一种混凝土增强剂的制备方法及产品与流程

1.本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土增强剂的制备方法及产品。


背景技术：

2.混凝土工程实际施工过程中，水泥种类、掺合料掺量过高、混凝土的水灰比甚至施工人员在浇筑混凝土的过程中私自加过多水和减水剂等，都会影响混凝土质量，造成混凝土表面起粉起砂，使混凝土表面强度偏低。对混凝土进行表面处理是一种能有效改善混凝土耐久性及服役寿命的方法。其主要作用原理是：利用表面处理剂之间的物理化学反应，或表面处理剂与混凝土之间的物理化学反应，在混凝土表面的微观缺陷与孔隙中生成c-s-h凝胶、aft、高分子化合物等填充物，封堵混凝土表面的微观缺陷与孔隙，使混凝土表面微观结构更加平整密实。但是高分子涂层与混凝土之间的附着力较差，易开裂，而且只能抑制混凝土后期的碳化，对于本身表面强度较低的混凝土不能起到增强作用。无机表面增强剂虽然可以与混凝土内的活性物质发生化学反应从而使混凝土更密实最终达到增加表面强度的效果。但是对于龄期较长的混凝土，内部活性物质基本已反应完全，因此目前市场上开发出双组份表面增强剂，通过补充两种可反应的活性物质来填充混凝土内部结构。但是由于很多混凝土长期处于室外，混凝土表面干燥，表面增强剂涂于其表面浓度会迅速增加，失水固化，阻碍其进一步的渗透，而且双组份表面增强剂的反应介质必须是水，没有水的作用，二者无法有效反应从而使混凝土更密实最终达到增强的作用。
3.中国专利文献cn112723914a公开了一种混凝土表面增强剂及其制备方法，所述增强剂是由内部微球、用于包覆分散内部微球的中间油相以及包覆中间油相的外部水相组成的。其中，外部水相由去离子水、亲水型表面活性剂组成；中间油相由矿物质油、亲油型分散剂组成；内部微球为核壳微球；各原料的质量百分比为：去离子水10％-35％，亲水型表面活性剂1％-30％，矿物质油30％-50％，亲油型分散剂1％-15％，核壳微球10％-20％；亲水型表面活性剂由span60、span80等原料中的至少两种原料混合而成；矿物质油为白油；亲油型分散剂为油酸、硬脂酸、十六烷基三甲基溴化铵。
4.中国专利文献cn111875284公开了一种透水混凝土增强剂及其制备方法和应用。所述透水混凝土增强剂，包含以下质量百分比的组分：硅灰60-70％，粉煤灰沸石粉8-15％，聚羧酸减水剂2-4％，可分散乳胶粉5-10％，甲基纤维素醚1-2％，十二烷基苯磺酸钠0.5-1％，纤维材料5-10％，早强剂4-7％和促凝剂1-3％。
5.中国专利文献cn114014984a公开了一种微凝胶混凝土表面增强剂及其制备方法，该增强剂包括920-970份壳核结构微凝胶、0.5-4份钛盐、2-18份有机钛、0.8-4份有机铬、0.1-1份锰盐、0.2-2份有机锰及0.1-1.5份有机镁。
6.以上这些现有技术文献对于如何提高混凝土基面的强度和耐久性，并未给本发明带来技术启示。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种混凝土增强剂及其制备方法，该混凝土增强剂能够提高混凝土基面的强度和耐久性。
8.所采用的技术方案为：
9.本发明的一种混凝土增强剂的制备方法，包括如下步骤：
10.s1.将基料的各个原料混合搅拌均匀，所述基料按重量份计，是由如下原料组成的：纯丙乳液400-450份，润湿剂0.6-1.0份；分散剂1-2份；防腐剂1-3份，消泡剂1-3份；成膜助剂25-30份；丙二醇5-9份；增稠剂1-3份；偏高岭土14-18份；
11.s2.将配好的基料与水按照重量比1:0.8-1稀释，得到混合物a；
12.s3.把60-80份硅酸钾与水按照重量比1：0.8-1稀释，得到混合物b；
13.s4.取50wt％的混合物a与50wt％的混合物b混合搅拌均匀，即配置成混凝土增强剂。
14.进一步地，s1中，所述基料按重量份计，是由如下原料组成的：纯丙乳液400份，润湿剂0.8份；分散剂1.5份；防腐剂2份，消泡剂2份；成膜助剂27份；丙二醇6份；增稠剂2份；偏高岭土15份。
15.进一步地，s1中，所述成膜助剂为醇酯十二。醇酯十二的化学名称为2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯。可以选择伊斯曼成膜助剂texanol。
16.进一步地，s1中，所述增稠剂为阴离子疏水改性丙烯酸碱溶胀型增稠剂。可以选择陶氏化学tt935增稠剂。
17.进一步地，s1中，所述偏高岭土为在600-900℃经脱水形成的无水硅酸铝。具体的，偏高岭土是以高岭土(al2o3·
2sio2·
2h2o)为原料，在适当温度下(600-900℃)经脱水形成的无水硅酸铝(al2o3·
2sio2)。偏高岭土是经粉磨的细粉材料，颗粒尺寸为2μm左右，其比表面积约为25000m3/kg。该偏高岭土具有疏水特性，很容易地被分散到混凝土增强剂中。
18.偏高岭土中的活性成分有水硅酸铝与水泥水化析出的氢氧化钙反应生成具有凝胶性质的水化钙铝黄长石和二次c-s-h凝胶，这些水化产物不仅使混凝土的抗压、抗弯和劈裂抗拉强度增强，而且增加纤维混凝土抗弯韧性。这些由偏高岭土水化生成的产物后期强度仍不断增长，甚至和硅灰的增强作用相当。
19.在偏高岭土的作用下，混凝土增强剂可以
①
提高混凝土基面的强度，高强度是混凝土高性能的标志之一，在偏高岭土的作用下，添加混凝土增强剂的一个主要目的就是提高混凝土基面的强度。
②
提高抗冻性，在偏高岭土的作用下，混凝土增强剂掺入混凝土后，混凝土孔径大大减小，改善了混凝土的抗冻融循环。
20.进一步地，s1中，所述润湿剂为液态的水溶性的非离子表面活性剂。例如可以选择陶氏润湿剂triton x-405，x-405是一种液态的水溶性的非离子型表面活性剂，具有高hlb值和强烈的乳化能力和润湿能力。
21.进一步地，s2中，将配好的基料与水按照重量比1:1稀释，得到混合物a。s2中，将配好的基料与水按照重量比1:1稀释，得到混合物a。
22.进一步地，s3中，把60-80份硅酸钾与水按照重量比1：1稀释，得到混合物b。
23.进一步地，s3中，把70份硅酸钾与水按照重量比1：1稀释，得到混合物b。
24.本发明的一种混凝土增强剂，其是上述任一方案所述的混凝土增强剂的制备方法
制得的。
25.本发明的混凝土增强剂具有低的表面张力，能快速渗透至混凝土内部，与混凝土中水泥水化的副产物如氢氧化钙发生二次反应，生成大量的二氧化硅凝胶，这些凝胶能堵塞混凝土内部毛细微孔，从而增加混凝土表面的密实性、抗压强度、硬度和耐磨性，一般能提高混凝土强度5-10mpa。混凝土表面增强剂与混凝土中相关成份的化学反应更为复杂，除了生成二氧化硅凝胶，还会生成一些致硬、致密的物质，使混凝土的强度增加更为明显。
26.本发明的混凝土增强剂无毒、无味、绿色环保，通过与混凝土渗透产生化学反应，形成致密结晶体。施工简便，只需喷洒和涂刷即可达到理想的耐磨、增硬强度、渗透增强：有效渗透1-30mm。与混凝土中的物质产生化学反应，形成致密整体；抗压强度提高10％—40％，有效提高强度、密度。
27.本发明的混凝土增强剂用法如下：
28.1.基层要求：混凝土表面清理干净并保持干燥，混凝土表面组织疏松利于吸收材料，裂缝及缺损部位应用本发明的混凝土增强剂进行增强硬化处理。
29.2.增硬处理：喷洒涂刷本发明的混凝土增强剂，保证基层充分浸润吸收，随时补充被吸收的混凝土增强剂，保持浸润状态，使整个墙面地面完全浸透；随时补充涂刷混凝土增强剂应保证2小时内基层充分吸收。
30.干燥养护7天后可正常使用；施工温度宜为10-35℃，室外作业避免在雨天、大风、冰冻时。
31.本发明的有益效果有：
32.1.与现有技术的其它混凝土增强剂相比，反应更迅速、更完全，强度增长更快、更高，可适用范围更广。
33.2.可明显提高混凝土基面的耐磨性、耐久性。
34.3.施工时间短，简便易行，不需中断生产。
35.4.造价经济，性价比高。
具体实施方式
36.下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
37.实施例1
38.本实施例的一种混凝土增强剂，其制备方法包括如下步骤：
39.s1.将基料的各个原料混合搅拌均匀，所述基料按重量份计，是由如下原料组成的：纯丙乳液400份，润湿剂0.6份；分散剂1份；防腐剂1份，消泡剂1份；成膜助剂25份；丙二醇5份；增稠剂2份；偏高岭土14份；其中成膜助剂为醇酯十二；增稠剂为阴离子疏水改性丙烯酸碱溶胀型增稠剂；偏高岭土为在600-900℃经脱水形成的无水硅酸铝，颗粒尺寸为2μm左右，其比表面积约为25000m3/kg。
40.s2.将配好的基料与水按照重量比1:1稀释，得到混合物a；
41.s3.把70份硅酸钾与水按照重量比1:1稀释，得到混合物b；
42.s4.取50wt％的混合物a与50wt％的混合物b混合搅拌均匀，即配置成混凝土增强
剂。
43.实施例2
44.参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种混凝土增强剂，其基料按重量份计，是由如下原料组成的：纯丙乳液400份，润湿剂0.8份；分散剂1.5份；防腐剂2份，消泡剂2份；成膜助剂27份；丙二醇6份；增稠剂2份；偏高岭土15份。
45.实施例3
46.参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种混凝土增强剂，其基料按重量份计，是由如下原料组成的：纯丙乳液450份，润湿剂1.0份；分散剂2份；防腐剂2份，消泡剂3份；成膜助剂30份；丙二醇9份；增稠剂3份；偏高岭土18份。
47.性能测试：
48.选取市售表面增强剂产品：选取现有技术的一种混凝土增强剂为对比例1，试件成型28d后，在试件表面涂覆实施例1-3和对比例1的混凝土增强剂，参照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》jgj/123-2001的标准方法测试28d混凝土试件的回弹值。参照标准gb/t 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法标准》测试混凝土耐久性。参见表1。
49.表1
[0050][0051]
通过表1可以看出，该混凝土增强剂能够提高混凝土基面的强度和耐久性。与现有技术的其它混凝土增强剂相比，反应更迅速、更完全，强度增长更快、更高，可适用范围更广。
[0052]
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。