[发明专利]一种水剂混凝土水化温升抑制剂及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料领域混凝土抗裂温控外加剂，具体为一种水剂混凝土水化温升抑制剂及其制备方法与应用；其由端糖(醇)基聚醚、醇胺类化合物及含氟助剂组成，适用于水泥净浆、砂浆和混凝土，尤其是抗裂混凝土。本发明公开的混凝土水化温升抑制剂具有完全水溶性，使用方便，能降低水泥水化放热速率，降低混凝土开裂风险。

技术领域

本发明涉及一种水剂混凝土水化温升抑制剂及其制备方法与应用，属于建筑材料领域混凝土温控抗裂外加剂范畴。

背景技术

水泥混凝土是当今世界用量最大的建筑材料，广泛用于市政、桥梁、铁路、水利水电等工程。水泥混凝土具有价格便宜、浇筑成型方便、抗压强度高、耐久性好的优点；与此同时，混凝土又是一种脆性材料，具有抗折强度低、易开裂等缺点。水泥加水后，与水发生水化反应的同时，放出大量的热，导致混凝土结构自浇筑开始的短期内迅速温升，此现象在大体积、高强度或高温季节施工尤为显著。由于热胀冷缩的原因，混凝土温降时极易产生裂缝。针对此问题，通常采用降低水泥用量、使用大掺量矿物掺合料、埋设冷却水管等措施，可以在一定程度上改善甚至避免温度裂缝的产生。

与此同时，国内外出现了一种混凝土水化温升抑制材料，可以调节水泥水化历程，降低水化放热速率，延长混凝土放热时间，从而降低水泥混凝土浇筑后的温峰，减少温度开裂。JP3729340B2和JP4905977B2公开了一种限定水中溶解度的糊精为水化温度抑制材料的产品技术。CN104098288B、CN104628296B、CN105039461B、CN105060762B公开了利用酶或酸催化水解制备水化热抑制材料的方法。CN103739722B、CN104592403B、CN104609766A、CN104609769B、CN104609770B、CN104610503B、CN104628297B、CN104710131B、CN104710132A公开的方法提出对糊精进行交联、烷氧化、接枝、包裹改性等，进而实现性能的提升。已公开的技术中，基本都已糊精或改性糊精为主要成分，糊精主要由淀粉经水解、分离和干燥制备形成，制备过程相对繁琐，且由于水解的不可控性，糊精分子量难以控制；同时，糊精或改性糊精均难以完全水溶或水溶性糊精无水泥水化温升调控作用。

发明内容

本发明针对上述现有技术集中在糊精或改性糊精，存在分子量难以控制，难以做出完全水溶性产品或水溶液的问题提出。因为在实际工程应用中，混凝土制备过程中需要添加多种组分，其中以液体组分的添加最为方便，可以储存在储罐经过计量泵添加，同时液体产品可以经过稀释后使用，有利于计量的准确性。

发明人在研究中意外的发现，糖(醇)类化合物除具有本领域常用的缓凝作用外，通过水溶性聚氧乙烯醚官能团的修饰，具有水泥水化温升抑制的作用。进一步的研究发现，聚氧乙烯醚修饰的糖(醇)对不同矿物组成的水泥均表现出水化温升抑制作用，但对部分品种、特殊组成的水泥凝结时间影响较大，且均延长了凝结时间，因此需要辅以一定特殊的促凝组分，其中促凝组分不能是硫酸铝、铝酸钠、偏铝酸钠等铝酸盐或碳酸钠等碱金属盐，以醇胺类化合物及氟化物最为合适。

基于此，本发明提出一种水剂混凝土水化温升抑制剂，其特征在于由糖(醇)引发环氧乙烷聚合形成的聚醚、醇胺类化合物及含氟助剂和水组成，有效含量为5％-100％。

由糖(醇)引发环氧乙烷聚合形成的聚醚质量百分比为5％-80％。

醇胺类化合物质量百分比不超过10％；所述醇胺类化合物为二乙醇胺、三乙醇胺或三异丙醇胺中的任意一种或其组合物。

含氟助剂质量百分比不超过10％；所述含氟助剂为三水氟化铝、氟硅酸镁或氟化镁中的任意一种或其组合物。