【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土相变骨料，具体涉及一种温控相变骨料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着工业与民用建筑及地下工程领域的逐步发展，大体积混凝土在诸多工程中被广泛应用，如大型水力水电工程、大型桥梁基座、超高层建筑基础工程及地下工程等。大体积混凝土内部由于水泥水化产生大量热量，而混凝土自身导热系数小，很难在较短时间内将热量散发出去，而大体积混凝土外表常暴露在空气中，散热较快，因此大体积混凝土内外温差较大，根据热胀冷缩的原理，大体积混凝土内部膨胀速率比表面膨胀速率快，造成混凝土内部属于膨胀变形，表面属于约束收缩，因此混凝土表面存在拉应力，此外混凝土水化阶段的强度较低，当表面拉应力超过混凝土初期极限抗拉强度时，混凝土表面就会产生温度裂缝，统计研究表明，大体积混凝土的温度裂缝占工程结构裂缝总数的80％左右，混凝土裂缝将对混凝土结构性能产生极大影响。因此，抑制大体积混凝土内部温升，降低大体积混凝土内外温差是控制大体积混凝土开裂的关键科学与技术问题。利用相变材料来控制大体积混凝土水化热是近年来一种新兴的大体积混凝土水化热温控方式，简称相变温控技术。
2、目前，关于相变材料控制大体积混凝土水化热的技术仍处在起步阶段，处于理论探索阶段，在实际工程中仍未见广泛应用，主要问题有复合相变骨料制备复杂、性能不稳定、相变混凝土力学性能研究不完备、室内热力学试验较难达到实际大体积混凝土温度峰值，使得相变骨料对大体积混凝土的蓄热能力研究不明确等。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种温控相变骨料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将陶粒烘干后去渣破壳，然后置于熔融石蜡内进行真空吸附，得到相变骨料；
5、(2)将步骤(1)得到的相变骨料依次进行水冷处理、晾晒处理，最后采用超细水泥或环氧树脂对相变骨料进行包裹封装，制得。
6、本专利技术的有益效果为：本专利技术以轻质黑陶粒为原料，通过熔融石蜡进行加工制备相变骨料，再通过超细水泥或环氧树脂进行包裹封装制备温控相变骨料，制备方法简便，原料丰富，价格低廉，适用于大规模生产应用，具备广阔的市场前景，采用的超细水泥或环氧树脂作为温控相变骨料的骨料外壳，使得骨料内石蜡在温度升高时能稳定存在，从而有效的降低温度应力，减少温度裂纹的出现，从而提高混凝土结构的稳定性。
7、进一步地，步骤(1)中陶粒为轻质黑陶粒，粒径为5-30mm；真空吸附的时间为30-90min。
8、进一步地，步骤(2)中水冷处理的时间为30-90min，温度为5-20℃；晾晒处理的时间为2-10h。
9、优选地，步骤(2)中水冷处理的时间为60min，温度为10℃；晾晒处理的时间为5h。
10、进一步地，步骤(2)中超细水泥为国家标准gb/t 35161-2017《超细硅酸盐水泥》规定的超细硅酸盐水泥。
11、进一步地，步骤(2)中采用超细水泥对相变骨料进行包裹封装的方法，包括以下步骤：
12、(a)将相变骨料浸没于超细水泥浆液中，搅拌，然后捞出进行晾晒；
13、(b)重复一次步骤(a)中浸没于、搅拌和晾晒的过程，进行二次造壳；
14、(c)采用混凝土表面增强剂对步骤(b)二次造壳后的相变骨料进行喷洒养护，完成包裹封装。
15、进一步地，步骤(a)中相变骨料和超细水泥浆液的质量比为1：1-20。
16、进一步地，步骤(a)中超细水泥浆料的水灰比为0.25-0.35；搅拌的时间为30-90min，晾晒的时间为2-10h。
17、优选地，步骤(a)中超细水泥浆料的水灰比为0.29；搅拌的时间为60min，晾晒的时间为5h。
18、进一步地，步骤(c)中喷洒养护的时间为1-3天，每天喷洒3-5次。
19、优选地，步骤(c)中喷洒养护的时间为2天，每天喷洒4次。
20、进一步地，步骤(2)中采用环氧树脂对相变骨料进行包覆封装的方法，包括以下步骤：
21、(a)向环氧树脂中掺入石墨粉，然后将相变骨料浸没于掺杂了石墨粉的环氧树脂中，搅拌；
22、(b)将步骤(a)搅拌后的相变骨料捞出置于水泥粉中，摇筛振动分离，完成包裹封装。
23、进一步地，步骤(a)中相变骨料与掺杂了石墨粉的环氧树脂的质量比为1：1-20。
24、进一步地，步骤(a)中环氧树脂为双酚a型环氧树脂；石墨粉的掺入量为环氧树脂质量的10-20％；搅拌的时间为30-90min。
25、优选地，步骤(a)中石墨粉的掺入量为环氧树脂质量的15％；搅拌时间为60min。
26、一种温控相变骨料，采用上述的制备方法制得。
27、上述的温控相变骨料在制备大体积混凝土中的应用。
28、进一步地，大体积混凝土为国家标准gb 50496-2018《大体积混凝土施工标准》规定的大体积混凝土。
29、本专利技术的有益效果为：通过本专利技术制得的温控相变骨料制备大体积混凝土，可以利用温控相变骨料从固态转为液态时吸热的能力，控制大体积混凝土水热化的温度上升，减少大体积混凝土的温度应力，减少温度裂缝的出现，从而有效的提高混凝土结构的稳定性。
30、本专利技术具有以下有益效果：
31、(1)本专利技术提供了一种温控相变骨料的制备方法，制备方法简便，原料丰富，价格低廉，适用于大规模生产应用，具备广阔的市场前景；采用超细水泥或环氧树脂作为温控相变骨料的外壳，可以使得骨料内石蜡在温度升高时能够依然稳定存在，从而保证了温控相变骨料的温控能力。
32、(2)本专利技术制得的温控相变骨料制备大体积混凝土，可以有效的控制大体积混凝土水热化的温度上升，减少大体积混凝土的温度应力，减少温度裂缝的出现，提高混凝土结构的稳定性。
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1.一种温控相变骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中陶粒为轻质黑陶粒，粒径为5-30mm；真空吸附的时间为30-90min。
3.根据权利要求1所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中水冷处理的时间为30-90min，温度为5-20℃；晾晒处理的时间为2-10h。
4.根据权利要求1所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用超细水泥对相变骨料进行包裹封装的方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中超细水泥浆料的水灰比为0.25-0.35；搅拌的时间为30-90min，晾晒的时间为2-10h。
6.根据权利要求4所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(C)中喷洒养护的时间为1-3天，每天喷洒3-5次。
7.根据权利要求1所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用环氧树脂对相变骨料进行包覆封装的方法，包括以
8.根据权利要求7所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中环氧树脂为双酚A型环氧树脂；石墨粉的掺入量为环氧树脂质量的10-20％；搅拌的时间为30-90min。
9.一种温控相变骨料，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
10.权利要求9所述的温控相变骨料在制备大体积混凝土中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种温控相变骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中陶粒为轻质黑陶粒，粒径为5-30mm；真空吸附的时间为30-90min。
3.根据权利要求1所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中水冷处理的时间为30-90min，温度为5-20℃；晾晒处理的时间为2-10h。
4.根据权利要求1所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用超细水泥对相变骨料进行包裹封装的方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的温控相变骨料的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中超细水泥浆料的水灰比为0.25-0.35；搅拌的时间为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，朱立明，姜姣龙，张飞飞，王树理，
申请(专利权)人：中铁六局集团呼和浩特铁路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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