CN110655344A

CN110655344A - 一种适用于强约束叠合墙内衬混凝土用防裂外加剂

Info

Publication number: CN110655344A
Application number: CN201910992862.XA
Authority: CN
Inventors: 张坚; 徐文; 王育江; 姚婷; 李华; 张士山; 谢彪; 李欢欢; 董欢; 徐亚玲; 徐海涛; 袁俊发; 杨路; 施艇; 周时强; 朱伟峰; 虞芪敏; 陶利; 郑诚; 黄超
Original assignee: SHANGHAI URBAN CONSTRUCTION MATERIALS CO Ltd; Sobute New Materials Co Ltd; Shanghai Road and Bridge Group Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI URBAN CONSTRUCTION MATERIALS CO Ltd; Sobute New Materials Co Ltd; Shanghai Road and Bridge Group Co Ltd
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2039-10-18
Also published as: CN110655344B

Abstract

本发明公开了一种强约束叠合墙内衬混凝土用抗裂外加剂，其按质量百分比包括以下组分：水化热调控材料2~4%，减缩型高性能聚羧酸粉剂1~2%；消泡剂0~0.1%，吸水树脂2~5%，水分蒸发抑制剂4~7%，和余量的全程补偿膨胀组分。本发明提供的防裂外加剂主要针对叠合墙内衬混凝土受约束大，开裂敏感性高等特点专门设计开发，多方面协同调控减小叠合墙内衬混凝土自浇筑后的各类收缩，降低收缩驱动力，抑制裂缝产生，本发明所述的防裂外加剂适用于强约束叠合墙内衬结构，可解决叠合墙内衬混凝土易开裂问题，降低开裂风险，可加快施工速度，具有重要的应用价值。

Description

一种适用于强约束叠合墙内衬混凝土用防裂外加剂

技术领域

本发明属于市政工程混凝土技术领域，具体涉及一种适用于强约束叠合墙内衬混凝土用防裂外加剂。

技术背景

目前我国地铁工程建设正处在高速发展期，地铁已成为解决大型城市交通拥堵，方便人们出行最安全，舒服，快捷的交通设施。地铁车站多数埋深于地下水位以下，一级防水要求，通过采用墙板分开浇筑的形式，工程实践与调研发现，侧墙混凝土因受大截面、超长结构形式及施工工艺等因素影响，极易在建设阶段就因温度，收缩以及约束的影响带来贯穿性危害裂缝。

对于类似上海等发达城市因土地资源紧张，地下水位较高，采用两墙合一的叠合墙体系增加结构刚度与抗浮能力，通过对地下连续墙的凿毛，清洗，钢筋接驳器等与地下连续墙连成整体，两墙之间不设防水层，从结构开裂风险与防水需求来看，叠合墙体系内衬墙受到先浇筑底板基础与外侧围护墙的强约束，受力复杂，相同收缩变形，开裂风险远高于其他城市采用的复合墙结构，一旦开裂渗漏几率大幅增加，如何保障结构自防水性能，提高混凝土的抗裂性成为当前叠合墙内衬混凝土需解决关键问题。

为了避免混凝土早期裂缝的出现，常规的技术手段为配合比的优化设计，降低入模温度，采用温控措施控制里表温差与降温速率，膨胀剂的补偿收缩等，实际应用过程中防裂实施效果有限，传统的膨胀剂补偿技术与现有混凝土的收缩发展历程不匹配，膨胀效能发挥迅速，且在早期塑性阶段就大量无效释放，实际难以补偿温降收缩，且现代混凝土温升温降过程剧烈，不适用于当前混凝土收缩补偿。

近年来，在温控方面采用化学外加剂调控混凝土放热过程也得到人们的重视，该技术是通过降低水泥加速期的放热速率，利用结构散热条件削弱温升与降温速率，为降低温度开裂风险提供新的思路。内养护作为湿度调控技术解决混凝土的开裂问题也得到广泛与深入的研究，内养护材料是在混凝土中预吸附储存一部分水分，在硬化过程中储水释放调节内部湿度，减少干燥收缩与自收缩，改善体积稳定性，提升膨胀材料的膨胀效能，但内养护材料在混凝土拌合过程中的吸水影响混凝土的工作性，搭配一定的减水组分可以调整混凝土的流变性能，弥补内养护材料在实际应用中的不足，也为降低开裂风险提供一种方法。

现有中国专利已报道的膨胀剂与相关抗裂功能材料，没有结合叠合墙内衬结构特点，服役环境等进行抗裂防水专项设计，不适用于当前强约束条件中内衬混凝土防开裂，且实施效果不佳，叠合墙内衬混凝土开裂敏感性高，控裂技术难度较大，需从混凝土性能发展各阶段全方位加以控制与设计，开发一种能适用于强约束叠合墙内衬混凝土防裂外加剂成为迫切需求。

发明内容

本发明的目的是：根据现有的材料无法有效解决叠合墙内衬收缩开裂问题，提供了一种适用于叠合墙内衬混凝土防裂外加剂，能大幅改善混凝土工作性、耐久性与抗裂性能，降低了叠合墙内衬混凝土施工期的开裂风险，保障工程质量，提高施工效率。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于叠合墙内衬混凝土防裂外加剂，包括以下组成，各组分的质量百分比如下；

水化放热调控材料2～4％，

减缩型高性能聚羧酸粉剂1～2％，

吸水树脂2～5％，

水分蒸发抑制剂4～7％，

膨胀组分余量；

所述水化热调控材料由淀粉经交联获得；初凝后，15h水化热降低率≥40％，7d水化热降低率≤20％。

所述的减缩型高性能聚羧酸粉剂是通过将减缩化学单体二乙二醇单丁醚丙烯酸酯接枝到羧酸共聚物分子主链中以实现减水与减缩功能协同，进一步经过喷雾干燥制备出粉剂，有效固含量不低于95％；减水率达≥25％，28d干燥收缩率比≤100％。所述的减缩型高性能聚羧酸粉剂具有对水泥基材料分散减水与减缩协同统一功能。

所述的吸水树脂属于聚丙烯酰胺类，外观为颜色均匀的粉末，其中300um筛余≤5.0％；自收缩率比≤0.0；吸液倍率≥10.0g/g。

所述吸水树脂作为内养护材料，掺入混凝土内通过拌合过程中预先吸收并存储一部分水分，并在硬化中后期释放存储内部水，进一步促进胶凝材料的水化，从而减小收缩。

所述的水分蒸发抑制剂是由90～98％的C12-C20的长链脂肪醇与2～10％脂肪醇聚氧乙烯醚在65～95℃下混合磨细制的。

所述膨胀组分由改性氧化钙膨胀材料和轻烧高活性氧化镁混合组成，二者之间的质量比是(3-6):(2-4)。

所述改性氧化钙膨胀材料由石蜡包裹改性，且其氧化钙含量不低于55％。

所述轻烧高活性氧化镁的氧化镁含量不低于80wt％，反应活性值100～200s。

所述的改性氧化钙膨胀材料由石灰石，矾土，石膏等原材料共磨混合成生料并在回转窑内高温1100～1400℃下煅烧50～100min制成膨胀熟料，然后磨细成比表面积为200～400kg/m³，随后将氧化钙膨胀材料与石蜡粉按质量比1:(0.02-0.2)混合，然后在35～65℃下加热搅拌，石蜡熔化通过物理吸附包裹在颗粒表面制成改性氧化钙膨胀材料。

所述改性氧化钙膨胀材料是通过石蜡粉在表面形成层膜阻碍环境中水分在混凝土塑性阶段与氧化钙的接触反应，降低了氧化钙膨胀材料早期无效膨胀释放。混凝土凝结硬化过程中由于水化放热影响，氧化钙表面包裹的石蜡熔化后产生剧烈反应，提高了中后期的氧化钙膨胀作用效果，实现膨胀历程可控。

所述的轻烧高活性氧化镁是由菱镁矿在悬浮预热煅烧炉内经高温800～1100℃下分区煅烧粉磨而成。

防裂外加剂中膨胀组分主要是由不低于55％改性氧化钙膨胀材料与活性指数为100～200s的氧化镁混合，通过石蜡对氧化钙膨胀材料的改性，延迟水化膨胀时间，减少混凝土塑性阶段无效膨胀，充分利用氧化钙反应活性高，膨胀量大的优势，在强约束条件下建立膨胀预压应力，不同活性轻烧氧化镁具有延迟膨胀特点，在降温阶段的不同时期产生有效膨胀实时补偿温降收缩，两类膨胀材料的搭配协同实现对混凝土的温升，温降硬化过程的分阶段补偿收缩。

所述水化放热调控材料是由淀粉水解改性通过以下步骤制的：

(1)将水与淀粉均匀混合制备35～60％淀粉浆液，升温至50～60℃，加入占淀粉质量5～10％酸催化剂与1～5％的交联剂进行聚合交联催化反应，pH值调整为7～10，反应时间为1～3h。

所述酸催化剂为丙烯酸，硝酸，硫酸，柠檬酸中的一种或多种。

所述交联剂是2,4-二丙烯酰胺基苯磺酸，二丙烯酰胺二甲基丙磺酸，N,N-二乙基丙烯酰胺，新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。

(2)将步骤(1)中所得产物继续加入占淀粉质量5～30％的烯基琥珀酸酐，聚合时间为4～13h，调整pH值为中性。

(3)将步骤(2)中的最终产物进行洗涤，烘箱干燥等获得水化热调控材料

所述水化热调控材料与传统的缓凝剂(比如蔗糖，葡萄糖酸钠等)有不同的作用机理，缓凝剂的加入仅延迟水泥水化反应诱导期，不降低加速期水化放热速率，对减少结构温峰值非常有限，而水化热调控材料可以显著降低快速反应期水化放热速率，延长放热时间，削弱温峰与降温速率，实现结构混凝土温度场的调控机制，水化热调控材料在施工允许的范围内，凝结时间上有一定的延长，但对混凝土的性能无影响。

作为改进，本发明所述抗裂外加剂还加入了石膏，所述石膏占所述抗裂外加剂总质量的0～15％，作为介质填充并有一定微膨胀效应，提升体积稳定性。

所述石膏为工业级硬石膏或半水石膏，其中三氧化硫含量≥45％。

作为进一步改进，本发明所述抗裂外加剂还加入了微硅粉，所述微硅粉占所述抗裂外加剂总质量的3～10％。用来提高胶凝材料堆积密度，优化颗粒级配，改善拌合物粘度，提高强度，其中SiO₂含量≥90％，28d火山灰活性指数≥85％。

作为再进一步的改进，本发明所述抗裂外加剂还加入了消泡剂，所述消泡剂占所述抗裂外加剂总质量的0～0.1％，用来降低混凝土体系含气量，改善浇筑物表观质量。所述消泡剂为由一种或多种有机硅类消泡粉剂混合。

本发明中提供的防裂外加剂主要应用于叠合墙内衬混凝土C35P8混凝土，其配合比参数为：

(1)胶凝材料≤400kg/m3；

其中PO42.5级水泥：200～280kg/m3；防裂外加剂：25～35kg/m3；粉煤灰：50～100kg/m3；矿粉：0～40kg/m3

(2)中砂700～850kg/m3

(3)5～31.5连续级配石子：950～1100kg/m3

本发明中提供的防裂外加剂主要针对强约束叠合墙内衬混凝土专门设计开发，利用防裂外加剂中各组分的协同作用效应从塑性阶段，温升及温降硬化阶段全过程，分阶段对内衬混凝土的温度与收缩的调控，同时改善了混凝土的工作性与耐久性，降低开裂风险。

与其他技术相比，本发明专利具有以下显著效果

1、混凝土拌合过程中水分蒸发抑制材料溶于水中，在浇筑的混凝土表面形成单分子水化膜，抑制表面受气温影响水分的蒸发，减小表面混凝土收缩，降低塑性开裂风险。

2、防裂外加剂中膨胀组分是改性氧化钙膨胀材料与高活性氧化镁混合，通过石蜡对氧化钙膨胀材料的改性，降低塑性阶段的无效膨胀，在温升较高，混凝土弹性模量与强度迅速增长时，在强约束条件下建立膨胀预压应力，同时与活性氧化镁共同在降温阶段不同时期产生有效膨胀实时补偿温降收缩，两类膨胀材料的搭配协同实现对混凝土的温升，温降硬化过程的分阶段补偿收缩。同时水化热调控材料对水泥水化的放热历程调控，控制实体温升速率，避免膨胀组分膨胀速率过快，优化膨胀历程，增强补偿效果，降低实体结构温峰与降温速率。

3、吸水树脂在整个浇筑混凝土不同时间段发生吸水、储水与释水的过程，当混凝土内部水化反应湿度降低时，储水释放，湿度增加，减小自收缩与干燥收缩，并进一步提升钙镁膨胀材料在绝湿条件中的膨胀性能。减缩型高性能聚羧酸粉剂改善了混凝土流动性，克服因高吸水性树脂吸水过程中混凝土中自由水减少，流动性降低，坍落度损失过快的问题，改善拌合物的工作性能，同时进一步抑制早期收缩。

本发明中提供的叠合墙内衬混凝土防裂外加剂充分考虑了叠合墙内衬混凝土结构，施工工况及约束特点，依据混凝土收缩发展历程定向设计防裂外加剂，利用混凝土在强约束条件下有利于建立膨胀预压应力，使用不同类型膨胀材料分阶段全过程的补偿收缩，水化热调控材料的控温，塑性阶段水分蒸发抑制，高吸水性树脂内养护，减缩型高性能聚羧酸技术协同共同作用为强约束叠合墙内衬混凝土收缩开裂问题提供一种行之有效的解决办法，同时利用微硅粉优化胶凝材料的级配，增加结构密实性，聚羧酸减水作用提高了混凝土流动性以及消泡剂对表观质量改善，改善了混凝土工作性。

本发明所述抗裂外加剂的具体作用过程如下：

掺加防裂外加剂的混凝土浇筑完毕后，混凝土孔结构溶液中的水分蒸发抑制材料迅速在表面成分子膜，减少水分蒸发，抑制塑性开裂，利用石蜡对氧化钙膨胀材料表面成膜改性，克服了氧化钙膨胀材料塑性阶段水化过快产生无效膨胀能，提升混凝土有效膨胀，混凝土温升及降温硬化阶段，改性氧化钙膨胀材料有较高的活性产生氢氧化钙膨胀源，建立了早期膨胀预压应力，不同活性的氧化镁在中后期水化产生氢氧化镁晶体，弥补氧化钙在中后期膨胀效能发挥不足，实时补偿温降收缩与自收缩。水化热调控材料在碱性浆液中发生溶解，吸附过程，对水泥水化矿物硅酸三钙与铝酸三钙放热反应速率调控，优化加速期的水化放热历程，削弱了温峰与降温速率，降低温度应力集中，同时对膨胀材料的膨胀历程进一步优化。吸水树脂亲水基团的吸水，网络大分子的储水与释水，克服了混凝土内部因水化湿度降低发生的自收缩与干燥收缩，同时为膨胀组分提供水化环境，有利于发挥膨胀效能，减缩型高性能聚羧酸的减水与减缩作用，微硅粉的微集料效应，优化了胶凝材料颗粒级配，改善了混凝土的工作性与密实性，同时消泡组分提升混凝土的表观质量，通过对上述一系列功能材料的叠加效应，在不降低混凝土性能的基础上，提升混凝土的体积稳定性，降低收缩驱动力，为叠合墙内衬混凝土收缩裂缝控制提供了一种有效的解决方法。

具体实施方式

为了更清晰描述理解本发明的技术方案，下面结合具体的实施例对本发明内容作进一步的详细说明，本实施例仅用来解释本发明内容，但不限定本发明，所有基于本发明列出的类似实施例，都应属于本发明的保护范围。

本发明提供的强约束叠合墙内衬混凝土防裂外加剂中主要由膨胀组分、水化热调控组分、内养护组分、减水与减缩组分等构成，这些功能材料协同叠加效应提升了叠合墙内衬混凝土的工作性能、耐久性能与抗裂性能。

下面实施例中的改性氧化钙膨胀材料、100～200s不同活性的氧化镁混合物、减缩型高性能聚羧酸粉剂S-PCA、水化热调控材料TRI、消泡剂FF48、水分蒸发抑制材料均来源江苏苏博特；微硅粉来源上海天恺建材，28d火山灰活性指数大于85％；吸水树脂来源山东兴盛环保建材。

其中氧化钙膨胀材料与高活性氧化镁化学含量组成见表1。

表1氧化钙膨胀材料与高活性氧化镁化学组成(wt％)

本发明实施例中提供所述适用于叠合墙内衬混凝土防裂外加剂的制备过程包括以下步骤：

1)改性氧化钙膨胀材料制备：以原材料石灰石，矾土，石膏等原材料共磨混合在回转窑内高温1100～1400℃下煅烧50～100min制成膨胀熟料，然后磨细制成氧化钙膨胀材料，随后将石蜡通过物理吸附包裹在氧化钙表面制成改性氧化钙膨胀材料。

2)轻烧高活性氧化镁制备：将菱镁矿在悬浮煅烧炉内通过控制温度与物料停留时间经多级预热在高温800～1100℃下分区煅烧粉磨而成，制备出不同高活性的氧化镁，其中氧化镁含量不低于80wt％，反应活性值100～200s。

3)水化热调控材料制备：

Ⅰ.将水与淀粉均匀混合制备35～60％淀粉浆液，升温至50～60℃，加入占淀粉质量5～10％酸催化剂与1～5％的交联剂进行聚合交联催化反应，PH值调整为7～10，反应时间为1～3h。

Ⅱ.将步骤(1)中所得产物继续加入占淀粉质量5～30％的烯基琥珀酸酐，聚合时间为4～13h，调整PH值为中性

Ⅲ.将步骤(2)中的最终产物进行洗涤，烘箱干燥等获得水化热调控材料

4)水分蒸发抑制材料制备：90～98％的C12-C20的长链脂肪醇与2～10％脂肪醇聚氧乙烯醚在65～95℃下混合磨细制的。

5)将高吸水性树脂，减缩型高性能聚羧酸粉剂，消泡剂，石膏与上述材料按一定的质量百分比混合均匀，得到适用于叠合墙内衬混凝土的防裂外加剂。

以下实施例中提供的一种强约束叠合墙防裂外加剂中各组成材料均按质量百分数计。

实施例1

改性氧化钙膨胀材料50％；100～200s高活性氧化镁混合物36％：水化放热调控材料2.5％；减缩型高性能聚羧酸粉剂1.5％；吸水树脂4.0％；水分蒸发抑制材料6％。

实施例2

改性氧化钙膨胀材料45％；100～200s高活性氧化镁混合物33％：水化放热调控材料2.5％；减缩型高性能聚羧酸粉剂1.5％；吸水树脂4.0％；水分蒸发抑制材料6％，消泡剂0.05％，微硅粉7.95％。

实施例3

改性氧化钙膨胀材料35％；100～200s高活性氧化镁混合物40％：水化放热调控材料2.5％；减缩型高性能聚羧酸粉剂1.5％；吸水树脂4.0％；水分蒸发抑制材料6％，消泡剂0.05％，微硅粉8％；石膏：2.95％

为便于对比实施例中防裂外加剂实际应用效果，设置几组对比例如下，各组成材料均按质量百分数计。

对比例1

改性氧化钙膨胀材料20％；100～200s高活性氧化镁混合物55％：水化放热调控材料2.5％；减缩型高性能聚羧酸粉剂1.5％；吸水树脂4.0％；水分蒸发抑制材料6％，消泡剂0.05％，微硅粉8％；石膏：2.95％。

对比例2

改性氧化钙膨胀材料35％；100～200s高活性氧化镁混合物35％：水化放热调控材料6.0％；减缩型高性能聚羧酸粉剂1.5％；吸水树脂4.0％；水分蒸发抑制材料6％，消泡剂0.05％，微硅粉8％；石膏：4.45％。

对比例3

市面上销售的A公司生产的高性能混凝土膨胀剂

对比例4

市面上销售的B公司生产的高性能混凝土膨胀剂

为了更清楚表达所发明强约束叠合墙内衬混凝土防裂外加剂的作用效果，以某地下车站主体结构叠合墙内衬混凝土C35P8配合比为研究对象，混凝土原材料：水泥采用金山南方PO42.5级；煤灰为荣迪F类Ⅱ级，需水量比101％，比表面积452kg/m³；矿粉为宝田S95级，比表面积436kg/m³，28d活性指数108％；细骨料为细度模数为2.6左右的赣江中砂，含泥量为1.5％；碎石为5～10mm与10～31.5mm的碎石以2:8比例混合；减水剂为Sika1220A1聚羧酸高性能外加剂，固含量为20％，减水率大于25％；

将实施例1～3与对比例1～4中列举的防裂外加剂以胶凝材料总量的8％分别掺入实际工程用C35P8混凝土配合比中，并对照空白配合比，具体配合比见表2，

表2某地下车站叠合墙内衬混凝土配合比(kg/m³)

编号	水	水泥	矿粉	粉煤灰	细骨料	粗骨料	外加剂	抗裂剂
									空白基准	165	225	75	75	785	1024	3.00	0
实施例1～3	160	225	30	95	788	1024	3.00	30
									对比例1～4	160	225	30	95	788	1024	3.00	30

采用称重法，在相同的实验条件下，测定了塑性阶段混凝土空白基准样及掺加实施例1～3与对比例3～4混凝土表面的水分蒸发量，计算水分蒸发抑制率，计算公式见(1)，结果表明，掺加防裂外加剂可以减少约70％左右的塑性阶段水分蒸发。

水分蒸发抑制率

其中w_m＝w_m1-w_m2，w_n＝w_n1-w_n2，w_m1与w_m2分别是空白样未掺抗裂剂混凝土初始重量与经过蒸发后的混凝土重量。w_n1与w_n2为掺抗裂剂混凝土初始重量及水分蒸发后的重量。

按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》，DL/T 5150-2017《水工混凝土试验规程》，GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法标准》中所述方法对混凝土的热学变形性能进行测试，测试结果见表2与表3。

表3某地下车站叠合墙内衬混凝土拌合物工作性能与力学性能

表4某地下车站叠合墙内衬混凝土热学、变形与耐久性能

注：自生体积变形正值表示混凝土体积膨胀，负值表示混凝土体积收缩。

结合表2中的测试结果可以看出，相同减水剂掺量与用水量，与空白基准混凝土相比，掺入实施例1-3中防裂外加剂基本不影响混凝土工作性能，实施例1与实施2加入改进成分消泡剂与微硅粉在一定程度上降低了体系的含气量，改善粘度，对比例1中膨胀组分活性氧化镁超量，初始坍落度稍低于实施例1-3，28d强度降低，对比例2中水化热调控材料超量，凝结时间严重延长，同时对强度产生较大影响，对比例3～4中市售的高性能膨胀剂将造成混凝土需水量增加，初始坍落度降低，损失增大，整体来看，实施例1-3中各组分按照合适的比例，凝结时间稍有延长，但在允许范围内，7d强度有所偏低，28d强度与空白混凝土基准相差不多，对比例1～4对混凝土拌合物状态有较大影响，将可能影响现场的正常施工。

结合表4中测试结果可以看出，与对比例3-4相比，实施例1-3中制备混凝土明显降低1-3d的绝热温升值，减小了早期放热速率，但基本不影响最终的放热总量，7d绝热温升值接近，放热历程调控将有利于在实体结构中削弱温峰及降温速率，避免温度应力集中，降低叠合墙内衬温度开裂风险。对比例2中水化热调控材料超量，对放热性能过度调控，影响凝结时间与强度，对比例3-4中市售的高性能膨胀剂基本没有温度调控效果，各龄期强度正常，从体积变形来看，空白基准混凝土持续收缩，实施例1-3与对比例1-4早期均处在膨胀状态，对比例1中膨胀组分活性氧化镁超量，3d自生体积变形减小，与实施例相比，对比例3-4早期体积膨胀变形稍小，28d与3d变形差值明显增大，对比例3-4中市售高性能膨胀剂的膨胀效能主要发生的前期，本发明提供的抗裂外加剂还能在中后期持续膨胀，且补偿效果显著。

综上所述，本发明通过改性氧化钙膨胀材料，不同高活性氧化镁，吸水树脂内养护材料，水分蒸发抑制材料等材料的合理选择与正确复配，得到一种适用于叠合墙内衬混凝土的防裂外加剂，掺入该防裂外加剂基本不影响混凝土工作性能，且能密实混凝土的微观结构，降低孔隙率，使内部呈紧密堆积状态。本发明防裂外加剂采用石蜡改性氧化钙膨胀材料优化膨胀历程，与不同高活性轻烧氧化镁共同搭配，分阶段全过程补偿收缩，在收缩历程调控的同时水化热调控材料优化了快速反应期放热历程，调控了膨胀材料的膨胀驱动力，在不影响放热总量的情况下降低了早期放热量，7d强度略微偏低，28d强度没有影响。吸水树脂内养护材料的吸水，储水与释水养护过程，进一步促进了胶凝材料的水化减小混凝土自收缩与干燥收缩，减缩型高性能聚羧酸粉剂的减水减缩作用，调控了混凝土的流变性能，并与膨胀材料，内养护材料共同调控混凝土的膨胀历程，水分蒸发抑制材料降低塑性阶段混凝土表面的水分蒸发，提高混凝土表面的保水能力，抑制塑性开裂，这些材料的相互配合，相互影响，协同作用从材料方面上为强约束叠合墙内衬混凝土开裂控制提供了一种有效的解决方式。

以上实施例仅为说明本发明内容所做的较佳的实例，并不构成对本发明内容的限制，应该指出的是对于本专业领域的技术人员，在不脱离本发明核心构思的情况下做出的任何形式的改动，所引申的显而易见的变动都属于本发明保护范围。

Claims

1.一种混凝土防裂外加剂，其特征在于，包括以下组成，各组分的质量百分比如下；

水化放热调控材料2～4％，

减缩型高性能聚羧酸粉剂1～2％，

吸水树脂2～5％，

水分蒸发抑制剂4～7％，

膨胀组分余量；

所述水化放热调控材料由淀粉经交联获得；所述水化放热调控材料初凝后，15h水化热降低率≥40％，7d水化热降低率≤20％。

所述的减缩型高性能聚羧酸粉剂是通过将减缩化学单体二乙二醇单丁醚丙烯酸酯接枝到羧酸共聚物分子主链中以实现减水与减缩功能协同；其有效固含量不低于95％；减水率达≥25％，28d干燥收缩率比≤100％；

所述的吸水树脂属于聚丙烯酰胺类，其300um筛余≤5.0％，自收缩率比≤0.0，吸液倍率≥10.0g/g；

所述的水分蒸发抑制剂是由90～98％的C12-C20的长链脂肪醇与2～10％脂肪醇聚氧乙烯醚在65～95℃下混合磨细制的；

所述膨胀组分由改性氧化钙膨胀材料和轻烧高活性氧化镁混合组成，二者之间的质量比是(3-6):(2-4)，所述改性氧化钙膨胀材料由石蜡包裹改性，且其氧化钙含量不低于55％，所述轻烧高活性氧化镁中氧化镁含量不低于80wt％，反应活性值100～200s。

2.根据权利要求1所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述的改性氧化钙膨胀材料由石灰石，矾土，石膏等原材料共磨混合成生料并在回转窑内高温1100～1400℃下煅烧50～100min制成膨胀熟料，然后磨细成比表面积为200～400kg/m³，随后将氧化钙膨胀材料与石蜡粉按质量比1:(0.02-0.2)混合，然后在35～65℃下加热搅拌，石蜡熔化通过物理吸附包裹在颗粒表面制成改性氧化钙膨胀材料。

3.根据权利要求1所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述的轻烧高活性氧化镁是由菱镁矿在悬浮预热煅烧炉内经高温800～1100℃下分区煅烧粉磨而成。

4.根据权利要求1所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述水化放热调控材料是由淀粉水解改性通过以下步骤制的：

(1)将水与淀粉均匀混合制备35～60％淀粉浆液，升温至50～60℃，加入占淀粉质量5～10％酸催化剂与1～5％的交联剂进行聚合交联催化反应，pH值调整为7～10，反应时间为1～3h；

(3)将步骤(2)中的最终产物进行洗涤，烘箱干燥等获得水化热调控材料。

5.根据权利要求4所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述酸催化剂为丙烯酸，硝酸，硫酸，柠檬酸中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述交联剂是2,4-二丙烯酰胺基苯磺酸，二丙烯酰胺二甲基丙磺酸，N,N-二乙基丙烯酰胺，新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述抗裂外加剂还加入了石膏，所述石膏占所述抗裂外加剂总质量的0～15％；所述石膏为工业级硬石膏或半水石膏，其中三氧化硫含量≥45％。

8.根据权利要求1所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述抗裂外加剂还加入了微硅粉，所述微硅粉占所述抗裂外加剂总质量的3～10％。

9.根据权利要求1所述的混凝土防裂外加剂，其特征在于，所述抗裂外加剂还加入了消泡剂，所述消泡剂占所述抗裂外加剂总质量的0～0.1％；所述消泡剂为由一种或多种有机硅类消泡粉剂混合。

10.权利要求1-9中的任一项所述的混凝土防裂外加剂的应用，其特征在于，用于制备叠合墙内衬混凝土C35P8混凝土。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述叠合墙内衬混凝土C35P8混凝土，其配合比参数为：

(1)胶凝材料≤400kg/m³；

其中PO42.5级水泥：200～280kg/m³；防裂外加剂：25～35kg/m³；粉煤灰：50～100kg/m³；矿粉：0～40kg/m³

(2)中砂700～850kg/m³

(3)5～31.5连续级配石子：950～1100kg/m³。