一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法与流程

本发明涉及建筑材料外加剂，具体为一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法。

背景技术：

1、通常，中等强度的混凝土结构致密性在侵蚀性液相和气相介质及硫酸盐、氯离子等长期作用下难满足有效抵御功效，易腐蚀组分如ca(oh)2，c-s-h凝胶，在上述因素作用下发生诸如硫酸盐侵蚀破坏、钢筋锈蚀破坏等，进而加速混凝土表层性能劣化速度，特别是加速结构开裂。其次，随着服役龄期的延长，混凝土表观质量在粉尘、有机物附着等因素作用下陈化显著，原有清水混凝土的表观质感大打折扣。为提高表层混凝土质量，人们采用诸如硅烷硅氧烷表层涂覆憎水等方式延缓其劣化进程，但其耐候性较差使得其周期性重复施工，增加维护成本的同时亦提高施工难度。

2、预制构件混凝土是装配式建筑工程的基础材料，耐久性是影响工程安全的关键因素。预制构件混凝土通常是清水混凝土工程，与服役环境直接接触，是其结构耐久性相当程度上决定了工程整体耐久性。同时，预制混凝土外观在工程整体质量外在展示中处于首当其冲的地位。因此，提高混凝土表层品质是提高预制构件混凝土品质的关键。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，包括以下步骤：

3、s1：通过实验室混凝土纳米改性研究，揭示纳米改性对混凝土表层质量的影响大小和规律，重点研究对表层混凝土组成、微结构，特别是孔结构的影响规律；

4、s2：开展清水混凝土外观质量调控研究，围绕影响清水混凝土外观的平整度、强度、水化匹配性开展研究；

5、s3：研究表层纳米改性对混凝土耐久性的影响，包括抗蚀能力、抗冻性等关键性能；

6、s4：围绕混凝土表层施工，探究纳米改性与脱模剂、模板的协调性，为表层纳米改性推广提供支撑；

7、s5：利用纳米粒子原位调控表层混凝土水化硬化特征，实现表层混凝土质量提升。

8、优选的，所述s1通过实验室混凝土纳米改性研究，揭示纳米改性对混凝土表层质量的影响大小和规律，重点研究对表层混凝土组成、微结构，特别是孔结构的影响规律包括以下步骤：

9、s11：利用有机硅质前驱体负载于混凝土表面，发现其高渗透、有效进入混凝土孔隙，原位水解生成纳米sio2，与硬化水泥石发生火山灰反应，降低水泥石ca/si比50％，离子抗钙离子溶蚀性提高45％，水蒸气迁移系数降低69％；

10、s12：利用前驱体低粘特征，结合有机降粘组分，解决表层改性深度浅难题，形成7-10mm纳米改性防护层。

11、优选的，所述s3研究表层纳米改性对混凝土耐久性的影响，包括抗蚀能力、抗冻性等关键性能包括：

12、s31：纳米脱模剂对表层混凝土性能影响。主要研究活性/惰性纳米离子对表层混凝土微观结构、致密度、介质传属性等关键指标的影响，探究混凝土耐久性。

13、优选的，所述s2开展清水混凝土外观质量调控研究，围绕影响清水混凝土外观的平整度、强度、水化匹配性开展研究包括：

14、s21：研究混凝土流变学特性(如流动度、黏度、屈服应力、内聚力/粘附力，等)与结构清水外观关系。

15、优选的，所述s5利用纳米粒子原位调控表层混凝土水化硬化特征，实现表层混凝土质量提升包括以下步骤：

16、s51：纳米改性对混凝土脱模剂性能影响，主要研究功能纳米颗粒对脱模剂流变学特性(如流挂、黏附性等)的影响。

17、优选的，所述s4围绕混凝土表层施工，探究纳米改性与脱模剂、模板的协调性，为表层纳米改性推广提供支撑包括：

18、s41：探究脱模剂与不同类型模板及不同强度特征混凝土粘附力关系，确定二者随龄期发展特征。

19、优选的，所述s21研究混凝土流变学特性(如流动度、黏度、屈服应力、内聚力/粘附力，等)与结构清水外观关系，通过调控新拌混凝土工作性，研究水灰比、粘度、流动度等关键特征对混凝土清水外观的影响。

20、优选的，所述s4围绕混凝土表层施工，探究纳米改性与脱模剂、模板的协调性，为表层纳米改性推广提供支撑包括：

21、针对性设计表层混凝土与模板粘接力，探究表层水泥水化调控对清水外观(完整性、填充饱和度等)的影响。

22、优选的，所述s5利用纳米粒子原位调控表层混凝土水化硬化特征，实现表层混凝土质量提升包括：

23、s52：纳米脱模剂对表层水泥混凝土水化硬化调控作用，主要研究含功能性纳米粒子的脱模剂对混凝土水泥水化硬化特性的影响。

24、本发明提供了一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，具备以下有益效果：

25、1、该混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，通过创新性提出利用脱模剂设计赋予混凝土表层梯度式功能化方法，提升混凝土清水外观质量同时，提高表层混凝土致密度和抗蚀性。

26、2、该混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，通过设计混凝土表层原位反应型纳米强化颗粒，原位强化表层水泥混凝土水化硬化过程，优化表层混凝土组成、结构，提高整体耐久性。

27、3、该混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，通过开发功能型混凝土表层原位光催化纳米改性材料与工艺，赋予清水混凝土表面污染物光降解效能。

技术特征：

1.一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s1通过实验室混凝土纳米改性研究，揭示纳米改性对混凝土表层质量的影响大小和规律，重点研究对表层混凝土组成、微结构，特别是孔结构的影响规律包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s3研究表层纳米改性对混凝土耐久性的影响，包括抗蚀能力、抗冻性等关键性能包括：

4.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s2开展清水混凝土外观质量调控研究，围绕影响清水混凝土外观的平整度、强度、水化匹配性开展研究包括：

5.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s5利用纳米粒子原位调控表层混凝土水化硬化特征，实现表层混凝土质量提升包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s4围绕混凝土表层施工，探究纳米改性与脱模剂、模板的协调性，为表层纳米改性推广提供支撑包括：

7.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s21研究混凝土流变学特性(如流动度、黏度、屈服应力、内聚力/粘附力，等)与结构清水外观关系，通过调控新拌混凝土工作性，研究水灰比、粘度、流动度等关键特征对混凝土清水外观的影响。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s4围绕混凝土表层施工，探究纳米改性与脱模剂、模板的协调性，为表层纳米改性推广提供支撑包括：

9.根据权利要求1所述的一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，其特征在于，所述s5利用纳米粒子原位调控表层混凝土水化硬化特征，实现表层混凝土质量提升包括：

技术总结本发明公开了一种混凝土表层品质提升用功能纳米外加剂开发方法，涉及建筑材料外加剂技术领域，包括以下步骤：S1：通过实验室混凝土纳米改性研究，揭示纳米改性对混凝土表层质量的影响大小和规律，重点研究对表层混凝土组成、微结构，特别是孔结构的影响规律，本发明的有益效果为：通过创新性提出利用脱模剂设计赋予混凝土表层梯度式功能化方法，提升混凝土清水外观质量同时，提高表层混凝土致密度和抗蚀性，通过设计混凝土表层原位反应型纳米强化颗粒，原位强化表层水泥混凝土水化硬化过程，优化表层混凝土组成、结构，提高整体耐久性通过开发功能型混凝土表层原位光催化纳米改性材料与工艺，赋予清水混凝土表面污染物光降解效能。技术研发人员：侯鹏坤,刘鹏程受保护的技术使用者：江苏万邦新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4