【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及土木工程材料，尤其涉及一種促結晶型自愈合混凝土外加劑。
技術介紹
1、混凝土材料具有強度高、成本低、原材料易獲取等優點，是世界上應用最為廣泛的建筑材料。但在外部荷載、環境等因素的作用下，混凝土材料服役期間不可避免地會出現裂縫，加速外部環境中有害離子侵蝕其內部，從而造成混凝土結構性能嚴重退化。對于富含氯離子的環境，裂縫會促使混凝土結構內部鋼筋快速銹蝕。嚴重的鋼筋銹蝕甚至會使混凝土結構從延性破壞模式轉變為脆性破壞模式。因此，為解決裂縫造成的混凝土結構耐久性和承載力退化等問題，混凝土裂縫的及時修復成為關鍵。
2、混凝土固有的裂縫自愈合能力可主動及時修復損傷開裂位置，這不僅有望解決有害物質侵蝕導致的結構性能退化等問題，還有望恢復混凝土結構的使用功能，為解決裂縫維修造成的建筑工程難點提供了全新的指導方向。然而，有限的自愈合產物來源限制了混凝土材料自身可愈合的裂縫寬度，從而影響了混凝土自愈合性能對開裂混凝土結構耐久性和安全性的改善潛能。因此，需對改善混凝土自愈合性能的自愈合材料進行優化探索。
3、混凝土材料自愈合性能的優化研究最終是為了賦予混凝土結構良好的自愈合性能。與混凝土材料相比，混凝土結構對自愈合材料數量、造價、施工工藝及應用環境等要求更高。目前，由于各自的愈合機理，常用來改善混凝土材料自愈合性能的自愈合材料在應用于混凝土結構中受到諸多限制，比如微膠囊易破裂、愈合效率難保證等；微生物存活率且費用高等；形狀記憶合金能量消耗大且造價昂貴等。而結晶外加劑可直接與混凝土材料混合使用，施工簡便且費用低。因此
技術實現思路
1、本專利技術針對結晶外加劑自愈合反應物數量有限、自愈合反應進程慢、長期有效性模糊等技術缺陷，提供了一種促結晶型自愈合混凝土外加劑，本專利技術提供的外加劑以離子絡合劑為核心組分，通過提高自愈合反應物濃度和自愈合反應速率，有效解決了結晶外加劑在改善混凝土愈合裂縫速度慢且寬度小、長期有效性難保證等問題。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：
3、一方面，本專利技術提供一種促結晶型自愈合混凝土外加劑，按照質量份數計包括：離子絡合劑485～520份、甲酸鈣2370～2380份、硅溶膠4740～4760份和可分散乳膠粉2370～2380份。
4、作為優選地實施方式，所述離子絡合劑為20～30份六偏磷酸鈉和465～490份乙二胺四乙酸四鈉。
5、作為優選地實施方式，所述硅溶膠為堿性納米級二氧化硅溶液，其中二氧化硅的含量為30±1％。
6、作為優選地實施方式，所述可分散乳膠粉為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；
7、在某些具體的實施方式中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的乙烯和醋酸乙烯酯的摩爾比為1：1。
8、又一方面，本專利技術提供一種促結晶型自愈合水泥基復合材料，按照質量份數計，包括2300～2400份水泥、80～300份上述促結晶型自愈合混凝土外加劑、3000～4000份粉煤灰、2000～2200份細骨料、30～35份減水劑和120～130份聚乙烯醇纖維。
9、作為優選地實施方式，還包括1700～1800份水。
10、作為優選地實施方式，所述減水劑為聚羧酸減水劑。
11、作為優選地實施方式，所述水泥為普通硅酸鹽水泥。
12、又一方面，本專利技術提供上述促結晶型自愈合水泥基復合材料的制備方法，包括以下步驟：
13、(1)將上述促結晶型自愈合混凝土外加劑中的粉狀原料與水泥、粉煤灰和細骨料攪拌均勻；
14、(2)加入水和硅溶膠的混合物與減水劑，攪拌直至混合物呈均勻的流動態；
15、(3)低速攪拌條件下加入聚乙烯醇纖維，快速攪拌至分散均勻。
16、作為優選地實施方式，步驟(1)中，所述攪拌為公轉65±5r/min、自轉145±5r/min；
17、優選地，所述攪拌的時間為2～4min。
18、作為優選地實施方式，步驟(2)中，所述攪拌為公轉130±5r/min、自轉290±5r/min。
19、優選地，所述攪拌的時間為2～4min。
20、作為優選地實施方式，步驟(3)中，所述低速攪拌為公轉65±5r/min、自轉145±5r/min；所述快速攪拌為公轉130±5r/min、自轉290±5r/min；
21、優選地，所述低速攪拌的時間為2～3min；所述快速攪拌的時間為5～8min。
22、又一方面，本專利技術提供上述促結晶型自愈合混凝土外加劑在制備自愈合水泥基復合材料中的應用。
23、本專利技術具備以下優點和有益效果：
24、現有技術中，以商品化等的結晶外加劑對于混凝土材料的自愈合性能提升有限，主要表現在可愈合的裂縫寬度以及愈合速度的提升上。本專利技術提供的促結晶型自愈合混凝土外加劑，甲酸鈣和硅溶膠能夠提高自愈合反應的反應物濃度，離子絡合劑則加速自愈合反應的進行，因此能夠有效提高混凝土材料的自愈合性能。該外加劑可使混凝土材料中0.4mm以上的裂縫寬度完全自愈合，有效避免了外部有害物質沿著裂縫侵蝕混凝土結構內部，造成耐久性退化等安全問題。而且，由于離子絡合劑在混凝土材料中可重復發生絡合-取代反應，本專利技術的促結晶型自愈合材料對混凝土材料自愈合行為的改善具有長期有效性，混凝土齡期長達600天以上的裂縫也可完全閉合。此外，相比于微膠囊、微生物等自愈合材料，本專利技術的促結晶型自愈合外加劑具有原材料易獲取、施工簡便、造價低等優勢。
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1.一種促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，按照質量份數計包括：離子絡合劑485～520份、甲酸鈣2370～2380份、硅溶膠4740～4760份和可分散乳膠粉2370～2380份。
2.根據權利要求1所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，所述離子絡合劑為20～30份六偏磷酸鈉和465～490份乙二胺四乙酸四鈉。
3.根據權利要求1所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，所述硅溶膠為堿性納米級二氧化硅溶液，其中二氧化硅的含量為30±1％。
4.根據權利要求1所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，所述可分散乳膠粉為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
5.一種促結晶型自愈合水泥基復合材料，其特征在于，按照質量份數計，包括2300～2400份水泥、80～300份權利要求1-4任一所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑、3000～4000份粉煤灰、2000～2200份細骨料、30～35份減水劑和120～130份聚乙烯醇纖維。
6.根據權利要求5所述的促結晶型自愈合水泥基復合材料，其特征在于，還包括1700～1800份水
7.根據權利要求5所述的促結晶型自愈合水泥基復合材料，其特征在于，所述減水劑為聚羧酸減水劑；所述水泥為普通硅酸鹽水泥。
8.權利要求5所述的促結晶型自愈合水泥基復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述攪拌為公轉65±5r/min、自轉145±5r/min；所述攪拌的時間為2～4min；
10.權利要求1-4任一所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑在制備自愈合水泥基復合材料中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，按照質量份數計包括：離子絡合劑485～520份、甲酸鈣2370～2380份、硅溶膠4740～4760份和可分散乳膠粉2370～2380份。
2.根據權利要求1所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，所述離子絡合劑為20～30份六偏磷酸鈉和465～490份乙二胺四乙酸四鈉。
3.根據權利要求1所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，所述硅溶膠為堿性納米級二氧化硅溶液，其中二氧化硅的含量為30±1％。
4.根據權利要求1所述的促結晶型自愈合混凝土外加劑，其特征在于，所述可分散乳膠粉為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
5.一種促結晶型自愈合水泥基復合材料，其特征在于，按照質量份數計，包括2300～2400份水泥、80～300份權利要求1-4任一所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張晨晨，關新春，劉聰，陳鑫，凌志彬，李靜盧，路冰，
申請(專利權)人：蘇州科技大學，
類型：發明
國別省市：
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