CN111484264B - 一种复合型混凝土水化温升抑制剂 - Google Patents
一种复合型混凝土水化温升抑制剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111484264B CN111484264B CN201910076930.8A CN201910076930A CN111484264B CN 111484264 B CN111484264 B CN 111484264B CN 201910076930 A CN201910076930 A CN 201910076930A CN 111484264 B CN111484264 B CN 111484264B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydration
- concrete
- component
- temperature rise
- emulsion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 230000036571 hydration Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid ester group Chemical group C(CCCCCCCCCCC)(=O)O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BEKZXQKGTDVSKX-UHFFFAOYSA-N propyl hexadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCC BEKZXQKGTDVSKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 9
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 claims description 5
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 claims description 5
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetrachloro-3-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=C(Cl)C(Cl)=CC(Cl)=C1Cl QMMJWQMCMRUYTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 4
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims 7
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 claims 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims 1
- HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenyl acetate Chemical group C=C.CC(=O)OC=C HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 claims 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims 1
- 229920001909 styrene-acrylic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 18
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 9
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000175448 Citrus madurensis Species 0.000 description 1
- 235000017317 Fortunella Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012966 redox initiator Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合型混凝土水化温升抑制剂，其特征在于其原材料组分及各组分占原材料总量的质量百分比分别为：载体：水化抑制组分：相变组分=（40~90%）：（10~30%）：（10~30%）。本发明充分发挥了载体的早强效应、水化抑制组分的化学吸热效应以及吸附效应以及相变组分的物理吸热效应，三组分叠加不仅能够大幅度降低水泥水化放热速率峰值、延缓放热峰出现时间，还能一定程度上吸收水泥水化放出的热量，有效抑制混凝土早期水化温升产生的温度裂缝，且不影响混凝土抗压强度，是一种绿色、高效、经济、制备工艺简单的复合型水化温升抑制剂，适用于夏季施工大体积混凝土的配制和施工。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料混凝土外加剂应用领域，具体涉及一种复合型混凝土水化温升抑制剂。
背景技术
水泥水化会放出大量的热，而混凝土本身是是热的不良导体，绝大部分水化热在短时间内不能及时散发到周围环境中，导致大体积混凝土具有很高的温度梯度和温度应力，当混凝土结构中产生的温度应力高于混凝土的极限抗拉强度时，便会产生表面裂缝、深层裂缝甚至贯穿裂缝，严重影响混凝土的力学性能和耐久性能。
为减小混凝土内外温差，降低温度致裂的风险，通常采用的混凝土内部水化温升控制措施有：（1）通过优化混凝配合比、掺加矿物掺和料等措施降低水泥用量，从而降低混凝土的绝热温升；（2）通过水冷或风冷骨料等措施降低混凝土内部温度；（3）预埋冷却试管，通过冷却水管中的水与混凝土之间的热交换降低混凝土内部温度。在混凝土配合比优化设计、掺加矿物掺和料方面，高桂波研究了混凝土配合比参数和矿物掺和料对混凝土热膨胀系数的影响，指出在这些参数的可调范围内，混凝土热膨胀系数的调控幅度均低于10%，即优化配合比及掺加矿物掺和料等措施的效果并不显著，只能作为降低混凝土内部温升的辅助措施。冷却骨料技术兴起于上世纪五十年代，国内自上世纪七十年代以来预冷骨料技术取得了长足进步，我国三峡工程中就曾采用该项技术控制混凝土温度。尽管冷却骨料能够有效地将混凝土内部温度变化控制在一定范围内，但是需要额外安装制冷设备且冷却骨料的能量利用率很低。自1931年在美国胡佛坝建设过程中首次采用埋设冷却水管降低混凝土内部温升以来，这一方法成为控制混凝土水化温升的主要措施之一，在世界范围内得到了广泛应用。但是在水管冷却过程中，贴近管壁部位的混凝土温度梯度很大，会引起较大的拉应力，特别是在大体积混凝土后期冷却过程中，容易导致在脱离基础约束的结构中上部出现贯穿裂缝。朱伯芳院士提出采用小温差、早冷却、加大冷却管道布置密度的方法来解决这一问题，但是又会带来循环能耗和冷却管材损耗增大的问题。掺加混凝土水化温升抑制剂是最为简单有效的方法之一，掺加水化温升抑制剂不仅减少了冷却骨料、预埋冷却水管的成本，且相比于优化混凝土配比能更为有效的减少水泥水化放热，降低混凝土内外温差。
申请号为EP1233008A1的专利，公开了一种含有糊精的水化温升抑制剂，采用市售糊精用于抑制水化热，公开结果显示其仅能使得混凝土温升降低1℃，不能满足夏季大体积混凝土的施工要求。申请号为CN1108226A的中国专利，公开了一种降低混凝土水化热的外加剂，该外加剂主要含有铁、钙和锆的氯化物及芳香族烷烃磺酸钠表面活性剂，能降低水泥水化热达30%左右，但该产品成分含较多氯离子，影响混凝土后期耐久性。申请号为CN1810703A的中国专利，公开了一种混凝土水化热降低剂的配制方法，该方法通过选用羟基羧酸—淀粉等共聚物在一定温度下进行水解反应制得，其降温效果明显，能降低混凝土温峰10℃以上，但其制备工艺复杂，涉及固液分离及干燥过程，且混凝土3d、7d强度有明显降低。申请号为CN104592403A的中国专利，公开了一种水化热调控剂，其制备方法是在氧化还原引发剂存在下，于微波辐射条件下，由糊精、交联剂聚合交联反应制得。结果显示该调控剂能较好地降低水化放热峰值，但工艺制备过程涉及升温、洗涤、浓缩、干燥和筛分等过程，制备工艺复杂，经济性较差。
发明内容
针对目前所报道的水化温升抑制剂所存在的各种不足：作用效果较差、影响混凝土早期强度及耐久性能、严重缓凝、制备工艺复杂等，本发明公开了一种制备工艺简单 、高效、绿色，且不会对混凝土力学性能以及耐久性能产生影响的混凝土水化温升抑制剂。
本发明的技术方案为：一种混凝土水化温升抑制剂，其原材料组分及各组分占原材料总量的质量百分比分别为：
| 载体 | 40~90% |
| 水化抑制组分 | 10~30% |
| 相变组分 | 10~30% |
所述载体为早强胶凝组分与晶种组分的混合物，其中早强胶凝组分为超细矿渣粉、超细石灰石粉、膨润土、改性硅藻土中的一种或两种以上组合物，晶种组分为磨细水泥水化产区、水化硅酸钙、钙矾石、蒸压硅质尾矿砂中的一种或两种以上组合物，早强胶凝组分与晶种组分的质量比为（5~30）：1。
所述水化抑制组分为NH4NO3、NH4Cl、KNO3、CO(NH2)2、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种或两种以上组合物。
所述相变组分为月桂酸、Na2HPO4∙12H2O、Na2SO4∙10H2O、癸酸、硬脂酸丁酯、棕榈酸丙酯中的一种或两种以上组合物。
本发明的机理：
（1）本发明创造性的在水化温升抑制剂中引入早强胶凝组分与晶种组分的混合物作为早强矿物组分。通过早强矿物组分的引入，可以达到以下效果：
引入早强矿物组分有助于水化放热抑制组分以及相变吸热组分均匀分散，从而提高水化温升抑制剂的均一性；
引入早强矿物组分可以削弱混凝土性能对水化温升抑制剂称量精度的敏感性，放宽水化温升抑制剂称量精度要求；
早强胶凝组分本身可以进行水化，且水化放热比普通硅酸盐水泥要低很多，因此早强胶凝组分可在不明显提高混凝土水化放热的前提下提高混凝土早期强度；
晶种组分本身与水泥水化产物的组成与结构基本一致，使得水化产物在晶种表面湿润角极小，成核势垒大幅降低，进而增大混凝土硬化体密实度，提高混凝土早期强度。
（2）本发明创造性的在水化温升抑制剂中引入NH4NO3、NH4Cl、KNO3、CO(NH2)2、NH4HCO3、NH4SO4作为水化放热抑制组分。通过NH4NO3、NH4Cl、KNO3、CO(NH2)2、NH4HCO3、NH4SO4的引入，可以达到以下效果：
降低水泥水化放热速率峰值、延缓放热峰出现时间；
与水泥水化产物反应生成碳酸钙，提高混凝土密实度进而提高混凝土早期强度。
（3）本发明创造性的在水化温升抑制剂中引入月桂酸、Na2HPO4∙12H2O、Na2SO4∙10H2O、癸酸、硬脂酸丁酯、棕榈酸丙酯作为相变吸热组分。通过月桂酸、Na2HPO4∙12H2O、Na2SO4∙10H2O、癸酸、硬脂酸丁酯、棕榈酸丙酯的引入，可以达到以下效果：相变材料储能密度大，相变过程中温度变化小，因此可大幅度吸收水泥水化热，抑制混凝土内部温升。
本发明的有益效果：
（1）生产过程简单易行，成本低，适合工业化生产。
（2）本发明的水化温升抑制剂具有制备工艺简单、高效、绿色、经济的特点，在混凝土中使用具有极高的环保应用价值及防止碱骨料反应、钢筋锈蚀，提高混凝土耐久性的价值。
（3）本发明的水化温升抑制剂能够有效降低水泥水化放热速率峰值、延缓放热峰出现时间，降低大体积混凝土的内外温差，且不会造成超高缓凝以及降低混凝土早期强度，大幅度抑制混凝土温度裂缝。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的具体说明，这些实施实例仅限于解释说明本发明，而不限制本发明的范围。
本发明实例中，混凝土抗压强度参照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行测试；混凝土绝热温升和凝结时间参照GB/T50080-2006《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行测试。
本发明实例中，水泥采用金隅水泥厂生产的P•O 42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰为元宝山电厂生产的I级粉煤灰，矿渣粉为唐山唐龙新型建材有限公司生产的S95矿渣粉，砂子为细度模数2.6的Ⅱ区天然河砂，石子为最大粒径20mm的连续级配碎石，减水剂为江苏苏博特新材料有限公司提供的PCA-Ⅰ型聚羧酸系高性能减水剂，减水率（质量分数）27%。
对比例1
本对比例所用配比为铁路工程C40墩承台配比，配方如下：以原材料质量计，水泥380kg，粉煤灰40kg，矿渣粉60kg，砂子712kg，石子1068kg，水150kg，减水剂2.75kg。
本对比例所述的铁路工程C40墩承台混凝土的生产工艺为：向混凝土搅拌机中加入经过准确称量的水和减水剂以外的所有原材料，强制搅拌30s，再在混合物中加入经过准确称量的水和减水剂，强制搅拌3min制得混凝土拌合物。
实施例1
本实施例所用配比为铁路工程墩承台配比，配方如下：以原材料质量计，水泥380kg，粉煤灰40kg，矿渣粉60kg，砂子712kg，石子1068kg，水150kg，减水剂2.75kg，水化温升抑制剂30kg。
所述水化温升抑制剂为超细矿粉20kg，(NH4)2SO45kg，月桂酸5kg。
本实施例所述的铁路工程墩承台混凝土的生产工艺为：向混凝土搅拌机中加入经过准确称量的水和减水剂以外的所有原材料，强制搅拌30s，再在混合物中加入经过准确称量的水和减水剂，强制搅拌3min制得混凝土拌合物。
实施例2
本实施例所用配比为铁路工程墩承台配比，配方如下：以原材料质量计，水泥380kg，粉煤灰40kg，矿渣粉60kg，砂子712kg，石子1068kg，水150kg，减水剂2.75kg，水化温升抑制剂30kg。
所述水化温升抑制剂为超细石粉20kg，CO(NH2)23kg、NH4HCO33kg，Na2SO4∙10H2O2kg、癸酸2kg。
本实施例所述的铁路工程墩承台混凝土的生产工艺为：向混凝土搅拌机中加入经过准确称量的水和减水剂以外的所有原材料，强制搅拌30s，再在混合物中加入经过准确称量的水和减水剂，强制搅拌3min制得混凝土拌合物。
实施例3
本实施例所用配比为铁路工程墩承台配比，配方如下：以原材料质量计，水泥380kg，粉煤灰40kg，矿渣粉60kg，砂子712kg，石子1068kg，水150kg，减水剂2.75kg，水化温升抑制剂40kg。
所述水化温升抑制剂为膨润土25kg，(NH4)2SO45kg、棕榈酸丙酯5kg、月桂酸5kg。
本实施例所述的铁路工程墩承台混凝土的生产工艺为：向混凝土搅拌机中加入经过准确称量的水和减水剂以外的所有原材料，强制搅拌30s，再在混合物中加入经过准确称量的水和减水剂，强制搅拌3min制得混凝土拌合物。
上述对比例1、实施例1-3中，制备得到的墩承台混凝土的性能如下：
| 初凝时间 | 终凝时间 | 3d抗压强度/MPa | 7d抗压强度/MPa | 28d抗压强度/MPa | 7d绝热温升/℃ | |
| 对比例1 | 4h10min | 6h10min | 51.3 | 63.8 | 69.7 | 55.5 |
| 实施例1 | 5h05min | 7h00min | 47.6 | 60.1 | 68.8 | 51.0 |
| 实施例2 | 5h35min | 7h30min | 47.1 | 61.9 | 69.0 | 51.1 |
| 实施例3 | 6h10min | 9h05min | 46.6 | 59.9 | 69.0 | 45.5 |
从上述测试结果可知，本发明一种复合型混凝土水化温升抑制剂能够有效降低混凝土的7d绝热温升，且不会造成超高缓凝以及不会明显降低混凝土各龄期抗压强度，具有较强的社会经济效益。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种复合型混凝土水化温升抑制剂，其特征在于：所述水化温升抑制剂由载体、水化抑制组分以及相变组分按照一定比例经高速搅拌混合而成，各组分占总质量的百分比为：载体40~90%、水化抑制组分10~30%、相变组分10~30%，所述各组分的总质量为100%，载体为早强胶凝组分与晶种组分的混合物，其中早强胶凝组分为超细矿渣粉、超细石灰石粉、膨润土、改性硅藻土中的一种或两种以上组合物，晶种组分为磨细水泥水化产物、水化硅酸钙、钙矾石、蒸压硅质尾矿砂中的一种或两种以上组合物，早强胶凝组分与晶种组分的质量比为（5~30）：1，水化抑制组分为NH4NO3、NH4Cl、KNO3、CO(NH2)2、NH4HCO3、(NH4)2SO4中的一种或两种以上组合物，相变组分为月桂酸、Na2HPO4∙12H2O、Na2SO4∙10H2O、癸酸、硬脂酸丁酯、棕榈酸丙酯中的一种或两种以上组合物，相变组分的封装方法为：首先将相变组分研细后加入到搅拌锅中，再称取适量乳液加入到搅拌锅中并迅速搅拌直至相变组分表面形成一层均匀的膜层，搅拌完成后取1/3放入筛底中，再向筛底中加入适量超细矿渣粉，盖上筛顶后放置在摇筛机上迅速摇动5min，使水泥均匀地包裹在颗粒外表面，所述乳液为苯丙乳液、丙烯酸乳液、丁苯乳液、聚醋酸乙烯乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中的一种或两种以上组合物。
2.根据权利要求1所述的改性硅藻土，其制备方法为：将普通硅藻土加入到浓度为10%~20%的盐酸中后在105℃干燥箱中干燥2~48h，冷却，得到酸性硅藻土粉末；将改性剂溶于水后加入酸性硅藻土粉末搅拌形成均匀胶体，干燥，研磨并过80~120目筛，制得改性硅藻土。
3.根据权利要求1所述的改性剂，其特征在于：所述改性剂为淀粉、糊精、果糖、半乳糖中的一种或两种以上组合物。
4.根据权力要求1所述的水化温升抑制剂在混凝土中的应用，其特征在于：所述水化温升抑制剂的掺量为混凝土中胶凝材料质量的3~7%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910076930.8A CN111484264B (zh) | 2019-01-27 | 2019-01-27 | 一种复合型混凝土水化温升抑制剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910076930.8A CN111484264B (zh) | 2019-01-27 | 2019-01-27 | 一种复合型混凝土水化温升抑制剂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111484264A CN111484264A (zh) | 2020-08-04 |
| CN111484264B true CN111484264B (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=71791293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910076930.8A Active CN111484264B (zh) | 2019-01-27 | 2019-01-27 | 一种复合型混凝土水化温升抑制剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111484264B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111892357B (zh) * | 2020-08-14 | 2022-04-29 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种白色自清洁混凝土及其制备方法 |
| CN112028557B (zh) * | 2020-09-15 | 2022-05-10 | 仁寿县陵州预拌商品混凝土有限公司 | 一种抗裂混凝土及其制备方法 |
| CN112341030B (zh) * | 2020-11-10 | 2022-04-22 | 中建西部建设西南有限公司 | 一种混凝土水化温升抑制剂及其制备方法 |
| CN113201314B (zh) * | 2021-04-22 | 2022-02-11 | 东南大学 | C-s-h/peg1000相变复合材料的制备方法及应用 |
| CN113135716A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-07-20 | 浙江建枫装配式建筑科技有限公司 | 一种抗裂混凝土及其制备工艺 |
| CN114368929B (zh) * | 2021-12-17 | 2022-12-30 | 武汉三源特种建材有限责任公司 | 一种水泥水化温升抑制剂及其制备方法和应用 |
| CN115057654A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-09-16 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种混凝土水化温升抑制型矿物掺合料及其制备与应用 |
| CN115448636A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-09 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种长时效缓凝剂及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106587831A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 武汉理工大学 | 一种超高程泵送海工混凝土及其制备方法 |
| CN108409208A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-17 | 湖北工业大学 | 添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法 |
| CN108483972A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-04 | 广东水电二局股份有限公司 | 一种水泥水化热抑制组合物及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2879017B2 (ja) * | 1996-09-05 | 1999-04-05 | 博三 三橋 | 水和熱制御コンクリートおよびコンクリートのひびわれ制御方法 |
-
2019
- 2019-01-27 CN CN201910076930.8A patent/CN111484264B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106587831A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 武汉理工大学 | 一种超高程泵送海工混凝土及其制备方法 |
| CN108409208A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-08-17 | 湖北工业大学 | 添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法 |
| CN108483972A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-04 | 广东水电二局股份有限公司 | 一种水泥水化热抑制组合物及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 国内外黏土水化抑制剂研究现状与发展趋势;都伟超，孙金声，蒲晓林，张洁，陈刚;《化工进展》;20181031(第10期);第4013-4020页 * |
| 铁路工程大体积混凝土的水化热及裂缝控制;陶建强等;《铁道建筑》;20180131(第1期);第146-149页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111484264A (zh) | 2020-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111484264B (zh) | 一种复合型混凝土水化温升抑制剂 | |
| CN111072350A (zh) | 一种抗高温固井水泥浆体系 | |
| CN102092976B (zh) | 生态大体积混凝土膨胀剂及制备方法 | |
| CN104909596B (zh) | 适用于高强自应力钢管混凝土的高效复合膨胀剂及其制备方法 | |
| CN113416013A (zh) | 一种高性能混凝土抗裂剂及其制备方法 | |
| CN110590205B (zh) | 地质聚合物及制备方法 | |
| CN110467402B (zh) | 防辐射混凝土及其制备方法 | |
| Guo et al. | Sulfate attack resistance of tricalcium silicate modified with nano-silica and supplementary cementitious materials | |
| CN109095809B (zh) | 一种膨胀抗裂防水剂及其使用方法 | |
| AU2017436163A1 (en) | Methods for producing a cement composition | |
| CN107857493A (zh) | 一种硫铝酸盐水泥改性的方法 | |
| CN112079600A (zh) | 一种泵送用自密实混凝土 | |
| CN109400062B (zh) | 一种天然火山灰绿色高性能混凝土 | |
| CN108249849B (zh) | 一种高石灰石粉掺量绿色混凝土 | |
| CN111268988B (zh) | 一种高耐水免煅烧磷石膏基边坡砌块材料及其制备 | |
| CN110981260B (zh) | 一种免振捣混凝土用降粘剂及其制备和使用方法 | |
| AU2017436546A1 (en) | Methods for producing a low CO2 cement composition | |
| CN115304321A (zh) | 一种核工程用高耐久性混凝土及其制备方法 | |
| CN115159923B (zh) | 一种低收缩抗冻大体积混凝土 | |
| CN114835422B (zh) | 一种钙镁复合膨胀熟料及其制备方法和其在低收缩、高抗裂海工大体积混凝土中的应用 | |
| CN105236855A (zh) | 高防水保温砂浆及其制备方法 | |
| CN112624697B (zh) | 一种基于改性石英石粉的减缩混凝土及其制备方法 | |
| CN106517928A (zh) | Fqy抗裂硅质高韧性混凝土及其选择性建构制备工艺 | |
| CN107879691B (zh) | C30/c40级别综合控制水化热温升的大体积混凝土 | |
| CN111454036A (zh) | 一种低热膨胀砼及掺和剂 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |