[發明專利]一種含水溶性籠型包合物的水泥混凝土水化熱抑制劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110239425.8
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112979203B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 田波;李立輝;李思李;何哲;權磊;侯榮國;張盼盼;謝晉德;劉潔
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: C04B24/20
• 分類號: C04B24/20;C04B24/16;C04B24/38
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發明涉及混凝土助劑技術領域，提供了一種含水溶性籠型包合物的水泥混凝土水化熱抑制劑及其制備方法和應用。本發明提供的水化熱抑制劑的制備原料包括水、水溶性超分子籠型化合物、螯合劑、緩凝劑、催化劑、水化熱抑制增效劑和防腐劑。本發明的水化熱抑制劑可大幅降低水泥混凝土的水化熱溫峰、延長水化熱放時長，且耐高溫性好，不會因為水化熱量的累積而失效。利用本發明的水化熱抑制劑能夠均化大體積混凝土內部溫度差異，大幅降低混凝土內部溫度梯度產生的溫度應力，徹底遏制大體積混凝土的有害溫度裂縫，減少混凝土由于溫度不均勻導致的裂縫；采用本發明的水化熱抑制劑可替代傳統大體積混凝土預埋冷卻水管的溫控方案。

技術領域

本發明涉及水泥混凝土助劑技術領域，尤其涉及一種含水溶性籠型包合物的水泥混凝土水化熱抑制劑及其制備方法和應用。

背景技術

在目前的基礎設施工程建設中，大體積混凝土在土木工程上的應用越來越普遍，日本建筑學會標準(JASS5)中規定：混凝土主結構斷面的最小厚度在80cm以上，同時混凝土中膠凝材料的水化熱引起的混凝土內部最高溫度和外界氣溫之差超過25℃的混凝土，稱之為大體積混凝土。大體積混凝土的幾何外形較大，且混凝土中的水泥水化作用產生的水化熱很容易聚集在混凝土內部，在外界環境溫度和自身內應力的作用下，混凝土表面很容易產生收縮裂紋，并且大體積混凝土的內外溫差會在新澆筑混凝土內產生溫度應力，而新澆筑的混凝土初始強度還未完全形成，如果沒有很好的控制此溫度應力的大小，必然會導致大體積混凝土結構開裂。

目前，我國大體積混凝土的溫控都是采用預埋冷卻水管的控溫方式，但是這種方式人為影響因素大、冷卻水管周邊混凝土溫度梯度應力集中，局部開裂風險高；且架設冷卻水管效率低、造成成本增加；人為通冷卻水，降溫效果差，降溫精度較差。

水化熱抑制劑是為了降低大體積混凝土內部水化溫度而研發的一種混凝土外加劑，水化熱抑制劑能大幅緩解水泥水化集中放熱程度，降低溫峰，從而達到降低混凝土結構開裂風險的目的。但是，本領域目前常用的水化熱抑制劑為淀粉類水化抑制劑，這種水化熱抑制劑不具有耐高溫性，在水化熱量不斷累積升高的情況下，淀粉類水化熱抑制劑會在高溫下失效，從而導致混凝土水化溫升突然升高，混凝土內部容易因溫度不均產生裂縫，影響結構安全。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種含水溶性籠型包合物的水泥混凝土水化熱抑制劑及其制備方法和應用。本發明提供的水化熱抑制劑中包含水溶性籠型包合物，可以大幅降低水化熱溫峰、延長水化熱放時長，均化大體積混凝土內部溫度差異，且本發明提供的水化熱抑制劑耐高溫性好，不會因為水化熱量的累積而失效，在高溫條件下仍然保持極強的水化熱抑制能力，采用本發明的水泥混凝土水化熱抑制劑可替代傳統大體積混凝土預埋冷卻水管的溫控方案。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種含水溶性籠型包合物的水泥混凝土水化熱抑制劑，由包括以下質量份數的原料制備得到：水30～70份，水溶性超分子籠型化合物5～30份，螯合劑5～30份，緩凝劑5～15份，催化劑1～5份，水化熱抑制增效劑1～8份，防腐劑1～2份。

優選的，所述水溶性超分子籠型化合物包括甲基-β-環糊精，2-羥丙基-β-環糊精、杯[8]芳烴磺酸鈉、對二甲氨甲基-杯[8]芳烴和氮雜-杯[4]芳烴中的一種或幾種。

優選的，所述螯合劑為有機膦酸。

優選的，所述有機膦酸包括2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、二乙烯三胺五亞甲基叉膦酸、氨基三亞甲基膦酸和羥基乙叉二膦酸中的一種或幾種。

優選的，所述緩凝劑包括糖蜜、硼酸、葡萄糖酸鈉、檸檬酸鈉、蘋果酸鈉、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉中的一種或幾種。

優選的，所述催化劑為鹽酸溶液，所述鹽酸溶液的濃度為0.1～0.5mol/L；

所述水化熱抑制增效劑為含鋅化合物。