一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于水泥混凝土的裂縫自修復性的添加劑。
【背景技術】
[0002]混凝土在使用過程中，會在溫度變化和交變應力的作用下產生損傷，進而在混凝土內部形成裂縫。混凝土內部貫穿裂縫的形成會形成液態水的通道，導致許多腐蝕性物質隨液態水進入混凝土內部，對混凝土和內部的鋼筋產生腐蝕，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埋微膠囊包覆的強堿、微膠囊包覆的高分子樹脂和微膠囊包覆的細菌等添加到混凝土中。在裂縫產生時，通過微膠囊的破裂釋放出有效成分。當預埋的是含強堿物質的微膠囊時，有效成分可以促進水泥成分進一步水化而產生修復裂縫的凝膠，而當采用的是高分子樹脂時活性物質可以發生交聯反應而堵塞裂縫，此外基于細菌的修復劑通過細菌代謝產生的凝膠堵塞裂縫。
[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生裂縫是膠囊破裂而實現自修復作用，其可靠性相對較差。
[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間很長，導致混凝土達到目標強度后，內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構自修復性的關鍵。提高混凝土的裂縫自修復性，通常可以通過提高堿濃度或者提高鈣離子濃度實現。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提出一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，是采用緩凝型離子螯合劑和/或無機鹽類凝結促進劑制備促進混凝土自修復添加劑；所述緩凝型粒子螯合劑為有機酸鹽和/或聚有機酸鹽；所述無機碳酸鹽類凝結促進劑為碳酸鈉和/或碳酸鋰。
[0007]進一步的，所述的有機酸鹽是酒石酸鈉、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]進一步的，所述的有機酸鹽是200目化學純粉末。
[0009]進一步的，所述的聚有機酸鹽為聚羧酸鈉。
[0010]進一步的，所述聚有機酸鹽為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目化學純粉末。
[0012]進一步的，所述添加劑的原料配比(按照重量百分比計算)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，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，將原材料按照預設配比通過機械攪拌進行混合均勻，制備得到所用的添加劑。
[0014]使用時，直接在混凝土混合時，隨水泥加入即可。
[0015]本發明利用有機酸鹽對鈣離子的螯合作用使其濃度提高。鈣離子的有機鹽會隨水迀移，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混凝土中未水化成分的水化而完成裂縫的自修復。通常有機酸鹽有緩凝作用，本發明中通過添加碳酸鈉和碳酸鋰平衡有機酸鹽的緩凝作用。
【具體實施方式】
[0016]下述實施實例中的混凝土配比均為P.0.42.5R水泥429kg，ISO標準砂用量為536kg，最大粒徑40mm細石，水灰比0.43。
[0017]實施例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間60min，終凝時間5h，自修復性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗滲強度，結果為1.1MPa0
[0020]
實施例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、水楊酸鈉等有機鈉鹽的用量總和不低于60%。
[0023]制備的混凝土初凝時間40min，終凝時間3h，自修復性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗滲強度，結果為0.9MPa。
[0024]實施例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間90min，終凝時間8h，自修復性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗滲強度，結果為1.4MPa。
[0027]實施例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間45min，終凝時間4h，自修復性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗滲強度，結果為1.2MPa。
[0030]實施例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間120min，終凝時間12h，自修復性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗滲強度，結果為1.5MPa。
[0033]實施例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間40min，終凝時間3.5h，自修復性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗滲強度，結果為1.0MPa0
[0036]實施例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間30min，終凝時間3.0h,自修復性參考GB18445~2012測試混凝土的二次抗滲強度，結果為1.0MPa0
[0039]本發明通過復合有機酸鹽添加劑促進混凝土自修復的作用。從而提高混凝土自修復的效率，進而提高混凝土結構的防水性和耐久性。
【主權項】
1.一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，其特征在于，是采用緩凝型離子螯合劑和/或無機鹽類凝結促進劑制備促進混凝土自修復添加劑；所述緩凝型粒子螯合劑為有機酸鹽和/或聚有機酸鹽；所述無機碳酸鹽類凝結促進劑為碳酸鈉和/或碳酸鋰。2.根據權利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，其特征在于，所述的有機酸鹽是酒石酸鈉、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.根據權利要求2所述的一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，其特征在于，所述的有機酸鹽是200目化學純粉末。4.根據權利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，其特征在于，所述的聚有機酸鹽為聚羧酸鈉。5.根據權利要求4所述的一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，其特征在于，所述聚有機酸鹽為200目粉末，其重均分子量為8000。6.根據權利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，其特征在于，所述的碳酸鈉和/或碳酸鋰是400目化學純粉末。7.根據權利要求1所述的一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，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，用量為混凝土中水泥組分重量的0.1%~0.5%。
【專利摘要】本發明的一種提高混凝土裂縫自修復性的添加劑，是采用緩凝型離子螯合劑和/或無機鹽類凝結促進劑制備促進混凝土自修復添加劑；所述緩凝型粒子螯合劑為有機酸鹽和/或聚有機酸鹽；所述無機碳酸鹽類凝結促進劑為碳酸鈉和/或碳酸鋰。本發明利用有機酸鹽對鈣離子的螯合作用使其濃度提高。鈣離子的有機鹽會隨水遷移，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混凝土中未水化成分的水化而完成裂縫的自修復。通常有機酸鹽有緩凝作用，本發明中通過添加碳酸鈉和碳酸鋰平衡有機酸鹽的緩凝作用。
【IPC分類】C04B24/24
【公開號】CN105110679
【申請號】CN201510661747
【發明人】陳嘉林, 岑志偉, 徐偉
【申請人】上海惠邦特種涂料有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年10月15日