[0001] 本发明属于水泥混凝土技术领域，涉及水泥混凝土外加剂的功能型养护剂和减缩剂。

[0002] 混凝土的收缩以及由此产生的开裂，是混凝土工程质量的一个顽症，也是学术界和工程界一直关心的问题。近年来发展起来的高性能混凝土(HPC)及高强混凝土(HSC)，其特点是用水量小、水泥用量大，而且掺入了具有反应活性的掺合料，因此早期胶凝材料水化非常快，导致混凝土内部自由水迅速消耗，在内部结构密实同时产生自干燥，加大了混凝土的收缩和开裂的可能性。混凝土的开裂可以通过加强养护和掺加外加剂等方法来控制和减少，其中以涂刷养护剂和掺加混凝土减缩剂较为有效。

[0003] 养护剂又称保水剂，是能减少混凝土或砂浆失水的外加剂。使用养护剂的养护就是在被养护的混凝土或砂浆表面喷洒或涂刷一层成膜物质，使混凝土或砂浆表面与空气隔绝.以防止混凝上内部水分蒸发，保持混凝土内部湿度，达到长期养护的效果。养护剂除了要求可以保水，减少失水导致的裂纹，还要求不能降低混凝土强度，以及其他有害效果。而现有混凝土的养护剂一般均只具有保水的功能，防止混凝土开裂作用十分有限。如2008年7月16日公开的、公开号为CN101219867A的“一种混凝土养护剂”专利，公开的是由苯丙乳液、丙烯酸酰胺溶液、硅钠溶液、有机硅烷溶液组成，将其组分混合搅匀而得成品。该养护剂的主要缺点是：作用单一，只具有保水作用，对混凝土增强效果较差。

[0004] 减缩剂是控制和减少混凝土收缩的外加剂，现有混凝土减缩剂的使用虽然有明显的减缩、抗裂作用，但存在掺量大，价格高，对混凝土强度造成不利影响，与减水剂相容性不好，影响混凝土凝结时间以及混凝土的坍落度和含气量等缺点。

[0005] 本发明的目的是针对现有的养护剂和减缩剂的不足，提供一种多功能水泥混凝土减缩抗裂养护剂，同时具有减缩、保水、增强、抗裂的功能，并且具有用量小，成本低等特点。

[0006] 本发明的机理：由于混凝土的干燥收缩主要是因为毛细孔水向外散失，毛细孔中的残余水形成凹液面，对毛细孔壁形成负压，导致毛细孔的收缩，使水泥石产生收缩。减缩剂是一种水的表面活性剂，它的作用主要表现在能够显著的降低水的表面张力，减缩剂外涂于混凝土表面时，能够渗入混凝土表面与毛细孔中的水发生作用，降低毛细孔水的表面张力，降低毛细孔中的负压，降低毛细孔收缩。减缩剂外涂减少混凝土的收缩从减缩机理角度出发是可行的。本发明以混凝土养护剂和减缩剂外涂技术思路为基础，引入渗透助剂使减缩剂尽可能多地渗入混凝土内部，通过减缩剂对混凝土孔隙溶液表面张力的降低来减少混凝土的收缩；根据养护剂的成膜原理选择合适的成膜剂和成膜助剂，在有减缩剂和减缩剂渗透助剂存在的条件，在混凝土表面均匀成膜，一方面起到混凝土养护剂的功能，同时也防止减缩剂挥发，保证足够多的减缩剂渗入混凝土。该发明从减缩、保水和增强三方面来同时提高混凝土抗裂能力，兼具有保水、减缩、增强和抗裂等效果；同时将减缩剂外涂、养护剂喷涂等多道工序合为一体，具有施工简单；相对于减缩剂内掺具有减缩剂用量小，降低使用成本；由于该发明采用外涂，与水泥和其他外加剂发生反应的可能小，较好的回避了减缩剂与水泥、其他外加剂的相容性问题；不影响水泥的水化、且提供一个良好的局部水化环境，不但不降低混凝土的强度，还能提高的混凝土强度。

[0007] 助渗透物使减缩剂尽可能多地渗透到混凝土内部，使其减缩效果不只停留在混凝土表面，尽可能地深入到混凝土内部。

[0008] 成膜物与助成膜物是基于混凝土养护剂的原理，在减缩剂存在的条件下，在混凝土表面形成与混凝土、减缩剂具有良好相容性的保护膜，一方面对混凝土起到保水养护，另外一方面防止减缩剂挥发。

[0009] 实现本发明目的的技术方案是：一种多功能水泥混凝土减缩抗裂养护剂的组分及其重量百分数为：

[0010] 减缩化合物 30～50％

[0011] 助渗透物 2～5％

[0012] 成膜物 10～20％

[0013] 助成膜物 2～5％

[0014] 水 27～56％

[0015] 其中：减缩化合物为聚丙烯酸盐减缩剂(按专利号为ZL200510057130的“聚丙烯酸盐系减缩剂及其制备方法”专利方法合成)或聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(商用小分子减缩剂)或JM-SRA减缩剂(市售产品)；助渗透物为2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯或二聚异丁烯顺丁烯二酸钠盐；成膜物为丙烯酸或水玻璃；助成膜物为十二碳醇酯或丁苯乳胶。

[0016] 本发明养护剂是将上述组分混合搅匀而成，制备方法简单，使用方便，便于推广应用。

[0017] 本发明采用上述技术方案后，主要有以下特点：

[0018] 1.具有较好的减少收缩和抗裂的性能。由于本发明的水泥混凝土减缩抗裂养护剂由减缩化合物、助渗透物、成膜物、助成膜物和水组成。减缩剂在渗透助剂的作用下，渗透入混凝土内部，降低混凝土内部毛细管内水的表面张力，从而达到减少混凝土收缩目的；成膜物、助成膜物的主要作用是形成一层保水膜，防止水分蒸发和减缩剂挥发，保证有足量的减缩剂渗透入混凝土内部和充分的水供水泥水化，减少水分蒸发引起的混凝土收缩；水主要作为该功能型养护剂的溶剂，同时也提供水化所需的水。在以上组分的作用下，设计一种同时具有减缩、保水、增强、抗裂的多功能混凝土养护剂。在产品的功能上主要区别于其他产品的是本品除具备基本的养护功能外，更重要的是具有较好地减少混凝土收缩、增加混凝土强度的功能，这样同时从多方面来提高混凝土的抗裂性能

[0019] 2.能显著增强水泥混凝土的早期强度，对后期强度也有一定的增强效果。由于本发明是着重保护混凝土内部的水分不过分散失，该发明的养护剂形成均匀而具有保水性的膜则保证了这一性能。而在保水的同时，在养护剂内添加一定量的减缩剂用于外涂，是为了让养护剂在保水的同时也同时具有增加混凝土强度和减少混凝土收缩的功能；形成的膜也有助于防止减缩剂的挥发。减缩剂外涂而非内掺的目的是将减缩剂对混凝土的不良影响降到最低。在实际施工中，内掺减缩剂使混凝土的强度降低，并且存在减缩剂和水泥的适应性不同的问题。而本发明不仅解决了减缩剂和水泥的适应性问题，同时可以显著增强混凝土早期强度，对混凝土后期强度也有一定增强效果。

[0020] 3.用量少，经济效益好。以浇筑厚度为100cm*100cm*20cm的混凝土墙面为例，水泥的用量约为80kg。内掺减缩剂为水泥用量的2％(1.6kg)；而本养护剂用量仅为约200g，3
仅为内掺减缩剂的1/8。与内掺减缩剂相比，以1m 混凝土为例内掺减缩剂使得混凝土造价上升约140元人民币，而本养护剂养护造价仅为18元左右。

[0021] 4.避免了与其他爱甲外加剂的相容性问题。本发明的多功能混凝土减缩抗裂养护剂由于是外涂于试件表面，而非内掺，减少了和试件以及其他外加剂接触反应的几率，有效的回避了相容性问题。

[0022] 本发明的水泥混凝土减缩抗裂养护剂可广泛应用于：水泥混凝土的浇注构件，路面养护，墙体养护，薄壁构件等作业中。具体实施方式：

[0023] 下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。

[0024] 实施例1

[0025] 一种多功能水泥混凝土减缩抗裂养护剂的组分及其重量百分数为：

[0026] 减缩化合物 40％

[0027] 助渗透物 5％

[0028] 成膜物 10％

[0029] 助成膜物 2％

[0030] 水 43％

[0031] 其中：减缩化合物为聚丙烯酸盐减缩剂；助渗透物为二聚异丁烯顺丁烯二酸钠盐；成膜物为丙烯酸；助成膜物为十二碳醇酯。

[0032] 本养护剂是将上述组分混合搅匀而成。

[0033] 实施例2

[0034] 一种多功能水泥混凝土减缩抗裂养护剂的组分及其重量百分数为：

[0035] 减缩化合物 50％

[0036] 助渗透物 3％

[0037] 成膜物 5％

[0038] 助成膜物 5％

[0039] 水 37％

[0040] 其中：减缩化合物为聚丙烯酸盐减缩剂；助渗透物为2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯；成膜物为水玻璃；助成膜物为丁苯乳胶。

[0041] 实施例3

[0042] 一种多功能水泥混凝土减缩抗裂养护剂的组分及其重量百分数为：

[0043] 减缩化合物 45％

[0044] 助渗透物 5％

[0045] 成膜物 20％

[0046] 助成膜物 3％

[0047] 水 27％

[0048] 其中：减缩化合物为聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯；助渗透物为2-乙基己醇聚氧乙烯醚(3)磷酸酯；成膜物为丙烯酸；助成膜物为十二碳醇酯。

[0049] 实施例4

[0050] 一种多功能水泥混凝土减缩抗裂养护剂的组分及其重量百分数为：

[0051] 减缩化合物 30％

[0052] 助渗透物 2％

[0053] 成膜物 10％

[0054] 助成膜物 2％

[0055] 水 56％

[0056] 其中：减缩化合物为JM-SRA减缩剂；助渗透物为二聚异丁烯顺丁烯二酸钠盐；成膜物为水玻璃；助成膜物为丁苯乳胶。

[0057] 实验结果

[0058] 用实施例1-4的水泥混凝土减缩抗裂养护剂，进行混凝土收缩、强度和抗裂性能的对比实验，实验结果如下：

[0059] 1.进行混凝土收缩、减缩实验，结果见表1。

[0060] 表1各实施例混凝土收缩性能实验结果

[0061]

[0062] 表1说明，采用本发明的混凝土减缩抗裂养护剂可以明显减少混凝土的早期收缩，以1天和3天的减缩效果最为明显，随着混凝土龄期的增长，本发明养护剂在混凝土上的减缩效果有所降低。本发明混凝土养护剂外涂于混凝土表面，减缩成分可以渗透至混凝土表面毛细孔中，降低毛细孔溶液的表面张力，当混凝土毛细孔水分散失时，毛细孔负压减小，同时还改善了表层毛细孔的微结构，减少了造成收缩的毛细孔数量，降低混凝土的收缩；成膜物质在混凝土表面形成一层防止减缩剂挥发及水分蒸发的薄膜，减小了混凝土因内部湿度变化而产生的收缩应力，从而减少混凝土的收缩。

[0063] 2.进行混凝土强度实验，结果见表2。

[0064] 表2各实施例混凝土强度实验结果

[0065]

[0066] 表2说明，采用本发明的混凝土减缩抗裂养护剂可以在不同龄期增加混凝土的劈裂抗拉强度与抗压强度。本发明养护剂外涂于混凝土表面，减缩成分渗透至混凝土表层的毛细孔中，改善混凝土的微观结构，使抑制了混凝土内部微裂纹的产生，增加了混凝土的强度；同时，成膜物质减少了混凝土表层水分的蒸发，使混凝土内部湿度长期保持在一个较高的状态，水泥水化充分，混凝土强度增高。

[0067] 3.进行混凝土抗裂性能实验，结果见表3。

[0068] 表3各实施例混凝土抗裂性能实验结果

[0069] 表3各实施例混凝土抗裂性能实验结果

[0070]

[0071] 表3说明，采用本发明的混凝土减缩抗裂养护剂，混凝土的抗裂性能得到提升，表现为初始开裂时间延迟，裂缝面积减小。本发明的养护剂外涂于混凝土表面，减缩成分渗透至混凝土表层的毛细孔中，降低了孔溶液的表面张力，使水分散失造成的毛细孔负压降低，