[發明專利]一種自養護多梯度控溫早強抗裂混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202210364618.0
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114940602A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 龐超明;冒云瑞
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B24/36;C04B111/34
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種自養護多梯度控溫早強抗裂混凝土及其制備方法，該混凝土由自養護控溫材料和混凝土組成，按質量份包括2～25份自養護多梯度控溫材料和75～98份的混凝土組成。將所述材料充分混合攪拌，經過養護，即得到自養護多梯度控溫早強抗裂混凝土，混凝土設計強度等級為C30～C55。本發明使用含多種不同吸放熱區間的自養護或控溫材料，應用于大體積混凝土可實現多梯度控溫，在混凝土升降溫過程中形成多梯度吸熱控溫，延長混凝土的升降溫持續時間，減少裂縫的產生；應用于預制構件，可以實現自養護，加速早期硬化速率，降低養護難度，提高施工效率或產品出廠頻率。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，尤其涉及一種自養護多梯度控溫早強抗裂混凝土及其制備方法。

背景技術

隨著建設規模的不斷擴大與深化，現代混凝土結構工程向高、大、深和復雜結構的方向發展。然而結構尺寸較大，在施工過程中，結構內部由于水泥水化產生大量的熱不容易散發出來，而表面散熱較快，當混凝土內外溫差較大時，會導致不均勻的溫度變形和溫度應力，進而產生裂縫。裂縫不僅影響結構外觀質量，還會造成強度降低與耐久性問題，影響結構安全和正常使用。

在實際施工過程中，降低混凝土的最大溫升十分困難，通常使用以下幾種方法：1、從原材料方面，減少單位體積內水泥用量或采用冰渣預冷粗細集料；2、在混凝土內部預埋水管并通入冷卻水；3、采用保溫法，在結構外側覆蓋保溫材料。但這些措施在實際施工過程中較為繁瑣，增加了工程成本，延緩了施工時間和施工效率，而且一旦施工過程稍有偏差就會對混凝土的防裂效果有所影響。因此從混凝土本身的組成和配比上來改善混凝土抗裂性能對于現代建筑施工工程具有重要意義。

相變材料能夠在相變過程中能夠吸收或放出大量熱量，并在此過程中保持溫度相對穩定。利用相變溫度合適的相變材料來吸收水泥水化產生的熱量，可以降低混凝土的溫度應力，進而抑制混凝土溫度裂縫的形成。專利CN 111533500 A將相變材料直接加入漿體中，制備的混凝土雖有控溫效果，但效果有限且相變材料直接與基體接觸，混凝土物理性能大幅下降。專利CN 112028572 A采用吸附法將多孔材料置于液態相變材料中浸泡，獲得相變儲能顆粒。但是采用這種方法制備相變儲能顆粒的吸附性能有限，控溫效果不明顯。專利CN 111253136 A采用相變微膠囊制備混凝土，雖該方法能解決能量傳遞問題，具有較高相變控溫特性和較好工作循環穩定性，但生產制造工藝復雜繁瑣，成本高，且只能滿足單一的相變區間。很多研究者進行了大量的研究，但研究主要集中于相變材料的封裝、制備和控溫性能研究，應用的相變材料較少兼顧其他性能，難以應用到實際工程中。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于提供一種具有多控溫梯度、自養護效果、高早期強度、抗裂性能優異的混凝土及其制備方法。

技術方案：本發明的自養護多梯度控溫早強抗裂混凝土，包括自養護控溫材料和普通混凝土組分，其中自養護控溫材料占總質量的2％-25％，所述自養護控溫材料包括封裝材料和相變材料。所述相變材料至少包含一種固態材料和一種液態材料；其中固態材料作為內層材料被包裹，液態材料摻入到封裝材料中使用。

進一步地，所述相變材料包括常溫相變材料、中溫相變材料中的一種或兩種；所述的相變材料相變溫度為10℃～60℃。

進一步地，所述相變材料包括石蠟類、醇類、酯類、烷烴類、水合無機鹽類中的任意兩種或多種。

進一步地，所述封裝材料包括液態相變材料、膠結材料和水。

進一步地，所述液態相變材料、膠結材料和水的質量比為(2～5):(60～80):(18～35)。

進一步地，所述膠結材料水泥和各種摻合料，其質量比為(50～100):(0～50)。

本發明還公開一種自養護多梯度控溫早強抗裂混凝土的制備方法，包括如下步驟：