一种聚合物添加剂及其应用的制作方法

文档序号:15287777发布日期:2018-08-29 00:19阅读:634来源:国知局

本发明属于建筑材料技术领域,涉及混凝土添加剂技术领域,具体涉及一种聚合物添加剂及其应用。



背景技术:

水泥混凝土具有强度高、承载力大且在国内不仅有着丰富的资源,因此在国内的应用比较广泛。但水泥混凝土材料抗拉强度较低,路面脆性较大等缺陷,导致水泥混凝土建筑材料会出现裂缝,角隅部分出现断裂现象,鉴于此,提高水泥混凝土的各方面性能迫在眉睫。

聚合物因其大分子链段的松弛运动而表现出独特的柔韧性和黏弹性,可以在水泥基材料内部形成聚合物膜,改变水泥基材料的结构,增强其流动性、黏结性、抗渗性、抗腐蚀性及力学强度等性能,聚合物水泥混凝土(pcc)是用高分子聚合物或单体部分代替水泥作为胶结材料再加上骨料配制而成的。聚合物的加入使混凝土的耐久性能有所提高,水泥与骨料之间的黏结有所加强,在水泥水化和硬化过程中,聚合物中的各种活性基团与水泥水化产物中的离子发生反应,形成特殊的桥键作用,或与凝胶纳米结构相互作用提高内聚强度,增强了抗渗性;且工艺简单,改性效果明显,成本较低,被广泛应用。



技术实现要素:

根据以上现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提出一种聚合物添加剂及其应用,为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

一种聚合物添加剂,由聚合物材料组成,所述聚合物材料包括如下重量份成分:聚合物乳液40-60份,水溶性聚合物10-20份,可分散聚合物粉末15-20份,二氧化硅溶胶8-15份。

优选的,所述聚合物材料包括如下重量份成分:聚合物乳液55份,水溶性聚合物18份,可分散聚合物粉末18份,二氧化硅溶胶10份。

优选的,所述聚合物乳液是质量比为1:0.5-2的聚苯乙烯乳液和丁苯乳胶的混合物,聚合物乳液具有良好的耐水性、耐碱性和耐候性,且成膜温度低,在砂浆中能形成与水泥水化产物有良好黏结力的膜,从而改善新拌砂浆的工作性。

优选的,所述水溶性聚合物为聚乙烯醇、羧甲基纤维素或羟丙基化纤维素中的一种,水溶性聚合物具有抗盐性、分散性、絮凝性和增黏性等优点,可用于改善水泥砂浆的力学性能和耐硫酸盐腐蚀性,提高水泥砂浆的黏结强度。

优选的,所述可分散聚合物粉末是质量比为1:1.2-1.5的乙烯-乙酸乙烯共聚物和聚丙烯纤维混合物,缩小硬化砂浆的内部空隙,提高抗渗性。

优选的,所述二氧化硅溶胶中二氧化硅含量为35-55%。

优选的,所述聚合物添加剂应用于混凝土领域。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

1.本发明制备的聚合物添加剂采用不通功能的聚合物相互协调复合,聚合物通过自身大量的管孔或三维空间网状结构储存或释放水分,使水逐渐向硬化混凝土内部迁移,从而形成微养护机制来维持混凝土内部水化反应的进行,降低自收缩率;形成透气的高分子膜包裹于水泥砂浆的表面,改变了胶凝材料-骨料过渡区的结构,聚合物的加入减少了水泥混凝土中原始的空隙和裂纹,从而增强抗渗性、耐化学腐蚀性,提高水泥混凝土的综合性能。

2.本发明中添加的二氧化硅溶胶由于其独特的结构性表面的硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂,通过稳定的硅氧化学键,将有机硅分子牢固地附着在混凝土表面和毛细孔道中,能更有利于提高水泥混凝土的实密性能,减少有害物质如水、离子和气体的进入对水泥混凝土路面造成的物理或化学侵蚀。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述,作进一步详细的说明,以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

本实施例中聚合物添加剂,包括如下重量份成分:聚合物乳液55份,水溶性聚合物18份,可分散聚合物粉末18份,二氧化硅溶胶10份,其中,聚合物乳液为质量比为1:1.5的聚苯乙烯乳液和丁苯乳胶的混合物,水溶性聚合物为羧甲基纤维素,可分散聚合物粉末是质量比为1:1.3的乙烯-乙酸乙烯共聚物和聚丙烯纤维混合物,二氧化硅溶胶中二氧化硅含量为45%。

聚合物添加剂的制备过程是:按上述配方称取个组分,将18份羧甲基纤维素溶于等量的去离子水中,在转速200r/min下搅拌至完全溶解,然后加入粒径200nm的二氧化硅含量45%的二氧化硅溶胶,在功率200w,20hz的超声处理10min,制得a混液;

将由质量比为1:1.3的乙烯-乙酸乙烯共聚物和聚丙烯纤维混合的18份可分散聚合物粉末加入到55份由质量比为1:1.5的聚苯乙烯乳液和丁苯乳胶的混合的聚合物乳液中,在功率150w,25hz下超声处理15min,制得b混液;然后将a混液加入到b混液中,在滴加同时,在恒温35℃,转速500r/min下搅拌至滴完后的30min,得聚合物添加剂。

聚合物添加剂在使用过程中,先将水与聚合物添加剂手动搅拌,待聚合物添加剂在水中分散开来即可,然后再与集料进行机械搅拌,根据实际工程中水泥混凝土的应用,选择不同水泥混凝土的配合比。聚合物添加剂的添加量为5-10%。

实施例2

本实施例同实施例1,不同的是本实施例中聚合物添加剂由如下重量份成分组成:聚合物乳液40份,水溶性聚合物10份,可分散聚合物粉末15份,二氧化硅溶胶8份,其中,二氧化硅溶胶中二氧化硅含量为55%。

实施例3

本实施例同实施例1,不同的是本实施例中聚合物添加剂由如下重量份成分组成:聚合物乳液60份,水溶性聚合物20份,可分散聚合物粉末20份,二氧化硅溶胶15份,其中,聚合物乳液为质量比为1:0.5的聚苯乙烯乳液和丁苯乳胶的混合物,水溶性聚合物为聚乙烯醇。

实施例4

对实施例1-3制备的聚合物添加剂进行性能测试,选择的水泥混凝土的配合比为水泥:水:砂:碎石=1:0.4:1.65:5.15,水泥混凝土的抗弯拉强度检测结果见表1。

表1水泥混凝土的弯拉强度检测结果

水溶性聚合物中的极性基团吸附水泥水化产物中的固体粒子,使粒子间架桥而形成大的聚集体,并与硬化水泥浆体的连续空间网状结构相互缠绕,对水泥浆体的结构起到加固作用,提高了水泥浆体的抗折强度。

聚合物乳液具有良好的耐水性、耐碱性和耐候性,且成膜温度低,在砂浆中能形成与水泥水化产物有良好黏结力的膜,从而改善新拌砂浆的工作性,赋予硬化后砂浆良好的黏结强度、优异的力学性能、抗渗性能、柔韧性和耐久性。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种聚合物添加剂,涉及水泥混凝土添加剂技术领域,该聚合物添加剂采用不通功能的聚合物:聚合物乳液,水溶性聚合物,可分散聚合物粉末和二氧化硅溶胶相互协调复合,聚合物通过自身大量的管孔或三维空间网状结构储存或释放水分,使水逐渐向硬化混凝土内部迁移,从而增强抗渗性、耐化学腐蚀性,提高水泥混凝土的综合性能,添加的二氧化硅溶胶表面的硅羟基与混凝土表面和毛细孔道中的羟基之间进一步发生缩合反应生成网状有机硅树脂,能更有利于提高水泥混凝土的实密性能,减少有害物质如水、离子和气体的进入对水泥混凝土路面造成的物理或化学侵蚀,本发明的聚合物添加剂主要应用于混凝土领域。

技术研发人员:张春松
受保护的技术使用者:芜湖扬展新材料科技服务有限公司
技术研发日:2018.03.31
技术公布日:2018.08.28
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