一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于水泥混凝土的裂縫自修復(fù)性的添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土在使用過程中，會(huì)在溫度變化和交變應(yīng)力的作用下產(chǎn)生損傷，進(jìn)而在混凝土內(nèi)部形成裂縫?；炷羶?nèi)部貫穿裂縫的形成會(huì)形成液態(tài)水的通道，導(dǎo)致許多腐蝕性物質(zhì)隨液態(tài)水進(jìn)入混凝土內(nèi)部，對(duì)混凝土和內(nèi)部的鋼筋產(chǎn)生腐蝕，顯著降低了混凝土使用的耐久性。
[0003]目前常用的方法包括預(yù)埋微膠囊包覆的強(qiáng)堿、微膠囊包覆的高分子樹脂和微膠囊包覆的細(xì)菌等添加到混凝土中。在裂縫產(chǎn)生時(shí)，通過微膠囊的破裂釋放出有效成分。當(dāng)預(yù)埋的是含強(qiáng)堿物質(zhì)的微膠囊時(shí)，有效成分可以促進(jìn)水泥成分進(jìn)一步水化而產(chǎn)生修復(fù)裂縫的凝膠，而當(dāng)采用的是高分子樹脂時(shí)活性物質(zhì)可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而堵塞裂縫，此外基于細(xì)菌的修復(fù)劑通過細(xì)菌代謝產(chǎn)生的凝膠堵塞裂縫。
[0004]以上方法雖然提高了混凝土的自愈合性能，但是也帶來了一些不利的影響。微膠囊在混凝土中存在會(huì)影響混凝土的性能。另外微膠囊制備成本較高，而在使用過程中是基于微膠囊在產(chǎn)生裂縫是膠囊破裂而實(shí)現(xiàn)自修復(fù)作用，其可靠性相對(duì)較差。
[0005]混凝土通常是由水泥作為凝膠材料，而水泥完全水化的時(shí)間很長，導(dǎo)致混凝土達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度后，內(nèi)部仍然保存了一定比例的未水化的水泥成分。而這些水泥成分的存在也是混凝土結(jié)構(gòu)自修復(fù)性的關(guān)鍵。提高混凝土的裂縫自修復(fù)性，通常可以通過提高堿濃度或者提高鈣離子濃度實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提出一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，是采用緩凝型離子螯合劑和/或無機(jī)鹽類凝結(jié)促進(jìn)劑制備促進(jìn)混凝土自修復(fù)添加劑；所述緩凝型粒子螯合劑為有機(jī)酸鹽和/或聚有機(jī)酸鹽；所述無機(jī)碳酸鹽類凝結(jié)促進(jìn)劑為碳酸鈉和/或碳酸鋰。
[0007]進(jìn)一步的，所述的有機(jī)酸鹽是酒石酸鈉、和/或水楊酸鈉、和/或檸檬酸鈉、和/或蘋果酸鈉、和/或葡萄糖酸鈉。
[0008]進(jìn)一步的，所述的有機(jī)酸鹽是200目化學(xué)純粉末。
[0009]進(jìn)一步的，所述的聚有機(jī)酸鹽為聚羧酸鈉。
[0010]進(jìn)一步的，所述聚有機(jī)酸鹽為200目粉末，其重均分子量為8000。
[0011]所述的碳酸鈉和/或碳酸鋰是400目化學(xué)純粉末。
[0012]進(jìn)一步的，所述添加劑的原料配比(按照重量百分比計(jì)算)是:
酒石酸鈉0~60% ；
水楊酸鈉0~40% ；
檸檬酸鈉0~40% ；
蘋果酸鈉0~40% ； 葡萄糖酸鈉 0~40% ；
聚羧酸鈉 0~40% ；
碳酸鈉0~20% ；
碳酸鋰0~20%:
本添加劑在混凝土中使用時(shí)，用量為混凝土中水泥組分重量的0.1%~0.5%。
[0013]按照上述配比，將原材料按照預(yù)設(shè)配比通過機(jī)械攪拌進(jìn)行混合均勻，制備得到所用的添加劑。
[0014]使用時(shí)，直接在混凝土混合時(shí)，隨水泥加入即可。
[0015]本發(fā)明利用有機(jī)酸鹽對(duì)鈣離子的螯合作用使其濃度提高。鈣離子的有機(jī)鹽會(huì)隨水迀移，從而提高了裂縫中的鈣離子濃度。而鈣離子濃度的提高可以促進(jìn)混凝土中未水化成分的水化而完成裂縫的自修復(fù)。通常有機(jī)酸鹽有緩凝作用，本發(fā)明中通過添加碳酸鈉和碳酸鋰平衡有機(jī)酸鹽的緩凝作用。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下述實(shí)施實(shí)例中的混凝土配比均為P.0.42.5R水泥429kg，ISO標(biāo)準(zhǔn)砂用量為536kg，最大粒徑40mm細(xì)石，水灰比0.43。
[0017]實(shí)施例1:
所用的配方如下所示，添加劑在混凝土中用量為水泥量的0.1%。
[0018]成分比例/%w.t.酒石酸鈉60 ；
水楊酸鈉O;
檸檬酸鈉O;
蘋果酸鈉5；
葡萄糖酸鈉 5;
聚羧酸鈉 20 ；
碳酸鈉10 ;
碳酸鋰10。
[0019]制備的混凝土初凝時(shí)間60min，終凝時(shí)間5h，自修復(fù)性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗?jié)B強(qiáng)度，結(jié)果為1.1MPa0
[0020]
實(shí)施例2:
所用的配方如下所示，添加劑在混凝土中用量為水泥量的0.2%。
[0021]成分比例/%w.t.酒石酸鈉5;
水楊酸鈉20 ；
朽1檬酸鈉5 ；
蘋果酸鈉5；
葡萄糖酸鈉 5;
聚羧酸鈉 40 ； 碳酸鈉 O;
碳酸鋰 20。
[0022]其中酒石酸鈉、水楊酸鈉等有機(jī)鈉鹽的用量總和不低于60%。
[0023]制備的混凝土初凝時(shí)間40min，終凝時(shí)間3h，自修復(fù)性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗?jié)B強(qiáng)度，結(jié)果為0.9MPa。
[0024]實(shí)施例3:
所用的配方如下所示，添加劑在混凝土中用量為水泥量的0.5%。
[0025]成分比例/% w.t.酒石酸鈉O;
水楊酸鈉O;
檸檬酸鈉O;
蘋果酸鈉40 ；
葡萄糖酸鈉 40 ;
聚羧酸鈉O;
碳酸鈉20 ；
碳酸鋰O。
[0026]制備的混凝土初凝時(shí)間90min，終凝時(shí)間8h，自修復(fù)性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗?jié)B強(qiáng)度，結(jié)果為1.4MPa。
[0027]實(shí)施例4:
所用的配方如下所示，添加劑在混凝土中用量為水泥量的0.4%。
[0028]成分比例/% w.t.酒石酸鈉30 ；
水楊酸鈉O;
檸檬酸鈉20 ；
蘋果酸鈉20 ；
葡萄糖酸鈉 O;
聚羧酸鈉 10 ；
碳酸鈉10 ;
碳酸鋰10。
[0029]制備的混凝土初凝時(shí)間45min，終凝時(shí)間4h，自修復(fù)性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗?jié)B強(qiáng)度，結(jié)果為1.2MPa。
[0030]實(shí)施例5:
所用的配方如下所示，添加劑在混凝土中用量為水泥量的0.4%。
[0031]成分比例/%w.t.酒石酸鈉30 ；
水楊酸鈉20 ；
檸檬酸鈉20 ；
蘋果酸鈉10 ；
葡萄糖酸鈉 10 ; 聚羧酸鈉 10 ；
碳酸鈉O;
碳酸鋰O。
[0032]制備的混凝土初凝時(shí)間120min，終凝時(shí)間12h，自修復(fù)性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗?jié)B強(qiáng)度，結(jié)果為1.5MPa。
[0033]實(shí)施例6:
所用的配方如下所示，添加劑在混凝土中用量為水泥量的0.4%。
[0034]成分比例/% w.t.酒石酸鈉5;
水楊酸鈉5;
檸檬酸鈉20 ；
蘋果酸鈉10 ；
葡萄糖酸鈉 10 ;
聚羧酸鈉10 ；
碳酸鈉O ;
碳酸鋰20。
[0035]制備的混凝土初凝時(shí)間40min，終凝時(shí)間3.5h，自修復(fù)性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗?jié)B強(qiáng)度，結(jié)果為1.0MPa0
[0036]實(shí)施例7:
所用的配方如下所示，添加劑在混凝土中用量為水泥量的0.4%。
[0037]成分比例/% w.t.酒石酸鈉5;
水楊酸鈉5;
檸檬酸鈉10 ；
蘋果酸鈉10 ；
葡萄糖酸鈉 5;
聚羧酸鈉5;
碳酸鈉25 ;
碳酸鋰15。
[0038]制備的混凝土初凝時(shí)間30min，終凝時(shí)間3.0h,自修復(fù)性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗?jié)B強(qiáng)度，結(jié)果為1.0MPa0
[0039]本發(fā)明通過復(fù)合有機(jī)酸鹽添加劑促進(jìn)混凝土自修復(fù)的作用。從而提高混凝土自修復(fù)的效率，進(jìn)而提高混凝土結(jié)構(gòu)的防水性和耐久性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，其特征在于，是采用緩凝型離子螯合劑和/或無機(jī)鹽類凝結(jié)促進(jìn)劑制備促進(jìn)混凝土自修復(fù)添加劑；所述緩凝型粒子螯合劑為有機(jī)酸鹽和/或聚有機(jī)酸鹽；所述無機(jī)碳酸鹽類凝結(jié)促進(jìn)劑為碳酸鈉和/或碳酸鋰。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，其特征在于，所述的有機(jī)酸鹽是酒石酸鈉、和/或水楊酸鈉、和/或檸檬酸鈉、和/或蘋果酸鈉、和/或葡萄糖酸鈉。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，其特征在于，所述的有機(jī)酸鹽是200目化學(xué)純粉末。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，其特征在于，所述的聚有機(jī)酸鹽為聚羧酸鈉。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，其特征在于，所述聚有機(jī)酸鹽為200目粉末，其重均分子量為8000。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，其特征在于，所述的碳酸鈉和/或碳酸鋰是400目化學(xué)純粉末。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，其特征在于，所述添加劑的原料配比(按照重量百分比計(jì)算)是: 酒石酸鈉0~60% ； 水楊酸鈉0~40% ； 檸檬酸鈉0~40% ； 蘋果酸鈉0~40% ； 葡萄糖酸鈉 0~40% ； 聚羧酸鈉0~40% ； 碳酸鈉0~20% ； 碳酸鋰0~20%: 本添加劑在混凝土中使用時(shí)，用量為混凝土中水泥組分重量的0.1%~0.5%。
【專利摘要】本發(fā)明的一種提高混凝土裂縫自修復(fù)性的添加劑，是采用緩凝型離子螯合劑和/或無機(jī)鹽類凝結(jié)促進(jìn)劑制備促進(jìn)混凝土自修復(fù)添加劑；所述緩凝型粒子螯合劑為有機(jī)酸鹽和/或聚有機(jī)酸鹽；所述無機(jī)碳酸鹽類凝結(jié)促進(jìn)劑為碳酸鈉和/或碳酸鋰。本發(fā)明利用有機(jī)酸鹽對(duì)鈣離子的螯合作用使其濃度提高。鈣離子的有機(jī)鹽會(huì)隨水遷移，從而提高了裂縫中的鈣離子濃度。而鈣離子濃度的提高可以促進(jìn)混凝土中未水化成分的水化而完成裂縫的自修復(fù)。通常有機(jī)酸鹽有緩凝作用，本發(fā)明中通過添加碳酸鈉和碳酸鋰平衡有機(jī)酸鹽的緩凝作用。
【IPC分類】C04B24/24
【公開號(hào)】CN105110679
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510661747
【發(fā)明人】陳嘉林, 岑志偉, 徐偉
【申請(qǐng)人】上?；莅钐胤N涂料有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日