一种新型低水化热的水泥基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型低水化热的水泥基复合材料及其制备方法，水泥基复合材料按重量份计，包括硅酸盐水泥160

【技术实现步骤摘要】
一种新型低水化热的水泥基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种新型低水化热的水泥基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代建筑工程的不断发展，大体积混凝土因使用方便和易于施工等优势，已经被广泛应用到土木工程领域的大规模建筑、超高层建筑以及一些大跨度桥梁工程中。混凝土中的主要成分水泥的水化反应是放热的，而混凝土自身较低的热传导往往会导致混凝土结构内外出现特别大的温度梯度，导致混凝土本身出现大量的温度裂缝。当前，解决该问题的方法主要有两种，一种是使用低热水泥作为原材料，以有效降低水化反应产生的热量，但因材质的自身特性，会造成混凝土强度损失；另一种是在混凝土内部加入一些散热装置和材料，以建立多条有效的散热通道，但这种方式受实际工程条件的限制，往往难以实现。

技术实现思路

[0003]为克服上述缺点，本专利技术的目的之一在于提供一种新型低水化热的水泥基复合材料，能有效解决大体积混凝土因水化反应放热严重造成的温度裂缝的问题。
[0004]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案之一是：一种新型低水化热的水泥基复合材料，按重量份计，包括硅酸盐水泥160
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200份、水60
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100份、硅质细砂450
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600份、生物质组合酸0.25
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0.6份、硅质矿物外加剂20
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40份、聚羧酸减水剂1
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2份、硅铝质矿物掺合料16
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30份、有机缓凝剂0.08
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0.4份。其中，所述生物质组合酸由塔拉单宁、五倍子单宁复合而成。
[0005]进一步来说，所述塔拉单宁、五倍子单宁的重量比为1:2.4
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3.6。
[0006]丹宁主要存在于多种树木(如橡树和漆树)的树皮和果实中，五倍子单宁属于没食子单宁，在医药，冶金，合成纤维印染固色，石油钻井，金属防锈蚀等方面广泛运用供不应求，所以五倍子单宁的价格很高。塔拉单宁也属于没食子单宁，主要存在于塔拉果荚，塔拉粉的单宁含量在50％左右。塔拉树生命力强，没有五倍子对生长条件要求高，产量大，塔拉与五倍子有相似的结构，作用基团一致，价格相对低廉。
[0007]进一步来说，按重量份计，包括水泥180份、水80份、硅质细砂540份、生物质组合酸0.45份、硅质矿物外加剂30份、聚羧酸减水剂1.5份、硅铝质矿物掺合料22份、有机缓凝剂0.2份。
[0008]进一步来说，所述硅质细砂为70
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140目、细度模量为2.6
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2.8的河砂。
[0009]进一步来说，所述硅质矿物外加剂为二氧化硅含量不小于90％、比表面积不小于16000m2/kg的超细硅粉。
[0010]进一步来说，所述硅铝质矿物掺合料为二氧化硅含量不小于60％、比表面积不小于500m2/kg的粉煤灰。
[0011]进一步来说，所述有机缓凝剂为具有羟基或羧基的酸及其衍生盐。
[0012]进一步来说，所述有机缓凝剂为柠檬酸、水杨酸、葡萄糖酸、酒石酸及其它们的钠盐、钾盐、镁盐中的一种。
[0013]本专利技术的目的之二在于提供一种新型低水化热的水泥基复合材料的制备方法，操作简单，能提高水泥基复合材料的强度和长期稳定性。
[0014]为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案之二是：一种新型低水化热的水泥基复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量份分别称取水泥、水、硅质细砂、生物质组合酸、硅质矿物外加剂、聚羧酸减水剂、硅铝质矿物掺合料、有机缓凝剂，并放置好备用；(2)将步骤(1)中称取的水泥、硅质细砂、硅质矿物外加剂、生物质组合酸和硅铝质矿物掺合料加入到搅拌机中干搅一段时间后；(3)依次加入水、聚羧酸减水剂，在搅拌状态下，缓慢加入有机缓凝剂，得到水泥基复合材料拌合物；(4)将水泥基复合材料拌合物灌入模具中，灌满后抹平并用保鲜膜覆盖，经养护后拆模，即制得新型低水化热的水泥基复合材料。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]1、本专利技术通过在配方中添加由塔拉单宁、五倍子单宁复配而成的生物质组合酸，实现了良好的水化热抑制效果；该生物质组合酸利用单宁酸分子具有的大量酚羟基能够提供很多位点，易于水泥中的钙离子螯合，吸附在铝酸三钙(c3a)的表面，阻碍钙矾石的形成，进而降低水泥产生的水化热并延长放热时间；此外，该生物质组合酸与水泥反应能形成较为细小而规整的结晶体，从而有助于填充混凝土内部的空隙并抑制裂缝的生成，使得混凝土的密实性得到改善，进而大幅提升混凝土的力学性能和使用寿命；再配合有机缓凝剂的使用，以延缓水泥水化速率，降低水泥水化放热速度，同时改善混凝土结构的稳定性，延长混凝土在较高温度下的可塑性，提高混凝土强度；
[0017]2、本专利技术使用的硅质矿物掺和料为工业废料，环保节能，能解决工业废料无法得到有效利用的问题，而且在保证力学性能的前提下，节约了本专利技术的水泥基复合材料制备成本；此外，生物质组合酸和有机缓凝剂均为绿色无害的物质，进一步提高本专利技术的水泥基复合材料的环保性能；
[0018]3、本专利技术的制作方法操作简单，实用性高；在搅拌时分两次进行，第一次是将水泥、硅质细砂、硅质矿物外加剂、生物质组合酸和硅铝质矿物掺合料进行干搅，使前期水泥基材料中的干料框架先混匀，以确保再加入其他原料后流动顺畅；第二次是将依次加入水、聚羧酸减水剂，并在搅拌状态下，缓慢加入有机缓凝剂，使其与第一次搅拌制得的干料框架均匀混合反应，确保整个搅拌过程中浆体的流动性和均匀性，以提高最终的水泥基复合材料的强度和长期稳定性。
具体实施方式
[0019]下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0020]本专利技术的一种新型低水化热的水泥基复合材料，按重量份计，包括硅酸盐水泥160
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200份、水60
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100份、硅质细砂450
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600份、生物质组合酸0.25
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0.6份、硅质矿物外加剂20
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40份、聚羧酸减水剂1
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2份、硅铝质矿物掺合料16
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30份、有机缓凝剂0.08
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0.4份。其中，所述生物质组合酸由重量比为1:2.4
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3.6的塔拉单宁、五倍子单宁复合而成。
[0021]所述硅质细砂为70
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140目、细度模量为2.6
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2.8的河砂。所述硅质矿物外加剂为二
氧化硅含量不小于90％、比表面积不小于16000m2/kg的超细硅粉。所述硅铝质矿物掺合料为二氧化硅含量不小于60％、比表面积不小于500m2/kg的粉煤灰。所述有机缓凝剂为具有羟基或羧基的酸及其衍生盐，优选地，所述有机缓凝剂为柠檬酸、水杨酸、葡萄糖酸、酒石酸及其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型低水化热的水泥基复合材料，其特征在于：按重量份计，包括硅酸盐水泥160
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200份、水60
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100份、硅质细砂450
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600份、生物质组合酸0.25
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0.6份、硅质矿物外加剂20
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40份、聚羧酸减水剂1
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2份、硅铝质矿物掺合料16
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30份、有机缓凝剂0.08
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0.4份；其中，所述生物质组合酸由塔拉单宁、五倍子单宁复合而成。2.根据权利要求1所述的水泥基复合材料，其特征在于：所述塔拉单宁、五倍子单宁的重量比为1:2.4
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3.6。3.根据权利要求2所述的水泥基复合材料，其特征在于：按重量份计，包括水泥180份、水80份、硅质细砂540份、生物质组合酸0.45份、硅质矿物外加剂30份、聚羧酸减水剂1.5份、硅铝质矿物掺合料22份、有机缓凝剂0.2份。4.根据权利要求1
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3任一所述的水泥基复合材料，其特征在于：所述硅质细砂为70
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140目、细度模量为2.6
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【专利技术属性】
技术研发人员：姚国友，张明珠，石小成，金鑫，
申请(专利权)人：苏州佳固士新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：