加剂的应用方法,其特征在于,所述外加剂适用于c30~c60的混凝土,其折固掺量为胶材质量的0.2~1.0%。