[發(fā)明專利]一種超高性能混凝土專用收縮調(diào)控抗裂劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210825016.0
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115246718B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉子源;李磊;柯偉席;成良民;陳林;鄒偉;苑立東
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢三源特種建材有限責任公司;武漢源錦建材科技有限公司
• 主分類號: C04B24/36
• 分類號: C04B24/36
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛

本發(fā)明提供了一種超高性能混凝土專用收縮調(diào)控抗裂劑，屬于建筑材料外加劑技術(shù)領(lǐng)域。該專用收縮調(diào)控抗裂劑包含以下質(zhì)量份數(shù)的原料：輕燒氧化鎂50～70份；水化熱吸收劑20～35份；高吸水樹脂5～20份；所述水化熱吸收劑是將預聚體緩慢滴加到石蠟乳液中，升溫至60～80℃，反應(yīng)2～4h；反應(yīng)完成后取出樣品經(jīng)洗滌和過濾得到；所述預聚體由三聚氰胺和甲醛制備得到。本發(fā)明制備的超高性能混凝土專用收縮調(diào)控抗裂劑可有效降低超高性能混凝土的自收縮和干燥收縮，改善體積變形，提高耐久性和后期強度；當其摻量為膠材預混料的10wt％時，能夠?qū)?d干燥收縮值降低至少40.4％，28d干燥收縮值降低至少32.9％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料外加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高性能混凝土專用收縮調(diào)控抗裂劑。

背景技術(shù)

超高性能混凝土(Ultra?High?Performance?Concrete，UHPC)以其超高強度、高和易性、高韌性、高耐久性成為現(xiàn)代混凝土技術(shù)的重要發(fā)展方向。UHPC根據(jù)緊密堆積原理，通過剔除粗骨料，改善顆粒的級配，減少了內(nèi)部缺陷，提高了材料的密實度和均勻性；利用硅灰、粉煤灰和礦粉等活性礦物摻合料的火山灰效應(yīng)和填充效應(yīng)，改善了材料的孔隙結(jié)構(gòu)；通過聚羧酸高效減水劑的使用，極大降低了水膠比，減小了孔隙率，從而獲得性能優(yōu)異的混凝土材料。但也正是因為剔除了粗骨料，減少了骨料對基本體收縮的抑制作用，導致收縮較大；而且由于UHPC膠凝材料含量高，水膠比(w/b)很低，膠凝材料水化等因素導致混凝土材料內(nèi)部相對濕度很低，大量毛細孔中的水由飽和變?yōu)椴伙柡蜖顟B(tài)，自干燥現(xiàn)象嚴重。如果自干燥引起的混凝土早期收縮不能得到有效控制，則約束條件下的自應(yīng)力會導致混凝土開裂，不僅影響了建筑物外觀，也給外界侵蝕介質(zhì)進入混凝土內(nèi)部提供了通道，嚴重縮短了建筑使用壽命，甚至改變混凝土結(jié)構(gòu)承載能力，威脅使用安全。

因此，在混凝土中摻入膨脹劑來補償收縮是較好的解決收縮開裂問題的手段。目前市場上主要有氧化鈣類、硫鋁酸鈣類、氧化鎂類和氧化鈣-硫鋁酸鈣復合類膨脹劑。然而，每種膨脹劑的反應(yīng)特性、膨脹產(chǎn)生時間、需水量和膨脹量各有不同，并且UHPC的收縮與普通混凝土有很大差異，UHPC中主要是自收縮，早期收縮發(fā)展速率快、收縮量大，而后期只有很小收縮。故而需要根據(jù)超高性能混凝土自身的特點，研究出與之相適配的專用的收縮調(diào)控抗裂劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超高性能混凝土專用收縮調(diào)控抗裂劑，能夠降低水化熱產(chǎn)生的溫降收縮，且使水膠比很低的超高性能混凝土的毛細管孔中有足夠量的水維持水泥不斷水化。毛細管孔內(nèi)部水的另一個作用是減小超高性能混凝土的收縮，改善超高性能混凝土的體積變形性能，降低超高性能混凝土的開裂風險，提升超高性能混凝土的長期耐久性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超高性能混凝土專用收縮調(diào)控抗裂劑，其特征在于，包含以下重量份數(shù)的原料：輕燒氧化鎂50～70份；水化熱吸收劑20～35份；高吸水樹脂5～20份；所述水化熱吸收劑的制備方法如下：將預聚體緩慢滴加到石蠟乳液中，升溫至60～80℃，反應(yīng)2～4h；反應(yīng)完成后取出樣品，洗滌，過濾，得到水化熱吸收劑；所述預聚體與所述石蠟乳液的質(zhì)量比為1:(3～4)；所述預聚體是由三聚氰胺和甲醛制備得到。

輕燒氧化鎂具有水化需水量低、水化產(chǎn)物穩(wěn)定、膨脹持續(xù)時間長，且膨脹可調(diào)控等優(yōu)點，可改善超高性能混凝土體積收縮問題，降低其收縮與開裂風險。水化熱吸收劑在混凝土水化放熱過程中可以吸收大量的熱量，從而使混凝土內(nèi)部不會溫升過快，一方面有利于減少因溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，另一方面有利于減少水分蒸發(fā)從而減少混凝土內(nèi)部因濕度過低導致的自干燥現(xiàn)象。高吸水性樹脂(SAP)是一類具有很高吸水倍率的新型高分子材料，是一種理想的內(nèi)養(yǎng)護材料，通過SAP預吸水，當水泥基體材料內(nèi)部水分消耗，相對濕度降低時，SAP能夠及時向周圍釋水和補水，保證整個材料內(nèi)部的相對濕度，從而有效降低其干燥收縮和自收縮。

優(yōu)選的，所述預聚體的制備方法如下：