CN115466076B - 一种混凝土eci早期裂缝抑制剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂及其制备方法，所属混凝土外加剂技术领域，抑制剂的原料成分质量份数为：氢氧化钙15～25份、钙矾石10～20份、高铝矾土熟料10～25份、石膏粉5～10份、改性聚丙烯纤维5～10份、羧甲基纤维素钠5～8份，粉煤灰10～15份和煤焦油3～6份。本发明利用多种复合材料对氢氧化钙和钙矾石进行改性，分层共同作用达到均匀分步释放，缓解混凝土收缩，抑制早期裂缝。本发明抑制剂防裂性更加持久，不存在开裂现象，且不影响混凝土整体凝结速度。
Description
技术领域
本发明属于混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂及其制备方法。
背景技术
混凝土是由胶凝材料、颗粒骨料、水等经均匀搅拌和密实成型后养护硬化而成的一种人工石材。混凝土在浇筑成型后开始硬化，但由于其自身的水化反应以及向周围环境失水过程，会存在自收缩、干燥收缩和温降收缩的现象。约束条件下的收缩引起混凝土开裂，是造成工程质量事故的主要原因，对于混凝土基建筑物的开裂问题是致命的隐患，直接影响耐久性和使用安全性，甚至会引起建筑物坍塌。
尤其是在水利、交通等建筑结构，混凝土结构为大截面、大体积、超长结构，大体积混凝土在浇筑后，在胶凝材料水化热产生和释放过程中，由于结构更加不易散热，造成混凝土里表温差大，引起温度收缩，再加上混凝土的干燥收缩和自收缩，在约束条件下都会产生严重内应力，当内应力超过混凝土极限抗拉强度，混凝土发生开裂，且一般为贯穿性裂缝，由此带来严重的渗漏问题。
目前，为了减缓裂缝，会添加膨胀剂、减缩剂、钢纤维或合成有机纤以达到抗裂效果。其中最为常用的是在混凝土中掺加膨胀剂，实现结构自防水，以提高混凝土的抗裂性能和抗渗性能。但对一些有高耐久性要求的混凝土建筑，或是在环境介质侵蚀作用强的环境中使用的混凝土，单凭普通的氢氧化钙、钙矾石等膨胀剂就难以满足混凝土抗裂要求。
发明内容
针对上述现有氢氧化钙或钙矾石基的膨胀剂对于水利、交通等大体积混凝土浇筑难以达到较好的防裂、防腐效果，本发明提供一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂及其制备方法，利用多种复合材料对氢氧化钙和钙矾石进行改性，分层共同作用达到均匀分步释放，缓解混凝土收缩，抑制早期裂缝。其具体技术方案如下：
一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，抑制剂的原料成分质量份数为：氢氧化钙15～25份、钙矾石10～20份、高铝矾土熟料10～25份、石膏粉5～10份、改性聚丙烯纤维5～10份、羧甲基纤维素钠5～8份，粉煤灰10～15份和煤焦油3～6份。
上述配方中，所述氢氧化钙和高铝矾土熟料的粒度为8～15um。
上述配方中，所述钙矾石和石膏粉的粒度为20～30um；所述石膏粉的硫酸钙含量为95％以上。
上述配方中，所述改性聚丙烯纤维的直径为30～40μm，长度为10～12mm。
上述配方中，所述粉煤灰的粒度为1～5um。
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙和高铝矾土熟料分别粉碎成粒度为8～15um的粉体；将钙矾石和石膏粉粉碎成粒度为20～30um的粉体；将粉煤灰粉碎成粒度为1～5um的粉体；
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙15～25份、钙矾石10～20份、高铝矾土熟料10～25份、石膏粉5～10份、改性聚丙烯纤维5～10份、羧甲基纤维素钠5～8份，粉煤灰10～15份和煤焦油3～6份，备用；
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入6～10倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡5～6h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，进行冷冻，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为6～12um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，在40～60℃下进行改性混合，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀混合，然后加入改性物E进行混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
上述方法的步骤6中，所述冷冻为在-10℃～-18℃进行冷冻12～24h。
上述方法的步骤7中，所述改性混合使用反应釜，所述改性混合时间为24～36h。
上述方法的步骤8中，所述混合为双锥混合或气流混合。
上述方法中，所述粒度为中位粒径。
本发明的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂及其制备方法，与现有技术相比，有益效果为：
一、在现有技术中使用钙矾石的主要缺陷在于水化较快，对水泥基材料后期收缩的补偿作用不大；膨胀性能的可调整性差，不能根据目标混凝土的收缩特点来调整。本发明设计进行改性，利用复合包覆剂进行包覆，缓释钙矾石水化较快的缺陷，其中，粉煤灰、煤焦油和羧甲基纤维素钠能够很好的防止钙矾石前期水化快的问题，将钙矾石包裹后遇水更缓慢的膨胀，能够调整时间，做延长膨胀填充，有效防止早期开裂。
二、钙矾石热稳定性差，在80℃条件下易分解。本发明设计在40～60℃下进行改性，既保证钙矾石的稳定性，又能够很好的保证改性效果，提高煤焦油的粘附性，包覆剂更加牢靠，不至于在后续混合中发生崩散失效。
三、钙矾石需水量高，对于养护环境要求过高，本发明经改性后的钙矾石便于养护，降低养护条件。另外，加入粉煤灰和高铝矾土熟料，配合使用能够综合性能，降低养护难度，降低成本。
四、在现有技术中，氢氧化钙溶解度也较大，也存在膨胀过快，在夏季施工条件下通常一天膨胀能会反应80％以上，难以补偿混凝土持续收缩，溶解度也较大。本发明首先使用氢氧化钙配合高铝矾土熟料使用，进行膨胀防裂，然后使用改性钙矾石配合改性石膏粉进行膨胀防裂，其中改性钙矾石在改性石膏粉之前作用，因此一共分为三次膨胀防裂，延长防裂性能。
五、本发明添加羧甲基纤维素钠能够更好的分散悬浮粉煤灰和煤焦油，防止分层，制备复合改性剂更加均匀，从而保证钙矾石和石膏粉的改性质量。
六、本发明设计混合物C在-10℃～-18℃进行冷冻12～24h，为了方便后续粉碎，防止物料粘结设备，粉碎困难。设计粉碎后为冻干粉，分散性更好，保证表面包覆改性均匀。
七、本发明加入改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维的抗酸碱性好，以改变混凝土及砂浆的物理性质为主，对水泥粗细基料及其它外加剂具有良好相容性，当水泥基料中掺入聚丙烯纤维，会提高抗裂能力1.2倍以上。
综上，本发明的抑制剂在混凝土应用中，各成分分步释放，不至于短期失效，其与现有技术直接添加钙矾石或氢氧化钙作为缓凝剂不同，即在相同添加量情况下，缓凝速度不同，本发明抑制剂防裂性更加持久，不存在开裂现象，且不影响混凝土整体凝结速度。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为8um，高铝矾土熟料粒度为8um，钙矾石粒度为20um，石膏粉粒度为20um，粉煤灰粒度为粒度为1um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为95.5％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙15份、高铝矾土熟料10份、钙矾石10份、石膏粉5份、粉煤灰10份、改性聚丙烯纤维5份、羧甲基纤维素钠5份和煤焦油3份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为30μm，长度为10mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入6倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡5h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-10℃进行冷冻12h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为6um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在40℃下进行改性混合24h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀双锥混合，然后加入改性物E进行双锥混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行双锥混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为8um的氢氧化钙15份、粒度为8um的高铝矾土熟料10份、粒度为20um的钙矾石10份、粒度为20um的石膏粉5份、粒度为1um的粉煤灰10份、直径为30μm且长度为10mm的改性聚丙烯纤维5份、羧甲基纤维素钠5份和煤焦油3份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
实施例2
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为15um，高铝矾土熟料粒度为15um，钙矾石粒度为30um，石膏粉粒度为30um，粉煤灰粒度为粒度为5um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为95.7％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙25份、高铝矾土熟料25份、钙矾石20份、石膏粉10份、粉煤灰15份、改性聚丙烯纤维10份、羧甲基纤维素钠8份和煤焦油6份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为10μm，长度为12mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入7倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡5.5h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-18℃进行冷冻14h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为12um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在50℃下进行改性混合36h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀气流混合，然后加入改性物E进行气流混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行气流混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为15um的氢氧化钙25份、粒度为15um的高铝矾土熟料25份、粒度为30um的钙矾石20份、粒度为30um的石膏粉10份、粒度为5um的粉煤灰15份、直径为40μm且长度为12mm的改性聚丙烯纤维10份、羧甲基纤维素钠8份和煤焦油6份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
实施例3
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为10um，高铝矾土熟料粒度为10um，钙矾石粒度为25um，石膏粉粒度为25um，粉煤灰粒度为粒度为2um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为96.0％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙16份、高铝矾土熟料12份、钙矾石15份、石膏粉6份、粉煤灰12份、改性聚丙烯纤维8份、羧甲基纤维素钠6份和煤焦油4份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为35μm，长度为11mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入7倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡6h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-12℃进行冷冻15h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为7um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在45℃下进行改性混合25h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀双锥混合，然后加入改性物E进行双锥混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行双锥混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为10um的氢氧化钙16份、粒度为10um的高铝矾土熟料12份、粒度为25um的钙矾石15份、粒度为25um的石膏粉6份、粒度为2um的粉煤灰12份、直径为35μm且长度为11mm的改性聚丙烯纤维8份、羧甲基纤维素钠6份和煤焦油4份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
实施例4
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为12um，高铝矾土熟料粒度为11um，钙矾石粒度为22um，石膏粉粒度为22um，粉煤灰粒度为粒度为3um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为96.1％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙24份、高铝矾土熟料16份、钙矾石18份、石膏粉7份、粉煤灰13份、改性聚丙烯纤维6份、羧甲基纤维素钠7份和煤焦油5份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为34μm，长度为10mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入8倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡6h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-17℃进行冷冻20h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为9um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在40℃下进行改性混合30h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀双锥混合，然后加入改性物E进行双锥混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行双锥混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为12um的氢氧化钙24份、粒度为11um的高铝矾土熟料16份、粒度为22um的钙矾石18份、粒度为22um的石膏粉7份、粒度为3um的粉煤灰13份、直径为34μm且长度为10mm的改性聚丙烯纤维6份、羧甲基纤维素钠7份和煤焦油5份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
实施例5
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为14um，高铝矾土熟料粒度为14um，钙矾石粒度为28um，石膏粉粒度为26um，粉煤灰粒度为粒度为4um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为96.0％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙23份、高铝矾土熟料20份、钙矾石16份、石膏粉8份、粉煤灰14份、改性聚丙烯纤维9份、羧甲基纤维素钠5.5份和煤焦油5.5份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为36μm，长度为12mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入9倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡5h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-16℃进行冷冻18h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为11um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在55℃下进行改性混合32h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀气流混合，然后加入改性物E进行气流混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行气流混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为14um的氢氧化钙23份、粒度为14um的高铝矾土熟料20份、粒度为28um的钙矾石16份、粒度为26um的石膏粉8份、粒度为4um的粉煤灰14份、直径为36μm且长度为12mm的改性聚丙烯纤维9份、羧甲基纤维素钠5.5份和煤焦油5.5份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
实施例6
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为9um，高铝矾土熟料粒度为12um，钙矾石粒度为22um，石膏粉粒度为28um，粉煤灰粒度为粒度为3um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为96.2％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙21份、高铝矾土熟料21份、钙矾石13份、石膏粉9份、粉煤灰11份、改性聚丙烯纤维7份、羧甲基纤维素钠6.5份和煤焦油3.5份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为38μm，长度为12mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入6倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡5.5h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-15℃进行冷冻16h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为8um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在60℃下进行改性混合26h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀气流混合，然后加入改性物E进行气流混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行气流混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为9um的氢氧化钙21份、粒度为12um的高铝矾土熟料21份、粒度为22um的钙矾石13份、粒度为28um的石膏粉9份、粒度为3um的粉煤灰11份、直径为38μm且长度为12mm的改性聚丙烯纤维7份、羧甲基纤维素钠6.5份和煤焦油3.5份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
实施例7
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为11um，高铝矾土熟料粒度为9um，钙矾石粒度为24um，石膏粉粒度为24um，粉煤灰粒度为粒度为3um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为96.4％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙17份、高铝矾土熟料13份、钙矾石17份、石膏粉6份、粉煤灰13份、改性聚丙烯纤维5份、羧甲基纤维素钠7.5份和煤焦油4.5份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为31μm，长度为12mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入10倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡6h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-14℃进行冷冻24h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为10um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在40℃下进行改性混合28h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀双锥混合，然后加入改性物E进行双锥混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行双锥混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为11um的氢氧化钙17份、粒度为9um的高铝矾土熟料13份、粒度为24um的钙矾石17份、粒度为24um的石膏粉6份、粒度为3um的粉煤灰13份、直径为31μm且长度为12mm的改性聚丙烯纤维5份、羧甲基纤维素钠7.5份和煤焦油4.5份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
实施例8
上述一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙、高铝矾土熟料、钙矾石、石膏粉和粉煤灰分别粉碎成粉体；其中，氢氧化钙粒度为10um，高铝矾土熟料粒度为13um，钙矾石粒度为27um，石膏粉粒度为21um，粉煤灰粒度为粒度为2um。其中，石膏粉的硫酸钙含量为96.5％。
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙18份、高铝矾土熟料22份、钙矾石19份、石膏粉7份、粉煤灰13份、改性聚丙烯纤维10份、羧甲基纤维素钠5份和煤焦油3.5份，备用。其中，改性聚丙烯纤维的直径为38μm，长度为10mm。
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入7倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡6h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，在-13℃进行冷冻17h，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为6um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，使用反应釜在50℃下进行改性混合31h，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀气流混合，然后加入改性物E进行气流混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行气流混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
本实施例方法制备的抑制剂原料成分质量份数为：粒度为10um的氢氧化钙18份、粒度为13um的高铝矾土熟料22份、粒度为27um的钙矾石19份、粒度为21um的石膏粉7份、粒度为2um的粉煤灰13份、直径为38μm且长度为10mm的改性聚丙烯纤维10份、羧甲基纤维素钠5份和煤焦油3.5份。
本实施例采用混凝土早期抗裂性能试验装置进行检测，增大模具尺寸为800mm×800mm×80mm，模具底板为15mm复合板，底板上铺设一层聚乙烯薄膜，以减少试件收缩时底部摩擦阻力，同时防止试件水分从底面流失。试验时，将混凝土加入8％的本抑制剂，将混凝土直接浇筑在模具内并置于标准养护室，同时用塑料薄膜覆盖表面。24小时后拆模，然后采用试验措施加速试件开裂，观测试件的裂缝数量、长度及宽度，计算出单位面积平板的总裂缝面积，经测试无裂缝出现。
Claims (9)
1.一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，抑制剂的原料成分质量份数为：氢氧化钙15～25份、钙矾石10～20份、高铝矾土熟料10～25份、石膏粉5～10份、改性聚丙烯纤维5～10份、羧甲基纤维素钠5～8份，粉煤灰10～15份和煤焦油3～6份；
所述抑制剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，粉碎：将氢氧化钙和高铝矾土熟料分别粉碎成粒度为8～15um的粉体；将钙矾石和石膏粉粉碎成粒度为20～30um的粉体；将粉煤灰粉碎成粒度为1～5um的粉体；
步骤2，称量：按质量单位，分别称取氢氧化钙15～25份、钙矾石10～20份、高铝矾土熟料10～25份、石膏粉5～10份、改性聚丙烯纤维5～10份、羧甲基纤维素钠5～8份，粉煤灰10～15份和煤焦油3～6份，备用；
步骤3：将羧甲基纤维素钠加入6～10倍体积的水，进行混合均匀制成料浆A，备用；
步骤4：将粉煤灰与煤焦油进行混合，成混合物B；
步骤5：将混合物B加入至料浆A中，浸泡5～6h，然后进行剪切混合均匀，制成混合物C；
步骤6：对混合物C进行加热处理，蒸干水分后，进行冷冻，然后对冷冻固体进行粉碎，粉碎粒度为6～12um，得到混合粉体D；
步骤7：将钙矾石和石膏粉进行混合均匀，然后加入混合粉体D，在40～60℃下进行改性混合，改性得到由混合粉体D包覆的钙矾石和石膏粉混合颗粒，即改性物E；
步骤8：将氢氧化钙和高铝矾土熟料进行均匀混合，然后加入改性物E进行混合，最后加入改性聚丙烯纤维进行混合，得到混凝土ECI早期裂缝抑制剂成品。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，所述氢氧化钙和高铝矾土熟料的粒度为8～15um。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，所述钙矾石和石膏粉的粒度为20～30um；所述石膏粉的硫酸钙含量为95％以上。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，所述改性聚丙烯纤维的直径为30～40μm，长度为10～12mm。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，所述粉煤灰的粒度为1～5um。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，步骤6中，所述冷冻为在-10℃～-18℃进行冷冻12～24h。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，步骤7中，所述改性混合使用反应釜，所述改性混合时间为24～36h。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，步骤8中，所述混合为双锥混合或气流混合。
9.根据权利要求1所述的一种混凝土ECI早期裂缝抑制剂，其特征在于，所述粒度为中位粒径。
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