一種新型混凝土制品用脫模劑的制備與應用研究

王文軍 ，吳益，濮熊熊

（1.常州建筑科學研究院，江蘇 常州213011；2.江蘇尼高科技有限公司，江蘇 常州213015）

0 引言

傳統(tǒng)混凝土制品的生產通常以回收廢機油、礦物油、植物油、甚至是一些地溝油提純物作為脫模劑。 產品沒有明顯的技術要求， 質量控制門檻低，導致生產的混凝土外觀質量較差，甚至對鋼筋與混凝土的界面產生影響， 影響了混凝土的結構強度。 另外，市場上普遍推廣的乳液脫模劑與模板成膜性不好，影響了脫模效果，且對鋼模板產生銹蝕作用[1]。 文章介紹的一種新型混凝土制品脫模劑經過試驗與模板成膜性好、 脫模效果比傳統(tǒng)脫模劑提升明顯。 最重要的是相對于傳統(tǒng)的水包油型脫模劑對鋼模板不產生銹蝕作用，可以噴涂施工，提高了施工效率。

1 實驗部分

1.1 原材料與主要實驗儀器

1.1.1 原材料

80#白油，HRB400E 普通熱軋鋼筋（規(guī)格12#），混凝土構件模具（500 mm×500 mm×10 000 mm，鋼制)， 混凝土試模 （150 mm×150 mm×150 mm，鋼制），油漆刷，機油，脫模劑BLD-BT1200。

1.1.2 主要實驗儀器

SJD30 臥軸混凝土攪拌機，TYA-2000 電液式壓力機，SDF-0.4 多用分散機，Hc-100 混凝土拉拔儀。

1.2 實驗內容

1.2.1 脫模劑制備與穩(wěn)定性實驗

常溫條件下將90 g 80#白油、12 g 乳化劑、0.2 g阻銹劑加入乳化杯中混合均勻， 然后在乳化分散機上進行乳化5 min，調整并固定轉速，慢慢滴加200 g水，時間控制在10 min。 滴加完畢后繼續(xù)乳化20 min即得脫模劑NDM-02。 將制得的脫模劑倒入100 mL的具塞量筒靜置24 h，觀察乳液穩(wěn)定性情況。

1.2.2 脫模劑成膜實驗

將脫模劑稀釋至指定濃度，用毛刷在水平放置的尺寸為150 mm×300 mm 的光潔鋼板上涂刷，橫向縱向各一次,涂刷后靜置30 min，觀察脫模劑成膜情況。

1.2.3 混凝土成型脫模實驗

使用500 mm×500 mm×10 000 mm 的混凝土鋼模作為成型模具， 將稀釋好的混凝土脫模劑BLD-BT1200、NDM-02 與機油在模板內表面涂刷一遍， 靜置10 min 以上成膜后裝入預拌好的混凝土振搗密實。 24 h 后拆模觀察脫模效果[2]。

1.2.4 鋼筋混凝土握裹力試驗

將9 根20 cm 長的12# 鋼筋平均分成3 組，第一組不作任何處理，第二組涂上機油，第三組涂上脫模劑NDM-02。 靜置30 min 后垂直插在150 mm×150 mm×150 mm 試模中央， 裝上預拌好的標號為C60 的混凝土，振動密實。 標準條件下養(yǎng)護24 h 后拆模，置于標準養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。 28 d 后用碳纖維布纏繞試塊加固， 保證鋼筋拉拔過程中試塊不破裂，將試塊平置在地面上，用混凝土拉拔儀夾緊鋼筋露出部分，沿鋼筋垂直向上施加拉力，拔出鋼筋。實驗過程中記下最大力值即為鋼筋握裹力。

1.2.5 模具耐銹蝕試驗

在室溫（20±2） ℃、濕度≥95%環(huán)境下將4 塊光潔的尺寸為150 mm×300 mm 的鋼板平置在實驗臺上，第一塊作為參照不做任何處理，然后分別在后三塊上面分別均勻刷上機油、 脫模劑BLDBT1200（市場樣）、脫模劑NDM-02，成膜72 h 后觀察鋼板銹蝕現象[3]。

2 結果與分析

制備過程中，分散機的轉速與乳液的穩(wěn)定性有直接關系，轉速過快與過慢都影響乳化效果，具體結果見表1。

表1 乳化轉速與乳液穩(wěn)定性的影響

由表1 可知， 乳化機轉速在3 000 r/min 時乳液穩(wěn)定性最好， 低于或高于3 000 r/min 時乳液穩(wěn)定性都會變差。

通過對脫模劑BLD-BT1200 與NDM-02 進行成膜實驗，得出結果如圖1 所示。

由圖1 可知，NDM-02 的成膜效果明顯好于BLD-BT1200。 NDM-02 對鋼板的潤濕效果優(yōu)于BLD-BT1200，其成膜效果明顯均勻，不留死角，確保順利脫模。

將涂有三種脫模劑的鋼模板拆模之后，現場取景如圖2 所示。

圖1 兩種脫模劑成膜效果對比

圖2 三種脫模劑脫模效果對比

經過外觀對比， 兩種乳液脫模劑的脫模效果沒有明顯區(qū)別， 相對于機油脫模劑光潔度都比較好，顏色較均勻，無明顯缺角等現象，混凝土粘附量低于1 g/m2，遠遠優(yōu)于JC/T 949—2005《混凝土制品用脫模劑》標準中不大于5 g/m2的要求。

由于刷模過程中脫模劑或油不可避免地會碰到鋼筋， 使得鋼筋與混凝土界面形成一層油膜，影響了鋼筋與混凝土界面的作用力[4]，進而影響了鋼筋對混凝土的增強作用。 實驗得出：空白鋼筋與混凝土產生的握裹力最大，涂有脫模劑的鋼筋與混凝土產生的握裹力次之， 涂有機油的鋼筋握裹力最差，具體結果見表2。

表2 不同脫模劑對鋼筋混凝土握裹力的影響

由于脫模劑在鋼筋表面形成的潤滑膜明顯薄于機油在鋼筋表面形成的膜，所以涂有脫模劑的鋼筋與混凝土的握裹力下降幅度（9.63%）明顯低于涂有機油的鋼筋與混凝土的握裹力下降幅度（36.3%），在施工可接受范圍之內，避免了工程隱患[5]。

通過對四個樣片進行72 h 銹蝕試驗對比，結果如圖3 所示。

空白樣和涂有脫模劑BLD-BT1200 的樣片都發(fā)生明顯銹蝕現象， 而涂有機油和NDM-02 脫模劑的樣片沒有任何銹蝕現象并具有很好的成膜性。

圖3 幾種脫模劑對鋼板銹蝕對比

3 結論

（1）制備過程中乳化分散速度與產品穩(wěn)定性有一定關系， 分散劑轉速在3 000 r/min 時產品最穩(wěn)定。

（2）通過成膜實驗和混凝土成型脫模實驗得出NDM-02 脫模劑成膜效果較好，混凝土成型脫模后的構件外表光潔度較高，無任何粘?，F象，且顏色較均勻。

（3）與空白鋼筋相比，涂有本產品的鋼筋與混凝土握裹力稍有下降，大約在9.63%，大大低于涂有機油的鋼筋與混凝土接觸面的握裹力。

（4）本產品對鋼制模具不產生銹蝕作用。