[發明專利]一種混凝土水化溫升抑制劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011246575.3
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112341030B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 蘭聰;張武宗;王軍;張遠;劉東;劉霞;袁文韜;楊仕海;祝云
• 申請（專利權）人: 中建西部建設西南有限公司;中建西部建設股份有限公司
• 主分類號: C04B22/14
• 分類號: C04B22/14;C04B103/22
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發明提供一種混凝土水化溫升抑制劑，屬于混凝土外加劑技術領域。由包括以下質量份的組分經研磨、過篩、干燥制備而成：改性廢棄混凝土水化產物5～10份、改性偏高嶺土20～45份、偏硅酸鈉2～10份、硫酸鹽5～10份、粉煤灰30～50份。本發明還提供所述混凝土水化溫升抑制劑的制備方法。本發明水化溫升抑制劑的原材料包括廢棄的混凝土水泥石，具有固廢資源化利用，減少環境污染，符合節能環保的趨勢；改性廢棄混凝土水化產物和改性偏高嶺土具有在混凝土水化進程中緩慢逐級釋放的功能，保證在調控范圍內任意調節，滿足對水化進展的控制；本發明混凝土水化溫升抑制劑制備工藝簡單，僅涉及煅燒、研磨與分散，產品質量控制要求低，生產效率高，具有極大的經濟效益潛力。

技術領域

本發明屬于混凝土外加劑技術領域，具體為一種混凝土水化溫升抑制劑及其制備方法。

背景技術

隨著我國基礎設施建設的快速發展，大型現代化技術設施和高層建筑愈來愈多，而大體積結構混凝土作為其主體的重要組成部分，近年來不斷涌現。由于大體積混凝土施工體積厚大，混凝土內部短期內水化放熱不易導出，造成大體積混凝土內部溫度過高，內外溫差較大，容易引起大體積混凝土裂縫，影響工程質量。

目前，一般從材料設計和施工兩個方面著手對大體積混凝土結構的溫度與裂縫進行控制。材料設計方面，選用中低熱水泥，采用大摻量礦物摻合料進行配合比優化制備具有自身放熱較低，收縮較小，抗裂和抵抗變形的能力較強的混凝土；施工方面，采用分層澆筑，提前預埋冷管，做好養護保溫措施等以控制混凝土的絕熱溫升、內外溫差和降溫速率等指標，減小由于溫度變化速率過快帶來的溫度應力。在混凝土外加劑方面，常見的有利用以糊精為主的混凝土水化熱調控材料，通過控制其在水中的溶解度實現水泥水化速率的調控，但是水化速率降低效果有限，且未能減少整體水化熱總量，由于大體積混凝土內部熱量不易散發，難以起到降低溫峰的作用；另外的有利用相變儲能材料吸收水泥水化的熱量以降低最高溫峰，但是存在用量較大、使用不便等缺陷，且對混凝土其他性能的影響也存在不確定性，一定程度上限制了其應用。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的不足而提供一種混凝土水化溫升抑制劑及制備方法，有效抑制混凝土水化溫升，延緩C₃A和C₃S早期水化，長效降低C₃A和C₃S水化速率的作用，能有效改善大體積混凝土因水化速率及溫升過高，溫度梯度過大對混凝土體積穩定、溫度裂縫與耐久性的影響，并對混凝土工作性和后期強度無不利影響。

本發明目的通過以下技術方案來實現：

一種混凝土水化溫升抑制劑，由包括以下質量份的組分經研磨、過篩、干燥制備而成：改性廢棄混凝土水化產物5～10份、改性偏高嶺土20～45份、偏硅酸鈉2～10份、硫酸鹽5～10份、粉煤灰30～50份。

本發明混凝土水化溫升抑制劑中，改性廢棄混凝土水化產物和改性偏高嶺土均具有緩凝作用，能夠達到多級梯度釋放緩釋抑制作用，長效降低混凝土水化溫升；粉煤灰可降低混凝土早期水化熱，硫酸鹽具有調節混凝土凝結時間的作用，偏硅酸鈉可激發粉煤灰后期活性，以保障混凝土后期強度發展。

進一步，所述改性廢棄混凝土水化產物為將包括以下質量份的原料，在600～900r/min的高速混合機中混合攪拌3～4h，最后烘干制得：廢棄混凝土水泥石粉80～90份、納米氧化鋅2～5份、乙酸鈉5～10份、羥基乙叉二膦酸3～5份。納米氧化鋅和羥基乙叉二膦酸均具有緩凝作用，在水泥水化過程中可分別與OH^-和Ca²⁺生成難溶的氫氧化物和Ca_3.5(C₃H₇O₁₃NP₃)螯合物，包裹在水泥顆粒表面，從而形成一個低滲透、低溶解的薄膜，降低水泥顆粒晶核表面能，達到抑制水泥進一步水化的作用。乙酸鈉具有助磨作用，將上述幾種原料混合通過高速攪拌過程插層改性廢棄混凝土水泥石粉，使其具有多重緩凝效果。