[發明專利]一種納米大體積混凝土抗裂劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201911348657.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110981264B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 羅源兵;石巖;李琴波
• 申請（專利權）人: 重慶高途新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B24/20
• 分類號: C04B24/20;C04B24/16;C04B24/24;C04B24/26;C04B20/02;C01B32/198;C04B14/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 杜康黎

本發明提供一種納米大體積混凝土抗裂劑，屬于混凝土外加劑技術領域。所述混凝土抗裂劑包括：氧化石墨烯35～55份，納米氧化鋅10～20份，納米氧化鎂5～15份，分散劑10～90份，去離子水500～2000份；所述氧化石墨烯為石墨粉末在強酸作用下通過強氧化劑氧化和剝離后形成的納米片層；所述納米氧化鋅的平均粒徑為20～50nm，納米氧化鎂的平均粒徑為40～80nm。本發明還提供所述混凝土抗裂劑的制備方法。本發明混凝土抗裂劑，可以有效地降低大體積混凝土的水化熱速率和延緩放熱峰值，提高混凝土的強度、韌性和熱擴散系數，減少混凝土的收縮，從而在根本上防止大體積混凝土裂縫的產生。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，具體為一種納米大體積混凝土抗裂劑及其制備方法。

背景技術

隨著建筑業的飛速發展，大體積混凝土越來越頻繁地應用在高層、超高層、特殊功能的構筑物和大型設備基礎等施工中。但大體積混凝土體積相對較大，表面系數較小，內部水泥遇水所產生的水化熱較為集中，導致內部升溫速度較快，就會和外部溫度之間產生較大的溫度差，導致溫度應力的出現，進而產生裂縫問題。大體積混凝土裂縫的出現會嚴重影響建筑結構物的安全使用和耐久性。如何避免混凝土裂縫的產生，是當前大體積混凝土急需解決的問題。

目前防治大體積溫度裂縫的產生，主要有優化混凝土配合比和控溫措置。優化混凝土配合比主要有選擇低水化熱的水泥，降低膠凝材料用量，增加礦物摻合料的比例等方式；控溫措施主要控制入模溫度，在混凝土內部安裝散熱裝置，加強混凝土表面保溫保濕等。這些措施雖然能在一定程度上抑制混凝土裂縫的產生，但會增加施工難度，而且對質量控制要求高，在實際工程應用中，仍然有不少大體積混凝土結構產生裂縫。

發明內容

本發明的主要目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種納米基大體積混凝土抗裂劑及其制備方法，該抗裂劑可以有效地降低水化熱速率和延緩放熱峰值，提高混凝土的強度和韌性，減少混凝土的收縮，從而在根本上防止大體積混凝土的裂縫的產生。

本發明目的通過以下技術方案來實現：

一種納米大體積混凝土抗裂劑，以質量份數計，包括:氧化石墨烯35～55份，納米氧化鋅10～20份，納米氧化鎂5～15份，分散劑10～90份，去離子水500～2000份；

所述氧化石墨烯為石墨粉末在強酸作用下通過強氧化劑氧化和剝離后形成的納米片層；所述納米氧化鋅的平均粒徑為20～50nm，納米氧化鎂的平均粒徑為40～80nm。

進一步，所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)，十二烷基硫酸鈉(AEA)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚羧酸鹽，聚丙烯酸鈉鹽中的一種或多種。

進一步，所述氧化石墨烯的制備方法為：在冰浴條件下，將H₂SO₄和NaNO₃混合，加入石墨粉末并不斷攪拌，隨后加入KMnO₄，并在室溫下攪拌反應一段時間，最后經離心分離，酸洗和水洗，烘干得到。

進一步，以質量份數計，所述石墨粉末為1～15份，濃硫酸為50～200份，硝酸鈉為1～10份，KMnO₄為10～25份。

一種納米大體積混凝土抗裂劑的制備方法，所述制備方法為在室溫下，將一部分分散劑加入去離子水中，加入氧化石墨烯，經超聲得到均勻分散的氧化石墨烯混合液，然后加入納米氧化鋅和納米氧化鎂以及剩余的分散劑，持續超聲，使納米氧化鋅和納米氧化鎂在氧化石墨烯混合液中均勻分散，即得到ZnO-MgO-GO納米抗裂劑。