混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土领域，特别是涉及一种混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 混凝土在饶筑后，由于与空气存在一定的湿度差，混凝土中的水分要向外迀移，一 方面减少了混凝土正常水化所需要的水分；另一方面，失水引起的湿度梯度和应力集中会 造成塑性开裂和干燥开裂，同时快速失水也容易造成混凝土表层结壳，导致抹面困难，增加 了施工的难度。这种现象在现代混凝土中尤为突出，原因在于高效减水剂和大掺量矿物掺 合料的广泛应用，现代混凝土水胶比持续降低，拌合物粘聚性大，泌水少，在水分蒸发速率 快的环境中极易发生上述现象。尽管表层的裂缝对混凝土力学性能影响不大，研究表明，表 层裂缝明显使混凝土的渗透性能上升，进而大幅度降低混凝土的耐久性。因此，加强现代混 凝土的养护，减少混凝土表层的水分蒸发，抑制因水分蒸发引起的开裂，对提高混凝土耐久 性具有重要的意义。
[0003] 混凝土的养护方法有多种，包括自然养护、洒水养护、铺草垫养护和铺薄膜养护等 传统的养护方法。然而随着大规模基础建设的进行，混凝土工程面临的环境和条件越来越 苛刻，传统的养护方法面临着很多急需解决的问题，越来越难以满足实际工程需要。例如， 传统养护方法通常从接近初凝时才开始进行，忽略了塑性阶段的早期养护;对特殊结构(如 T形梁），薄膜养护不能够有效附着在混凝土表面，难以达到养护的目的;对于我国西部等水 资源稀缺地区，采用洒水养护造成了水资源的巨大浪费，不符合绿色发展的需要。上述问题 也得到了国际社会的广泛关注。
[0004] 专利文献CN101805145A公开了一种外涂型塑性混凝土水分蒸发抑制剂，尽管这种 材料的性能优异，但固含量比较低，为造成了运输资源的浪费。
[0005]已知的混凝土水分蒸发抑制剂因存在下述问题难以提高其固含量：（1)乳化剂用 量较多，易起泡；（2)作为主要组分的长链醇易团聚，致使乳液粒径大且不均匀，导致混凝土 水分蒸发抑制剂易分层，不稳定。如果进一步提高固含量，则乳化剂和长链醇浓度随之增 加，起泡和不稳定的现象更为严重，所得产品根本无法使用。
【发明内容】
[0006] 发明目的
[0007] 本发明提供一种混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法，所得混凝土水分蒸发抑制剂 粒径均匀、不易分层，且可降低乳化剂用量。
[0008] 发明概述
[0009] 所述混凝土水分蒸发抑制剂的制备方法如下：
[0010]配制所述混凝土水分蒸发抑制剂的组分包括C15-C20的长链醇、乳化剂、水和可选 的增稠剂、消泡剂，
[0011] 将长链醇、乳化剂、预乳化用水混合，在长链醇完全融化状态下于40°C以上高速剪 切乳化，所述预乳化用水的质量为组分中全部用水量的15%-50%;
[0012] 然后在lmin以内快速加入5-30°C剩余的水，高速剪切搅拌至混合均匀；
[0013] 可选的继续加入增稠剂和消泡剂，混合均匀得到混凝土水分蒸发抑制剂。
[0014] 所述"将长链醇、乳化剂、预乳化用水混合，在长链醇完全融化状态下于40°C以上 高速剪切乳化"，是指高速剪切乳化时，长链醇需要一直处于融化状态，为了达到这一目的， 可以先将长链醇融化，再与乳化剂、预乳化用水组成的热的水分散液混合(乳化剂也可在长 链醇融化时加入），然后在40°C以上高速剪切乳化，也可以直接将长链醇、乳化剂、预乳化用 水混合后加热，使长链醇完全融化后，在40°C以上高速剪切乳化。优选的是:将长链醇加热 到50-100°C融化，加入乳化剂、50-100°C的预乳化用水组成的水分散液，在40°C以上高速剪 切乳化。
[0015]采用上述方法制备混凝土水分蒸发抑制剂，无需自然冷却过程，操作简单又高效 节能；乳液粒径均匀、不易分层;而且在只有少量乳化剂(乳化剂用量占所述混凝土水分蒸 发抑制剂总质量的〇.5%-10%)的条件下就可以制备稳定的水分蒸发抑制剂乳液。因此，采 用所述方法可制备高固含量的混凝土水分蒸发抑制剂，其中长链醇在所述混凝土水分蒸发 抑制剂中的质量百分比高达15%-30%。所述乳化剂优选为非离子表面活性剂。
[0016] 优选的，所述混凝土水分蒸发抑制剂由以下组分配制而成:C15-C20长链醇15 % -30 %、C16-C18长链羧酸盐0-5%、乳化剂0.5%-10%、增稠剂0-1 %、消泡剂0-0.3%，余量为 水，所述长链羧酸盐为C16-C18的水溶性一元羧酸盐，所述乳化剂为非离子表面活性剂，所 述百分比为重量百分比，
[0017] 将长链醇、乳化剂、可选的长链羧酸盐、预乳化用水混合，在长链醇完全融化状态 下于40°C以上高速剪切乳化；
[0018]然后在lmin内快速加入5-30°C剩余的水，高速剪切搅拌至混合均匀；
[0019] 可选的继续加入增稠剂和消泡剂，得到混凝土水分蒸发抑制剂。
[0020] 同样的，所述"将长链醇、乳化剂、长链羧酸盐、预乳化用水混合，在长链醇完全融 化状态下于40°C以上高速剪切乳化"，是指高速剪切乳化时，长链醇需要一直处于融化状 态，为了达到这一目的，可以先将长链醇融化，再与乳化剂、长链羧酸盐、预乳化用水组成的 热的水分散液混合(乳化剂、长链羧酸盐也可在长链醇融化时加入），然后在40°C以上高速 剪切乳化，也可以直接将长链醇、乳化剂、预乳化用水混合后加热，使长链醇完全融化后，在 40°C以上高速剪切乳化。更优选的，将长链醇加热到50_100°C融化，加入乳化剂、长链羧酸 盐、50-100°C的预乳化用水组成的水分散液，在40°C以上高速剪切乳化。
[0021] 长链醇和长链羧酸盐可以协同作用，在混凝土表面形成紧密凝聚性强的单分子 膜，改变混凝土表面直接裸露于空气中的状态，能够有效地抑制水分蒸发，长链醇和长链羧 酸盐体系稳定性好，抗高温、高风、杂质干扰能力强。另外，制备的水分蒸发抑制剂固含量在 15%-35%之间，远高于传统水分蒸发抑制剂。
[0022] 高速剪切乳化方法为本领域公知技术，本领域技术人员可经试验确定具体转速和 混合时间。优选的，所述高速剪切乳化是在1500-3000r/min转速下高速剪切10-30min，所述 高速剪切搅拌是在1500_3000r/min高速剪切搅拌10-30min。
[0023] 所述C15-C20的长链醇为混凝土水分蒸发抑制剂的常用组分，是指C15-C20的脂肪 族一元醇，通常选用直链一元醇。可选用其中的一种或两种以上任意比例组合物。
[0024]优选的，所述长链羧酸盐为钾盐和/或钠盐，具体的，可以是十六烷酸钠、十六烷酸 钾、十七烷酸钠、十八烷酸钠中的至少一种。
[0025] 优选的，所述非离子表面活性剂为平平加15、平平加20、平平加25、吐温60、吐温 80、吐温70、吐温85、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-40、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-60中的至少一种。
[0026] 增稠剂和消泡剂为本领域常用组分，可经试验确定具体物质。优选的，所述增稠剂 为聚乙二醇、聚丙烯酰胺或羟乙基纤维素中的至少一种。其中，所述聚乙二醇的分子量优选 为5000-20000,所述聚丙烯酰胺的分子量优选为不小于300万，所述羟乙基纤维素的粘度优 选为20000-50000mPa · s。
[0027] 所述"至少一种"，是指可使用可选物质中一种或两种以上任意比例的混合物。 [0028]所述混凝土水分蒸发抑制剂为水乳体系，在使用时稀释40-120倍(稀释后固含量 为0.1%-0.8%)，然后利用喷雾装置，将稀释后的乳液均匀地喷洒在塑性混凝土的表面，可 有效抑制混凝土塑性阶段表面水分蒸发，从而有利于解决高热、高风条件下失水引起的混 凝土塑性阶段的收缩开裂、结壳和发粘问题。
【具体实施方式】
[0029] 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。
[0030] 各实施例中，
[0031] 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》 要求测定；
[0032] 水分蒸发抑制剂固含量测试按照重量法：制作方形铝箱小盒，使用分析天平对其 质量进行称量，记重量为ml，在方形铝箱小盒中加入质量约为1.5g的水分蒸发抑制剂，记录 此时铝箱小盒的质量为m2,将方形小盒放入100°C烘箱中烘干至铝箱小盒重量不再变化，记 录此时铝箱小盒的质量为m3,计算固含量；
[0033] 粒径数据用马尔文激光粒度仪（型号Mastersizer 2000,英国马尔文仪器有限公 司生产)测试得到；
[0034]稳定性测试方法:将测试样品置于50°C烘箱内放置50天，观察是否出现沉淀或分 层等不均匀现象。测试50°C的高温稳定性可以在较短时间内确定稳定性是否合格，一般50 °C下稳定30天，常温稳定性可达6个月以上。
[0035] 实施例中所用