添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法技术

本发明专利技术公开了添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法，将细骨料、粗骨料、水泥、湿磨粉煤灰、湿磨石灰石粉、纳米石膏晶须搅拌机中搅拌；水与外加剂混合均匀，加入其中搅拌；水、外加剂与微纳米储热胶囊再加入其中搅拌得混合物；混合物进行浇注成型，养护，得添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土。本发明专利技术用外加剂充分分散胶凝材料中的铝酸盐矿物，结合纳米石膏晶须有效提高力学性能并改善体积稳定性；采用湿磨超细粉煤灰、湿磨石灰石粉、相变储热材料实现性能混凝土的强度的提高，从而降低水泥用量；微纳米储热胶囊引入可调节大体积混凝土的绝热温升；本发明专利技术所制产品具有低温升、低收缩、早强性能，具有重要的实际应用价值。

Preparation of low temperature bulk concrete with micro nano thermal storage capsule

The invention discloses a preparation method of low temperature rising mass concrete adding micro-nano heat storage capsule, which mixes fine aggregate, coarse aggregate, cement, wet grinding fly ash, wet grinding limestone powder, nano-gypsum whisker mixer, mixes water and additive evenly, and mixes water, additive and micro-nano heat storage capsule. The mixture is then mixed to form a mixture, which is poured and cured to produce a mass concrete of low temperature rise with micro-nano heat storage capsules. The invention fully disperses aluminate minerals in cementitious materials with admixtures, and effectively improves mechanical properties and volume stability by combining nano-gypsum whiskers; improves the strength of performance concrete by wet-grinding ultra-fine fly ash, wet-grinding limestone powder and phase change heat storage material, thereby reducing the amount of cement; and reduces the amount of micro-nano heat storage material. The capsule introduces the adiabatic temperature rise of the adjustable mass concrete, and the product has the properties of low temperature rise, low shrinkage and early strength, and has important practical application value.

【技术实现步骤摘要】
添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法。
技术介绍
混凝土是目前应用最广泛的建筑材料，然而大体积混凝土在应用过程中存在以下问题：水泥用量较高，导致大体积混凝土绝热温升较高，极易导致温度裂缝的生成，严重影响其后期服役耐久性；收缩较大，从而引起收缩裂缝；混凝土内部孔隙较高，不密实，因此后续服役中极有可能面临耐久性问题；大体积混凝土中各种材料的水化程度较低，尤其是粉煤灰与矿粉等矿物掺合料。CN106747088A一种低温升耐蚀海工大体积混凝土及其制备方法，组方有：水泥90～210kg/m3、粉煤灰130～145kg/m3、矿粉120～145kg/m3、碎石1080～1150kg/m3、河砂750～820kg/m3、疏水化合孔栓物15～25L/m3、水化促效剂5～8kg/m3、养护剂20～23kg/m3、水140～155kg/m3。利用水化促效剂的分散基团充分分散胶凝材料颗粒，有效减少水泥用量10％左右，避免温度裂缝产生，提高耐久性；采用高效缓释水养护剂，补偿混凝土中因胶凝浆体水化反应产生的体积收缩变形。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现状，旨在提供一种的添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法。本专利技术目的的实现方式为，添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法，具体步骤如下：1)将质量份数细骨料700-800份、粗骨料1000-1100份、水泥80-250份、湿磨粉煤灰140-160份、湿磨石灰石粉50-60份、纳米石膏晶须15-30份在搅拌机中搅拌1min；2)将质量份数水102-120份与外加剂10-12.5份混合均匀，倒入步骤1)所用搅拌机中搅拌1min；所述外加剂为两性聚羧酸系减水剂与硬脂酸钙乳液组成，比例为50:1.其中两性聚羧酸系减水剂减水率>30％；所述两性聚羧酸系减水剂为硬脂酸钙乳液质量比为50:1；3)将质量份数水68-80份、外加剂10-12.5份与微纳米储热胶囊50-85份一起倒入步骤2)所用搅拌机搅拌1min，得混合物；所述微纳米储热胶囊为无机晶体囊壁，力学性能>15μN，相变温度为45-65℃，热焓>150J/g，粒径为0.6-1μm；4)将步骤3)所得的混合物进行浇注成型，养护，得添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土。本专利技术的有益效果是：1、采用最紧密堆积理论，使用粉煤灰1-2μm，储热胶囊0.6-1μm及石灰石粉0.2-0.6μm堆积达到减少孔隙及对水化产物晶核诱导，同时利用两性聚羧酸系减水剂分散水泥矿物中的硅酸盐矿物与铝酸盐矿物，并与纳米石膏晶须反应从而达到早强，消除体积收缩的效果。2、使用高稳定性无机晶体包覆的储热胶囊，一方面在45℃-65℃具有较高的储热性能，另一方面消除传统储热胶囊对混凝土力学性能不利的影响，从而达到力学性能提升与降低绝热温升的效果。具体实施方式本专利技术将细骨料、粗骨料、水泥、湿磨粉煤灰、湿磨石灰石粉、纳米石膏晶须搅拌机中搅拌；水与外加剂混合均匀，加入其中搅拌；水、外加剂与微纳米储热胶囊再加入其中搅拌得混合物；混合物进行浇注成型，养护，得添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土。所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥、比表面积为350-370m2/kg，28天抗压强度>48MPa。所述湿磨超细粉煤灰为利用湿磨制备技术对含碳量小于2％的普通粉煤灰处理制得，以避免团聚，粒径1-2μm，固含量50％。所述外加剂为两性聚羧酸系减水剂与硬脂酸钙的混合物，其中，两性聚羧酸系减水剂：硬脂酸钙乳液为50:1，两性聚羧酸系减水剂的减水率>30％。所述细骨料为河砂，细度模数为2.5-3.2。所述粗骨料为粒径5-31.5mm的碎石。所述湿磨石灰石粉为湿磨制备技术磨细处理的石灰石，以避免团聚，其粒径为0.2-0.6μm，固含量50％。所述微纳米储热胶囊为无机晶体囊壁，力学性能>15μN，相变温度为45-65℃，热焓>150J/g，粒径为0.6-1μm。所述纳米石膏晶须尺寸为10-50nm。本专利技术对粉煤灰、石灰石粉、储热胶囊粒径进行优化匹配，最大程度降低胶凝材料体系孔结构，能够对胶凝材料体系水化产物起到晶核诱导的作用，促进材料水化产物快速成核沉淀，构建早期致密微观结构，提高材料强度，从而大幅度降低水泥用量，并降低绝热温升。本专利技术利用两性分散剂对硅酸盐矿物及铝酸盐矿物进行共同分散，消除铝酸盐矿物分散不均导致的钙矾石聚集，从而根除钙矾石对混凝土体积稳定性的不利影响，并起到铝酸盐矿物水化产物分散强化的效果，进一步提高超高性能混凝土的强度，从而可大幅度降低水泥用量，间接降低大体积混凝土的水化绝热温升。硬脂酸钙的引入可以起到微调混凝土工作性能的作用，降低混凝土粘度，同时提高混凝土工作性能与硬化浆体的致密性能，能提高强度，降低水泥用量。纳米石膏晶须的引入一方面与两性分散剂分散的铝酸盐矿物反应生成早期钙矾石，抑制体积收缩，另一方面起到晶核诱导作用，促进水化产物的沉淀与早期结构形成，既提高了强度，又提高了体积稳定性。上述功能共同作用达到降低水泥用量并降低绝热温升，同时提高力学性能的效果。无机晶体为囊壁的储热胶囊导热系数较高，化学稳定性好，力学性能优异，能够胶凝材料基体粘接紧密，一方面通过分散强化提高超高性能混凝土的强度，另一方面与基体的紧密粘结结构为热传输提供高效“微环境”，大大提高了热交换效率。45℃-65℃的相变温度能够迅速吸收热量，降低混凝土内部绝热温升，有效降低大体积混凝土温度裂缝的产生。下面结合实施例详述本专利技术：实施例11)将质量份数细骨料720份、粗骨料1020份、水泥80份、湿磨粉煤灰142份、湿磨石灰石粉50份、纳米石膏晶须30份在搅拌机中搅拌1min；(2)将质量份数水102份与外加剂10.5份混合均匀，倒入步骤1)所用搅拌机中搅拌1min；所述外加剂为两性聚羧酸系减水剂与硬脂酸钙乳液组成，所述两性聚羧酸系减水剂为硬脂酸钙乳液质量比为50:1，其中两性聚羧酸系减水剂减水率>30％的减水剂。3)将质量份数水68份、外加剂10.5份与微纳米储热胶囊55份一起倒入步骤2)所用搅拌机搅拌1min，得混合物；所述微纳米储热胶囊为无机晶体囊壁，力学性能>15μN，相变温度为45-65℃，热焓>150J/g，粒径为0.6-1μm；4)将步骤3)所得的混合物进行浇注成型，养护，得添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土。实施例2、同实施例1，不同的是，1)将质量份数细骨料740份、粗骨料1000份、水泥100份、湿磨粉煤灰140份、湿磨石灰石粉51份、纳米石膏晶须17份在搅拌机中搅拌1min；2)将质量份数水108份与外加剂11份混合均匀，倒入步骤1)所用搅拌机中搅拌1min；3)将质量份数水72份、外加剂11份与微纳米储热胶囊85份一起倒入步骤2)所用搅拌机搅拌1min，得混合物。实施例3、同实施例1，不同的是，1)将质量份数细骨料760份、粗骨料1040份、水泥140份、湿磨粉煤灰160份、湿磨石灰石粉58份、纳米石膏晶须15份在搅拌机中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：1)将质量份数细骨料700‑800份、粗骨料1000‑1100份、水泥80‑250份、湿磨粉煤灰140‑160份、湿磨石灰石粉50‑60份、纳米石膏晶须15‑30份在搅拌机中搅拌1min；2)将质量份数水102‑120份与外加剂10‑12.5份混合均匀，倒入步骤1)所用搅拌机中搅拌1min；所述外加剂为两性聚羧酸系减水剂与硬脂酸钙乳液组成，比例为50:1.其中两性聚羧酸系减水剂减水率>30％；所述两性聚羧酸系减水剂为硬脂酸钙乳液质量比为50:1；3)将质量份数水68‑80份、外加剂10‑12.5份与微纳米储热胶囊50‑85份一起倒入步骤2)所用搅拌机搅拌1min，得混合物；所述微纳米储热胶囊为无机晶体囊壁，力学性能>15μN，相变温度为45‑65℃，热焓>150J/g，粒径为0.6‑1μm；4)将步骤3)所得的混合物进行浇注成型，养护，得添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土。

【技术特征摘要】
1.添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：1)将质量份数细骨料700-800份、粗骨料1000-1100份、水泥80-250份、湿磨粉煤灰140-160份、湿磨石灰石粉50-60份、纳米石膏晶须15-30份在搅拌机中搅拌1min；2)将质量份数水102-120份与外加剂10-12.5份混合均匀，倒入步骤1)所用搅拌机中搅拌1min；所述外加剂为两性聚羧酸系减水剂与硬脂酸钙乳液组成，比例为50:1.其中两性聚羧酸系减水剂减水率>30％；所述两性聚羧酸系减水剂为硬脂酸钙乳液质量比为50:1；3)将质量份数水68-80份、外加剂10-12.5份与微纳米储热胶囊50-85份一起倒入步骤2)所用搅拌机搅拌1min，得混合物；所述微纳米储热胶囊为无机晶体囊壁，力学性能>15μN，相变温度为45-65℃，热焓>150J/g，粒径为0.6-1μm；4)将步骤3)所得的混合物进行浇注成型，养护，得添加微纳米储热胶囊的低温升大体积混凝土。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎斌，马梦阳，彭凯，贺行洋，苏英，江波，储劲松，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42