一种水泥基材料界面增强剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115745470A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211411225.7(22)申请日2022.11.11(71)申请人河海大学地址210024江苏省南京市鼓楼区西康路1号(72)发明人蒋亚清王玉王莉萌(74)专利代理机构南京佰腾智信知识产权代理事务所(普通合伙)32509专利代理师郭林(51)Int.Cl.C04B24/42(2006.01)C04B24/26(2006.01)C08F283/06(2006.01)C08F220/06(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种水泥基材料界面增强剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及水泥基材料技术领域，尤其是一种水泥基材料界面增强剂及其制备方法和应用，原料以重量份计包括：触变型聚羧酸减水剂20～25份，微扩展剂8～12份，建造性增强剂40～45份，增湿剂25～30份。其制备方法为：将触变型聚羧酸减水剂、微扩展剂、建造性增强剂和增湿剂混合后制得。该增强剂可用于水泥基材料工程施工、预制构件生产和累积增材制造，通过提高水泥基材料的建造性和界面浆体膜层相对湿度，促进浇注或累积增材制造的上层浆体向界面层微扩散和微渗透，从而减少冷缝和界面缺陷，适用于水泥基材料3D打印、混凝土结构和预制构件分层浇注成型。CN115745470ACN115745470A权利要求书1/1页1.一种水泥基材料界面增强剂，其特征在于：原料以重量份计包括触变型聚羧酸减水剂20～25份，微扩展剂8～12份，建造性增强剂40～45份，增湿剂25～30份；所述建造性增强剂为晶体/胶体混合铝掺杂水化硅酸钙粉体，所述增湿剂为丙三醇改性纳米膨润土。2.根据权利要求1所述的水泥基材料界面增强剂其特征在于：所述建造性增强剂中，晶体与胶体的质量比为0.5～0.6。3.根据权利要求1所述的一种水泥基材料界面增强剂，其特征在于：所述微扩展剂具有超缓释扩展性，由40～45份平均分子量为3400的异戊烯醇聚氧乙烯醚、25～30份平均分子量为2400的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚、10～15份马来酸二乙醇一异丙醇胺酯、10～12份丙烯酸、0.5～1份对苯二酚、0.08～0.12份L‑抗坏血酸、0.4～0.5份巯基丙醇和0.5～0.6份过氧化氢制成。4.根据权利要求1‑3任一所述的水泥基材料界面增强剂的制备方法，其特征在于：将触变型聚羧酸减水剂、微扩展剂、建造性增强剂和增湿剂混合后制得。5.根据权利要求4所述的水泥基材料界面增强剂的制备方法，其特征在于：所述微扩展剂的制备过程包括以下步骤：(1)分别配制质量浓度60％的丙烯酸溶液、质量浓度10％的L‑抗坏血酸与质量浓度10％的巯基丙醇混合溶液、质量浓度15％的过氧化氢溶液；(2)向反应釜中加入与异戊烯醇聚氧乙烯醚质量比为0.8的水，开动搅拌器，投入经准确计量的异戊烯醇聚氧乙烯醚、甲基烯丙醇聚氧乙烯醚和马来酸二乙醇一异丙醇胺酯，搅拌至固体份全部溶解；(3)将称量好的过氧化氢溶液快速加入反应釜中，控制物料温度升高至38～40℃；(4)待过氧化氢溶液全部加入后5分钟，加入对苯二酚，并开始滴加丙烯酸溶液、L‑抗坏血酸与巯基丙醇混合溶液；其中，丙烯酸溶液滴加时间为1.5～3小时，L‑抗坏血酸与巯基丙醇混合溶液滴加时间比丙烯酸溶液滴加时间增加0.5小时；(5)保温反应2小时，加水搅拌，调控含固量为45％～50％；(6)通过低温真空干燥工艺，对步骤(5)制备的物料进行脱水干燥、包装。6.权利要求1‑3任一所述的水泥基材料界面增强剂在水泥基材料中的应用。7.根据权利要求6所述水泥基材料界面增强剂在水泥基材料中的应用，其特征在于：水泥基材料界面增强剂直接作为界面增强剂掺入到混凝土中使用，使用时掺量为胶凝材料质量的0.6％～0.9％。2CN115745470A说明书1/8页一种水泥基材料界面增强剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及水泥基材料领域，具体领域为一种水泥基材料界面增强剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]混凝土浇筑过程中常因某些不确定因素导致施工或生产中断，导致浇注上层混凝土时，下层混凝土已初凝，从而在混凝土结构中形成薄弱界面。随着智能建造和智能制造技术的发展，基于硅酸盐水泥基材料累积增材技术的房屋、构件3D打印日益受到业界的重视，但弱建造性、弱界面性能限制了3D打印水泥基材料的应用。[0003]水泥基材料3D打印或浇注成型的界面缺陷通常为高孔隙率或冷缝，在宏观性能方面则表现为高渗透性和低强度。特别是水泥基材料的3D打印属于无模板累计增材制造，仅依靠上层材料的自重难以对层界面进行压实，而且下层表面浆体含湿率对层界面粘结强度影响较大，因而3D打印水泥基材料界面缺陷问题更加突出。[000