[發明專利]一種納米增強相變抗凍混凝土拌合料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110648285.X
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113185237A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 劉方;羅滔;馬衛衛;唐然
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種納米增強相變抗凍混凝土拌合料及其制備方法，包括如下重量份的原料：水泥365份、碎石1031份、砂732.5?735.5份、水165份、粉煤灰75份、減水劑8份、相變材料36.5份以及納米材料4?7份；制備方法是將原料混合均勻后，得到納米增強相變抗凍混凝土拌合料；本發明通過相變材料和納米材料的配合，改善混凝土的熱學性能，提高混凝土抗凍融性能，同時保證混凝土具有工程結構所需的強度。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，具體涉及一種納米增強相變抗凍混凝土拌合料及其制備方法。

背景技術

在寒冷地區，凍融作用往往是導致混凝土破壞的主要因素之一，所以混凝土的抗凍融性能成為了寒區混凝土耐久性的一項重要指標，同時也成為混凝土耐久性研究工作的重中之重。

傳統的改善混凝土抗凍融性能的方法包括在水泥基材中加入引氣劑、使用礦物摻合料、改善外部條件和控制施工質量等，另外加入纖維可以抑制凍脹裂紋的產生，為防道路結冰也采用除冰鹽等手段，但傳統方法已不能滿足現有工程需求，摻加纖維會降低混凝土強度，而除冰鹽的使用會導致鹽在水泥基材內部孔隙中結晶產生內部應力，對混凝土耐久性不利。

相變材料是一種節能環保的最佳綠色環保載體，可通過改變其物質狀態而吸收或釋放大量的潛熱。將相變材料作為摻合料加入混凝土中可對其進行調溫控溫，改變混凝土的熱學性能，同時對混凝土抗凍性能有較好效果。但現有添加技術在提高混凝土抗凍性能的同時大幅降低了混凝土自身的強度，不能保證工程結構的安全性。因此，如何在利用相變材料提高混凝土抗凍融性能的同時，保證工程結構所需要的混凝土強度是一個亟需解決的問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種納米增強相變抗凍混凝土拌合料及其制備方法，通過相變材料和納米材料的配合，改善混凝土的熱學性能，提高混凝土抗凍融性能，同時保證混凝土具有工程結構所需的強度。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種納米增強相變抗凍混凝土拌合料，包括如下重量份的原料：水泥365份、碎石1031份、砂732.5-735.5份、水165份、粉煤灰75份、減水劑8份、相變材料36.5份以及納米材料4-7份。

所述的相變材料為微膠囊相變材料，以PMMA材質作為微米級膠囊外殼，以正構十四烷為芯材；其中正構十四烷純度98％，潛熱200kJ/kg；PMMA與正構十四烷質量比為2：8；成型后微膠囊相變材料粒徑范圍為5-10μm，相變溫度約為5℃。

所述的納米材料選用粒徑為30nm親水性納米二氧化硅顆粒。

所述的水泥為普通硅酸鹽水泥。

所述的粉煤灰為F類Ⅱ級粉煤灰。

所述的減水劑選用聚羧酸高效單體減水劑。

所述的砂為II區中砂，表觀密度為2630kg/m³。

所述的碎石為5-25mm連續級配，碎石的表觀密度為2835kg/m³，堆積密度為1720kg/m³。

一種納米增強相變抗凍混凝土拌合料的制備方法，包括如下步驟：

取水泥365份、碎石1031份、砂732.5-735.5份、水165份、粉煤灰75份、減水劑8份、相變材料36.5份以及納米材料4-7份混合均勻后，得到納米增強相變抗凍混凝土拌合料。