一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料的制作方法

1.本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料。

背景技术：

2.混凝土养护是混凝土质量控制的关键环节。混凝土在脱模后需采用覆盖包裹、洒水或滴灌、喷涂养护剂、覆盖养护膜等一系列措施对混凝土进行养护。上述养护方式不仅花费大量人力、物力，还存在包裹膜难于清理、洒水等养护措施受人为因素影响较大等问题。
3.混凝土脱模养护一体化材料是指能使现浇混凝土一次成型时完成脱模和养护两道工序的材料，既能起脱膜剂的作用，又具备养护剂的功能。脱模养护一体化材料可彻底改变实体混凝土常规施工模式，混凝土拆模后无需采取包裹养护膜、长期洒水等繁琐养护措施，特别是桥墩、梁等常规方法难于养护的异形、高大结构混凝土，大幅降低了实体混凝土养护难度，有效节约大量人工和养护成本，对提升实体混凝土质量意义重大。
4.目前，混凝土脱模养护一体化材料研究仍处于起步阶段，取得了一定进展，如发明专利“混凝土脱模养护剂及其制造方法
”ꢀ
（cn1089322a）采用脂肪酸、膨润土、纯碱、乙醇、轻质碳酸钙和水制备了脱模养护剂，该脱模养护剂是在皂类脱模剂基础上加入具有润滑作用的轻质碳酸钙和具有膨胀作用的膨润土提高脱模效果和成膜效果；发明专利“膨胀吸附性混凝土脱模养护剂及工艺”（cn1161271a）采用脂肪酸、膨润土、纯碱、乙醇、水、工业石蜡、松香、聚乙烯醇、润滑脂等制备了脱模养护剂，发明专利“新型混凝土脱模养护剂的制备方法”（cn103332882a）采用脂肪酸、乙醇、纯碱、膨润土、滑石粉、植物油制备了脱模养护剂，它们是在乳化油类脱模剂基础上加入粉体和成膜材料，提高脱模效果和膜的稳定性；发明专利“一种混凝土脱模养护剂”（cn102079638a）采用脂肪质、润滑脂、工业皂、纯碱、酒精、滑石粉、水玻璃和水，它是在上述脱模养护材料基础上加入可渗入混凝土表层的硅酸钠，硅酸钠可与氢氧化钙反应生成硅酸钙结晶，提高混凝土表层密实度，抑制水分流失；发明专利“一种新的混凝土养护剂和脱模剂”（cn1361085a）采用魔芋葡甘聚糖和naoh合成了高分子脱模养护剂。但是，现有的混凝土脱模养护一体化材料仍无法真正实现混凝土脱模养护一体化的需求，实际使用时它们仍作为脱模剂或养护剂单独使用，需分别涂刷在模板和混凝土表面，起到脱模、养护作用。
5.同时，现有脱模剂对模板适用性较差，对金属、塑料、木质等不同类型的模板无法通用，且对模板和混凝土存在一定程度的污染。脱模剂对实体混凝土表面状态优劣起到至关重要的影响。在实际使用中发现，脱模剂易造成混凝土表面颜不一，表面麻面、气孔等。养护剂通过在混凝土表面成膜，起到保水养护作用。但是，在实际应用中发现，现有养护剂成膜后与混凝土粘结强度较低，耐湿热、耐碱、耐候等耐老化性能较低，易出现起皮、掉块等问题，而且保水效果有限，混凝土微裂纹难于避免。
6.在标准方面，尚未有混凝土脱模养护一体化材料标准。脱模剂和养护剂参考标准主要为《混凝土制品用脱模剂》（jc/t 949-2005）和《水泥混凝土养护剂》（jc/t 901-2002）。
上述标准对脱模剂和养护剂的关键技术要求存在缺失，如脱模剂与模板粘结稳定性、养护剂与混凝土粘结稳定性、脱模剂和养护剂耐碱性、脱模剂和养护剂耐流挂性等。

技术实现要素：

7.发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料。
8.技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，该材料由下列质量份数的原料组成：乳化植物油10～40份，相变a组份5～15份，所述相变a组份为高含氢硅油改性含羟基氧化石蜡后经乳化而得，相变b组份10～30份，所述相变b组份为硅烷偶联剂改性石蜡后经乳化而得，粘合剂1～3份，触变剂2～10份，复合防霉剂0.1～0.5份，水性防锈剂0.1～0.3份。
9.上述的乳化植物油为乳化菜籽油、乳化蓖麻油、乳化棕榈油中的一种或几种；石蜡为液体石蜡、熔点低于60℃得固体石蜡中的一种或两种；硅烷偶联剂为γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
10.上述得粘合剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、纤维素醚中的一种或几种；触变剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、有机膨润土中的一种或几种。
11.上述的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材，其制备方法为：第一步：将去离子水升至一定温度，向去离子水中加入水溶性乳化剂和稳定剂瓜尔胶，制备出乳化水；第二步：将植物油升至一定温度，向植物油中加入油溶性乳化剂，至乳化剂完全分散于植物油中后，在高速搅拌条件下加入乳化水和去离子水，制得乳化植物油；第三步：将石蜡升至一定温度，加入催化剂硫酸锰和助剂硬脂酸搅拌均匀，通入氧气反应制得含有羟基的氧化石蜡后，降温缓慢加入高含氢硅油反应制得改性氧化石蜡，向改性氧化石蜡加入油溶性乳化剂搅拌均匀，在高速搅拌条件下加入乳化水和去离子水，制得相变a组份；第四步：将石蜡升至一定温度，加入硅烷偶联剂搅拌均匀后，加入引发剂过氧化苯甲酰反应制得改性石蜡，向改性石蜡中缓慢加入油溶性乳化剂搅拌均匀，在高速搅拌条件下加入乳化水和去离子水，制得相变b组份；第五步：将相变a组份、相变b组份和乳化植物油混合均匀后加热至一定温度，加入粘合剂、水基防锈剂、复合防霉剂搅拌均匀，在高速搅拌条件下加入触变剂将体系调至触变状态，出料即得。
12.工作机理：温度相变型混凝土脱模养护一体化材料涂刷至模板表面，形成乳化植物油脱模层及改性氧化石蜡和改性石蜡相变层，乳化植物油脱模层确保混凝土与模板顺利脱模，相变层在混凝土水化反应升温时，由固态转换变为液态，内部的活泼氢及硅羟基可与混凝土表层羟基发生反应，促使改性氧化石蜡和改性石蜡粘结至混凝土表面，当混凝土表层温度降低时，相变层由液态转变为固态，在混凝土表面形成一层防护膜，阻止混凝土内部水分流失，起到养护作用，同时防护膜还起到良好的储能保温作用，降低混凝土内部至表层的温度梯度，大幅降低混凝土表面开裂几率。
13.有益效果：本发明提供的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，经过大量
℃，加入0.9份聚乙二醇、1.5份聚乙烯醇、0.6份纤维素醚、0.3份水性防锈剂、0.5份复合防霉剂搅拌均匀，加入2.5份聚酰胺蜡、5份气相二氧化硅、2.5份有机膨润土后在搅拌速率1700～1800r/min条件下将体系调至触变状态，出料即得。
34.实施例3（1）将去离子水加热至40
±
2℃，缓慢加入占去离子水质量2%的tween-40、1%的op-9、1%的十二烷基磺酸钠、0.3%的瓜尔胶，制备出乳化水。
35.（2）将菜籽油加热至40
±
2℃，缓慢加入占菜籽油质量3%sp-80，至乳化剂完全分散于植物油中后，在搅拌速率1500～1600r/min的条件下缓慢加入乳化水至乳液转相，停止加入乳化水维持搅拌15min至体系稳定后，继续加入剩余乳化水，乳化水加入总时间为30min，乳化水加入完成后将搅拌速率提至1700～1800r/min搅拌30min后，加入去离子水，将搅拌速率降至1300～1400r/min搅拌15min后出料，即得乳化菜籽油。
36.（3）将液体石蜡加热至90
±
2℃，加入占液体石蜡质量0.3%的催化剂硫酸锰和0.2%的助剂硬脂酸搅拌均匀，将温度升至110
±
5℃，通入氧气反应60min制得含有羟基的氧化石蜡，降温至80
±
2℃，缓慢高含氢硅油反应40min，制得改性氧化石蜡。向改性氧化石蜡中缓慢加入占液体石蜡质量3%的sp-80搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变a组份。
37.（4）将液体石蜡加热至80
±
2℃，加入γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷搅拌均匀后，加入占液体石蜡质量2%的引发剂过氧化苯甲酰反应210min，制的改性石蜡。向改性石蜡中缓慢加入占液体石蜡质量3%的sp-80搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变b组份。
38.（5）将10份相变a组份、20份相变b组份和25份乳化植物油混合均匀后加热至50
±
2℃，加入1份聚乙二醇、1份聚乙烯醇、0.2份水性防锈剂、0.3份复合防霉剂搅拌均匀，加入1份聚酰胺蜡、5份气相二氧化硅后在搅拌速率1700～1800r/min条件下将体系调至触变状态，出料即得。
39.实施例4（1）将去离子水加热至40
±
2℃，缓慢加入占去离子水质量2%的tween-40、1.5%的op-10、0.5%的十二烷基磺酸钠、0.3%的瓜尔胶，制备出乳化水。
40.（2）将植物油（菜籽油、棕榈油质量分数分别为80%、20%）加热至40
±
2℃，缓慢加入占植物油质量3%sp-80，至乳化剂完全分散于植物油中后，在搅拌速率1500～1600r/min的条件下缓慢加入乳化水至乳液转相，停止加入乳化水维持搅拌15min至体系稳定后，继续加入剩余乳化水，乳化水加入总时间为30min，乳化水加入完成后将搅拌速率提至1700～1800r/min搅拌30min后，加入去离子水，将搅拌速率降至1300～1400r/min搅拌15min后出料，即得乳化植物油。
41.（3）将熔点低于60℃得固体石蜡加热至90
±
2℃，加入占固体石蜡质量0.3%的催化剂硫酸锰和0.2%的助剂硬脂酸搅拌均匀，将温度升至110
±
5℃，通入氧气反应60min制得含有羟基的氧化石蜡，降温至80
±
2℃，缓慢高含氢硅油反应40min，制得改性氧化石蜡。向改性氧化石蜡中缓慢加入占固体石蜡质量3%的sp-65搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变a组份。
42.（4）将石蜡（液体石蜡、熔点低于60℃得固体石蜡质量分数分别为80%、20%）加热至
80
±
2℃，加入γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷拌均匀后，加入占石蜡质量2%的引发剂过氧化苯甲酰反应210min，制的改性石蜡。向改性石蜡中缓慢加入占石蜡质量3%的sp-60搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变b组份。
43.（5）将7.5份相变a组份、15份相变b组份和17.5份乳化植物油混合均匀后加热至50
±
2℃，加入1.5份聚乙烯醇、0.15份水性防锈剂、0.2份复合防霉剂搅拌均匀，加入4份气相二氧化硅后在搅拌速率1700～1800r/min条件下将体系调至触变状态，出料即得。
44.实施例5（1）将去离子水加热至40
±
2℃，缓慢加入占去离子水质量1%的tween-20、2%的op-10、1%的十二烷基磺酸钠、0.3%的瓜尔胶，制备出乳化水。
45.（2）将植物油（菜籽油、蓖麻油、棕榈油质量分数分别为60%、10%、30%）加热至40
±
2℃，缓慢加入占植物油质量3%sp-65，至乳化剂完全分散于植物油中后，在搅拌速率1500～1600r/min的条件下缓慢加入乳化水至乳液转相，停止加入乳化水维持搅拌15min至体系稳定后，继续加入剩余乳化水，乳化水加入总时间为30min，乳化水加入完成后将搅拌速率提至1700～1800r/min搅拌30min后，加入去离子水，将搅拌速率降至1300～1400r/min搅拌15min后出料，即得乳化植物油。
46.（3）将石蜡（液体石蜡、熔点低于60℃得固体石蜡质量分数分别为50%、50%）加热至90
±
2℃，加入占石蜡质量0.3%的催化剂硫酸锰和0.2%的助剂硬脂酸搅拌均匀，将温度升至110
±
5℃，通入氧气反应60min制得含有羟基的氧化石蜡，降温至80
±
2℃，缓慢高含氢硅油反应40min，制得改性氧化石蜡。向改性氧化石蜡中缓慢加入占石蜡质量3%的sp-80搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变a组份。
47.（4）将石蜡（液体石蜡、熔点低于60℃得固体石蜡质量分数分别为90%、10%）加热至80
±
2℃，加入γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷搅拌均匀后，加入占石蜡质量2%的引发剂过氧化苯甲酰反应210min，制的改性石蜡。向改性石蜡中缓慢加入占石蜡质量3%的sp-80搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变b组份。
48.（5）将12.5份相变a组份、25份相变b组份和32.5份乳化植物油混合均匀后加热至50
±
2℃，加入0.5份聚乙二醇、1.5份聚乙烯醇、0.5份纤维素醚、0.25份水性防锈剂、0.4份复合防霉剂搅拌均匀，加入6份气相二氧化硅、2份有机膨润土后在搅拌速率1700～1800r/min条件下将体系调至触变状态，出料即得。
49.实施例6（1）将去离子水加热至40
±
2℃，缓慢加入占去离子水质量1.5%的tween-40、2%的op-10、0.5%的十二烷基磺酸钠、0.3%的瓜尔胶，制备出乳化水。
50.（2）将植物油（菜籽油、蓖麻油、棕榈油质量分数分别为40%、30%、30%）加热至40
±
2℃，缓慢加入占植物油质量3%sp-80，至乳化剂完全分散于植物油中后，在搅拌速率1500～1600r/min的条件下缓慢加入乳化水至乳液转相，停止加入乳化水维持搅拌15min至体系稳定后，继续加入剩余乳化水，乳化水加入总时间为30min，乳化水加入完成后将搅拌速率提至1700～1800r/min搅拌30min后，加入去离子水，将搅拌速率降至1300～1400r/min搅拌15min后出料，即得乳化植物油。
51.（3）将石蜡（液体石蜡、熔点低于60℃得固体石蜡质量分数分别为65%、35%）加热至
90
±
2℃，加入占石蜡质量0.3%的催化剂硫酸锰和0.2%的助剂硬脂酸搅拌均匀，将温度升至110
±
5℃，通入氧气反应60min制得含有羟基的氧化石蜡，降温至80
±
2℃，缓慢高含氢硅油反应40min，制得改性氧化石蜡。向改性氧化石蜡中缓慢加入占石蜡质量3%的sp-80搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变a组份。
52.（4）将石蜡（液体石蜡、熔点低于60℃得固体石蜡质量分数分别为78%、22%）加热至80
±
2℃，加入γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷搅拌均匀后，加入占石蜡质量2%的引发剂过氧化苯甲酰反应210min，制的改性石蜡。向改性石蜡中缓慢加入占石蜡质量3%的sp-65搅拌均匀，按照（2）的方法加入乳化水和去离子水，出料即得相变b组份。
53.（5）将6份相变a组份、22份相变b组份和30份乳化植物油混合均匀后加热至50
±
2℃，加入0.7份聚乙二醇、0.5份聚乙烯醇、0.5份纤维素醚、0.12份水性防锈剂、0.36份复合防霉剂搅拌均匀，加入0.5份聚酰胺蜡、4份气相二氧化硅、3份有机膨润土后在搅拌速率1700～1800r/min条件下将体系调至触变状态，出料即得。
54.本实施例1-6提供的温度相变型混凝土脱模养护一体化材料与对比例中市售的脱模剂和养护剂性能测试结果见下表。实施例1-6提供的温度相变型脱模养护一体化材直接涂刷在模具上，混凝土脱模后不进行二次涂刷，对比例中将市售脱模剂涂刷在模具上，混凝土脱模后，在混凝土表面涂刷养护剂。脱模性能按照《混凝土制品用脱模剂》（jc/t 949-2005）测试，养护性能按照《水泥混凝土养护剂》（jc/t 901-2002）测试。
55.测试结果表明，温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，可实现一次涂刷完成混凝土脱模、养护两道工序，脱模效果和养护效果分别与市售品质优良的脱模剂及养护剂的效果相当。

技术特征：

1.一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，其特征在于：该材料由下列质量份数的原料组成：乳化植物油10～40份，相变a组份5～15份，所述相变a组份为高含氢硅油改性含羟基氧化石蜡后经乳化而得，相变b组份10～30份，所述相变b组份为硅烷偶联剂改性石蜡后经乳化而得，粘合剂1～3份，触变剂2～10份，复合防霉剂0.1～0.5份，水性防锈剂0.1～0.3份。2.根据权利要求1所述的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，其特征在于：所述乳化植物油为乳化菜籽油、乳化蓖麻油、乳化棕榈油中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，其特征在于：所述石蜡为液体石蜡、熔点低于60℃得固体石蜡中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，其特征在于：所述粘合剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、纤维素醚中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，其特征在于：所述触变剂为聚酰胺蜡、气相二氧化硅、有机膨润土中的一种或几种。7.根据权利要求1～6所述的一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料的制备方法，其特征在于：第一步：将去离子水升至一定温度，向去离子水中加入水溶性乳化剂和稳定剂瓜尔胶，制备出乳化水；第二步：将植物油升至一定温度，向植物油中加入油溶性乳化剂，至乳化剂完全分散于植物油中后，在高速搅拌条件下加入乳化水和去离子水，制得乳化植物油；第三步：将石蜡升至一定温度，加入催化剂硫酸锰和助剂硬脂酸搅拌均匀，通入氧气反应制得含有羟基的氧化石蜡后，降温缓慢加入高含氢硅油反应制得改性氧化石蜡，向改性氧化石蜡加入油溶性乳化剂搅拌均匀，在高速搅拌条件下加入乳化水和去离子水，制得相变a组份；第四步：将石蜡升至一定温度，加入硅烷偶联剂搅拌均匀后，加入引发剂过氧化苯甲酰反应制得改性石蜡，向改性石蜡中缓慢加入油溶性乳化剂搅拌均匀，在高速搅拌条件下加入乳化水和去离子水，制得相变b组份；第五步：将相变a组份、相变b组份和乳化植物油混合均匀后加热至一定温度，加入粘合剂、水基防锈剂、复合防霉剂搅拌均匀，在高速搅拌条件下加入触变剂将体系调至触变状态，出料即得。

技术总结

一种温度相变型混凝土脱模养护一体化材料，其特征在于该材料由下列原材料组成：乳化植物油10～40份，相变A组份5～15份，相变B组份10～30份，粘合剂1～3份，触变剂2～10份，复合防霉剂0.1～0.5份，水性防锈剂0.1～0.3份。该材料施用简单，一次涂刷即可在模板表面快速形成隔离膜和相变膜，混凝土脱模效果好，当混凝土反应升温时，相变膜可发生固液转换，并与混凝土表层发生化学键合，降温后相变膜再次发生液固转换，在混凝土表面形成养护保温膜，起到良好的阻止混凝土水分流失、防止开裂的作用，适用于金属、塑料、木质等模板。木质等模板。