【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土外加剂，更具体地，涉及一种大体积混凝土水化热抑制剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在大体积混凝土的浇筑过程中，由于水泥等胶凝材料的水化放热及表面同步散热，混凝土自身温度在时间和空间上都不断变化，从而产生温度应力；而混凝土本身是热的不良导体，绝大部分水化热在短时间内不能及时散发到周围环境中，大体积混凝土核心区温度普遍高于50℃，甚至最高可达80℃以上，在降温阶段，大体积混凝土受到基础或相邻部位的约束，内部产生拉应力，继而随着混凝土尺寸增加，内外温差引起体积变形不一致，极易导致由里表温差所引起的表层温度应力超过混凝土最大允许的拉应力，一旦拉应力大于混凝土抗拉极限，就会产生由表及里扩展的裂缝，即在约束区产生裂缝，使得大体积混凝土的开裂风险增大。
2、目前在大体积混凝土浇筑施工时需要采取合适的温度控制措施，以保证混凝土温度，提高混凝土浇筑质量，传统方法主要有：(1)减少混凝土中水泥水化放热量，如降低胶材用量，使用粉煤灰、矿粉等掺合料，或使用低、中热水泥等；(2)增加散热速率，如预埋冷却水管，减小结构尺寸等；(3)降低入模温度，预冷原材料等。这些方法存在降低混凝土性能，大幅度增加施工难度和成本的缺点；而掺加混凝土水化温升抑制剂成为了最为简单有效的方法，掺加水化温升抑制剂不仅减少了冷却骨料、预埋冷却水管的成本，且相比于优化混凝土配比能更为有效的减少水泥水化放热，降低混凝土内外温差，具有方便、经济及可控性高的优势。如中国专利申请cn111377652a提供了一种大体积混凝土水化温升抑制剂，由多孔陶粒、相变材
3、常用的水化热调控材料有淀粉糊精类高分子、无机盐类和吸热相变材料。糊精、蛋白类材料通过羟基与水分子缔合形成一层稳定的溶剂化水膜包裹在水泥颗粒表面，阻碍水泥水化反应。无机盐类水化温升抑制剂溶于水的物理反应或与水的化学反应都是吸热反应，可大量吸收水泥水化放出的热量，抑制水泥水化。但是糊精的使用对混凝土的凝结时间和力学性能存在较大的不良影响，会导致混凝土严重缓凝，强度大幅下降；此外，无机盐类在混凝土拌合的过程中就会溶解，此时水泥并未开始水化反应，未产生大量的水化热，无机盐溶解达不到实际控热的效果。
技术实现思路
1、针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种大体积混凝土水化热抑制剂，能针对大体积混凝土水化放热大的问题实现逐级调控，显著降低大体积混凝土的水化热，大幅度降低混凝土温差收缩裂缝产生的风险。
2、本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种大体积混凝土水化热抑制剂，包括溶解吸热材料、温控吸热材料、智能控热材料和水化反应调节材料；
4、其中，所述溶解吸热材料包括硝酸钙、硝酸铵、硝酸钾中的至少一种；所述温控吸热材料包括硫代硫酸钠、石蜡和八水合氢氧化钡；所述智能控热材料由溶解吸热材料经聚乙二醇包裹后得到；所述水化反应调节材料为钙络合型磺化糊精。
5、本专利技术的大体积混凝土水化热抑制剂中，溶解吸热材料溶解时大量吸收水泥水化产生的热量；温控吸热材料中，硫代硫酸钠在48℃熔化并吸收大量热量，石蜡在50～55℃熔化并吸收大量热量，八水合氢氧化钡在78℃熔化并吸收大量热量，通过硫代硫酸钠、石蜡和八水合氢氧化钡逐级熔化吸热，可以实现48～78℃范围内的全程逐级调控；智能控热材料由溶解吸热材料经聚乙二醇包裹后得到，为胶囊结构，溶解吸热材料在混凝土拌合过程中不会溶解，当水泥水化放出大量热量，温度达到聚乙二醇的熔点，胶囊溶解，里面的材料开始溶解吸热，达到智能调控的效果；钙络合型磺化糊精在水泥颗粒表面形成包裹结构，随着水泥水化反应的进行，当大量水泥集中反应时，钙离子与硅酸根、磺酸根反应生成针状钙矾石晶粒刺穿水溶性糊精薄膜，让水泥颗粒进一步发生水化反应，可以避免水化速度过快，同时又可避免糊精对混凝土造成严重缓凝。本专利技术的大体积混凝土水化热抑制剂在溶解吸热材料、温控吸热材料、智能控热材料和水化反应调节材料的共同作用下，可对大体积混凝土的水化热实现逐级调控，显著降低大体积混凝土的水化热，大幅度降低混凝土温差收缩裂缝产生的风险。
6、优选的，所述水化反应调节材料的制备方法包括以下步骤：在水中加入糊精，然后加入硫酸，搅拌均匀后，滴加氢氧化钙悬浊液直至溶液的ph为9～11，然后将溶液烘干至含水率低于0.5％，即得到所述水化反应调节材料。
7、优选的，所述温控吸热材料中，硫代硫酸钠、石蜡和八水合氢氧化钡的质量比为(40～50)：(30～40)：(15～25)。
8、优选的，所述智能控热材料的制备方法如下：将分子量为2000～4000的聚乙二醇加热至液态，加入溶解吸热材料，搅拌均匀后进行喷雾造粒，即得到所述智能控热材料。
9、优选的，所述聚乙二醇与溶解吸热材料的质量比为100：(22～28)。
10、优选的，所述纳米级晶化剂包括磷酸硅、磷酸铝或磷酸钙中的至少一种。
11、优选的，所述溶解吸热材料的粒径为80～120目。
12、优选的，所述大体积混凝土水化热抑制剂包括以下质量百分数的各组分：溶解吸热材料20％～30％、温控吸热材料20％～30％、智能控热材料40％～50％、水化反应调节材料5％～15％。
13、本专利技术的另一目的在于提供所述大体积混凝土水化热抑制剂的制备方法，包括以下步骤：按比例称取所述溶解吸热材料、温控吸热材料、智能控热材料和水化反应调节材料，干混搅拌均匀，即得到所述大体积混凝土水化热抑制剂。
14、本专利技术的再一目的在于提供大体积混凝土水化热抑制剂在混凝土中的应用，所述水化热抑制剂的掺量为胶凝材料质量的1％。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
16、(1)本专利技术的温控吸热材料逐级熔化吸热，可以实现48～78℃范围内的全程逐级调控；本专利技术的智能控热材料在水泥集中反应时开始溶解吸热，达到智能调控的效果；本专利技术的钙络合型磺化糊精在避免水泥水化速度过快的同时可以避免糊精造成混凝土严重缓凝。
17、(2)本专利技术充分利用了溶解吸热、熔化吸热、智能调控和亲水性钙质磺化膜技术，达到了抑制大体积混凝土水化热的效果，显著降低了大体积混凝土的水化热，有效控制了混凝土的温度裂缝。
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1.一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，包括溶解吸热材料、温控吸热材料、智能控热材料和水化反应调节材料；
2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，所述水化反应调节材料的制备方法包括以下步骤：在水中加入糊精，然后加入硫酸，搅拌均匀后，滴加氢氧化钙悬浊液直至溶液的pH为9～11，然后将溶液烘干至含水率低于0.5％，即得到所述水化反应调节材料。
3.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，所述温控吸热材料中，硫代硫酸钠、石蜡和八水合氢氧化钡的质量比为(40～50)：(30～40)：(15～25)。
4.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，所述智能控热材料的制备方法如下：将分子量为2000～4000的聚乙二醇加热至液态，加入溶解吸热材料，搅拌均匀后进行喷雾造粒，即得到所述智能控热材料。
5.根据权利要求4所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，所述聚乙二醇与溶解吸热材料的质量比为100：(22～28)。
6.根据权利要求1所述的一种大体积混凝
7.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，包括以下质量百分数的各组分：溶解吸热材料20％～30％、温控吸热材料20％～30％、智能控热材料40％～50％、水化反应调节材料5％～15％。
8.权利要求1～7任一项所述的大体积混凝土水化热抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按比例称取所述溶解吸热材料、温控吸热材料、智能控热材料和水化反应调节材料，干混搅拌均匀，即得到所述大体积混凝土水化热抑制剂。
9.权利要求1～7任一项所述的大体积混凝土水化热抑制剂在混凝土中的应用，其特征在于，所述水化热抑制剂的掺量为胶凝材料质量的1％。
...【技术特征摘要】
1.一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，包括溶解吸热材料、温控吸热材料、智能控热材料和水化反应调节材料；
2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，所述水化反应调节材料的制备方法包括以下步骤：在水中加入糊精，然后加入硫酸，搅拌均匀后，滴加氢氧化钙悬浊液直至溶液的ph为9～11，然后将溶液烘干至含水率低于0.5％，即得到所述水化反应调节材料。
3.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，所述温控吸热材料中，硫代硫酸钠、石蜡和八水合氢氧化钡的质量比为(40～50)：(30～40)：(15～25)。
4.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土水化热抑制剂，其特征在于，所述智能控热材料的制备方法如下：将分子量为2000～4000的聚乙二醇加热至液态，加入溶解吸热材料，搅拌均匀后进行喷雾造粒，即得到所述智能控热材料。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：方周，高峰，邹佳佳，顾亮，潘磊，
申请(专利权)人：迈嘉尔武汉高新技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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