一种用于高温地区的保坍自密实高强混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于高温地区的保坍自密实高强混凝土及其制备方法，混凝土按质量计包括以下组分：水泥320~380份，矿粉90~130份，微硅粉30~60份，机制砂850~910份，碎石800~1030份，水125~138份，填充型辅助胶凝材料100~120份，HB

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温地区的保坍自密实高强混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料领域，尤其涉及一种用于高温地区的保坍自密实高强混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国幅员辽阔，因地理位置不同，在建筑施工过程中往往会面临着不同的施工环境，如我国南方沿海地区常常面临着炎热气候环境下施工建设，夏季高温实际测温普遍可以达到35℃以上，这对于高强度混凝土而言造成了诸多不便。由于高强度混凝土本身水胶比较小，炎热天气下一是水分容易散失导致混凝土的保坍性能不够，从而使得混凝土浇筑困难；二是高温下混凝土的水化反应会加快，高强混凝土容易出现开裂现象，因此，需要设计出保坍性能好、具有较好缓凝效果的高强混凝土。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种用于高温地区的保坍自密实混凝土及其制备方法，以解决高温环境下高强混凝土保坍性能不好、水化速度过快导致混凝土开裂等问题。
[0004]根据本申请的技术方案为：
[0005]一种用于高温地区的保坍自密实高强混凝土，按质量计包括以下组分：水泥320～380份，矿粉90～130份，微硅粉30～60份，机制砂850～910份，碎石800～1030份，水125～138份，填充型辅助胶凝材料100～120份，HB
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1高性能外加剂7～14份。
[0006]所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。所述矿粉为S95级矿粉，28d活性≥97％。所述微硅粉7d活性≥105，需水比≤118％，烧失量≤2.4％。所述机制砂细度模数2.7～3.0，MB值≤0.5，80μm以下≤3.0。所述机碎石连续级配4.75
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26.5mm，压碎值≤7.0％，针片状含量≤5％。
[0007]进一步的，所述填充型辅助材料为骨料生产过程中的产生的最大公称粒径80μm以下的石粉，MB值≤0.4。
[0008]进一步的，所述HB
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1高性能外加剂为保坍减水组分和缓凝组分组成的液态复合聚羧酸减水剂，其中，保坍减水组分和缓凝组分按质量比为94.9～98.1：1.9～5.1。
[0009]进一步的，所述HB
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1高性能外加剂中保坍减水组分的各原料用料质量份为：丙烯酸200～250份，端胺基聚氧丙烯醚25～30份，异戊烯醇聚氧乙烯醚15～25份，浓硫酸8～10份，甲苯70～80份，过硫酸铵4～7份，亚硫酸氢钠5～8份，去离子水550～620份。
[0010]进一步的，所述HB
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1高性能外加剂的保坍减水组分制备过程如下：按质量比称取好组分，将端胺基聚氧丙烯醚、丙烯酸和400～500份数的去离子水放入三口烧瓶中，加入浓硫酸作催化剂，甲苯作带水剂，温度控制在100～120℃，反应时间控制在8～10h，得到酰胺化的不饱和大单体；此时将温度降至30～50℃，将异戊烯醇聚氧乙烯醚加入三口烧瓶，以过硫酸铵作为氧化引发剂，搅拌溶解均匀；将还原性引发剂亚硫酸氢钠和120～150份数的去离子水混合液匀速1～2h滴加至烧瓶中；滴加结束后再持续搅拌2h，反应结束后滴加NaOH溶
液使溶液PH呈中性，即得保坍减水组分。
[0011]进一步的，所述保坍减水组分具备以下结构：
[0012][0013]该结构减水作用主要有以下两个方面：主链存在羧酸基团(—COOH)，在混凝土搅拌期间羧酸基团失去一个H
+
吸附在水泥颗粒表面，在水泥颗粒表面形成双电子层，进而排斥其他水泥颗粒靠近；另外，该结构具有大量长支链，长支链有效发挥空间位阻作用，将水泥颗粒高效分散开来，起到高效减水的效果。同时，由于该结构有复数个长支链，这些长支链上有一定数量的酰胺结构(—CON—)，随着水化过程推进，混凝土内部环境逐渐变为碱性，吸附在水泥颗粒表面的羧酸基团因此开始失去活性，而支链中的酰胺基团在碱性环境中发生反应生成了新的羧酸基团，因而主链脱落，支链吸附在水泥颗粒表面，此时由于支链吸附在水泥颗粒表面，空间位阻减弱，水泥颗粒间距不会进一步增大，从而起到保坍而不离析的效果。
[0014]进一步的，所述HB
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1高性能外加剂中的缓凝组分为N
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乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖酸钠的混合物，N
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乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖酸钠质量比为60
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70：30
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40。N
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乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖酸钠均为具有多个异向羟基基团的葡萄糖单体，在水泥水化反应刚开始进行时，N
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乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖酸钠可以吸附在水泥颗粒表面形成薄膜从而延缓水泥水化反应的进行，随着水泥水解，混凝土内部环境碱度提升，N
‑
乙酰氨基葡萄糖将发生缩聚反应生成壳聚糖，壳聚糖是一种不溶于水的纤维素，随着N
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乙酰氨基葡萄糖缩聚反应不断进行，混凝土的缓凝作用随之减弱，葡萄糖酸钠起到缓冲作用，避免N
‑
乙酰氨基葡萄糖快速流失导致混凝土凝结速度过快导致开裂。也因此可以通过对N
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乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖酸钠的调控起到调节混凝土凝结时间的目的。
[0015]混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0016]步骤一：按各组分质量比称量好水泥、矿粉、微硅粉、机制砂、碎石、水、填充型辅助材料、外加剂；
[0017]步骤二：将步骤一中按各组分质量比称量好的水泥、矿粉、微硅粉、机制砂、碎石、填充型辅助材料加入搅拌机中搅拌30～60s；
[0018]步骤三：将步骤一中按各组分质量比称量好的水和外加剂加入步骤二中搅拌均匀的混合料中，在搅拌机中继续搅拌120～180s，得到一种用于高温地区的保坍自密实高强混凝土。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020](1)本专利技术优化后的配方及工艺制备出的HB
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1高性能外加剂具备优异的“补充效应”，在高温条件下，随着水分不断蒸发及水化进程的推进加速，外加剂中的酰胺结构在碱性环境下反应不断生成新的羧酸基团(—COOH)补充到浆体中并重新吸附在水泥颗粒表面，
从而延长了混凝土的保坍时间，保证了混凝土在高温环境下能够长久保持工作性；
[0021](2)利用N
‑
乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖酸钠混合形成缓凝组分，N
‑
乙酰氨基葡萄糖可以有效降低水的表面张力，使水分子更容易从粉料的团聚状态中释放出来，并通过缩聚反应来控制凝结时间，葡萄糖酸钠则可以在有效抑制水泥前期水化的同时不影响其最终的水化，即只减缓了混凝土的凝结时间，而不影响混凝土的最终强度，两者混合后协同发挥作用。
[0022]通过对外加剂配料及工艺的调整，优化了外加剂的结构和性能，从而提升了混凝土的保坍能力，使凝结时间可控，降低了混凝土开裂风险，提升混凝土的工作性和力学性能，最终得到一种用于高温地区的保坍自密实混凝土。
具体实施方式
[0023]下面通过具体实施案列对本专利技术技术方案进一步阐述，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高温地区的保坍自密实高强混凝土，其特征在于，按质量计包括以下组分：水泥320～380份，矿粉90～130份，微硅粉30～60份，机制砂850～910份，碎石800～1030份，水125～138份，填充型辅助胶凝材料100～120份，HB
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1高性能外加剂7～14份。2.根据权利要求1中所述混凝土，其特征在于，所述填充型辅助材料为骨料生产过程中的产生的最大公称粒径80μm以下的石粉，MB值≤0.4。3.根据权利要求1中所述的混凝土，其特征在于，所述HB
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1高性能外加剂为保坍减水组分和缓凝组分组成的液态复合聚羧酸减水剂，其中，保坍减水组分：缓凝组分质量比为：94.9～98.1：1.9～5.1。4.根据权利要求3中所述混凝土，其特征在于，所述HB
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1高性能外加剂中保坍减水组分的各原料用料质量份为：丙烯酸200～250份，端胺基聚氧丙烯醚25～30份，异戊烯醇聚氧乙烯醚15～25份，浓硫酸8～10份，甲苯70～80份，过硫酸铵4～7份，亚硫酸氢钠5～8份，去离子水550～620份。5.根据权利要求4中所述混凝土，其特征在于，所述HB
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1高性能外加剂的保坍减水组分制备过程如下：按质量比称取好组分，将端胺基聚氧丙烯醚、丙烯酸和400～500份数的去离子水放入三口烧瓶中，加入浓硫酸作催化剂，甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：林喜华，曹海，何凯，班录江，王军，顾青山，李馨慧，周佩剑，
申请(专利权)人：中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：