[发明专利]一种含水溶性笼型包合物的水泥混凝土水化热抑制剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及混凝土助剂技术领域，提供了一种含水溶性笼型包合物的水泥混凝土水化热抑制剂及其制备方法和应用。本发明提供的水化热抑制剂的制备原料包括水、水溶性超分子笼型化合物、螯合剂、缓凝剂、催化剂、水化热抑制增效剂和防腐剂。本发明的水化热抑制剂可大幅降低水泥混凝土的水化热温峰、延长水化热放时长，且耐高温性好，不会因为水化热量的累积而失效。利用本发明的水化热抑制剂能够均化大体积混凝土内部温度差异，大幅降低混凝土内部温度梯度产生的温度应力，彻底遏制大体积混凝土的有害温度裂缝，减少混凝土由于温度不均匀导致的裂缝；采用本发明的水化热抑制剂可替代传统大体积混凝土预埋冷却水管的温控方案。

技术领域

本发明涉及水泥混凝土助剂技术领域，尤其涉及一种含水溶性笼型包合物的水泥混凝土水化热抑制剂及其制备方法和应用。

背景技术

在目前的基础设施工程建设中，大体积混凝土在土木工程上的应用越来越普遍，日本建筑学会标准(JASS5)中规定：混凝土主结构断面的最小厚度在80cm以上，同时混凝土中胶凝材料的水化热引起的混凝土内部最高温度和外界气温之差超过25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。大体积混凝土的几何外形较大，且混凝土中的水泥水化作用产生的水化热很容易聚集在混凝土内部，在外界环境温度和自身内应力的作用下，混凝土表面很容易产生收缩裂纹，并且大体积混凝土的内外温差会在新浇筑混凝土内产生温度应力，而新浇筑的混凝土初始强度还未完全形成，如果没有很好的控制此温度应力的大小，必然会导致大体积混凝土结构开裂。

目前，我国大体积混凝土的温控都是采用预埋冷却水管的控温方式，但是这种方式人为影响因素大、冷却水管周边混凝土温度梯度应力集中，局部开裂风险高；且架设冷却水管效率低、造成成本增加；人为通冷却水，降温效果差，降温精度较差。

水化热抑制剂是为了降低大体积混凝土内部水化温度而研发的一种混凝土外加剂，水化热抑制剂能大幅缓解水泥水化集中放热程度，降低温峰，从而达到降低混凝土结构开裂风险的目的。但是，本领域目前常用的水化热抑制剂为淀粉类水化抑制剂，这种水化热抑制剂不具有耐高温性，在水化热量不断累积升高的情况下，淀粉类水化热抑制剂会在高温下失效，从而导致混凝土水化温升突然升高，混凝土内部容易因温度不均产生裂缝，影响结构安全。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种含水溶性笼型包合物的水泥混凝土水化热抑制剂及其制备方法和应用。本发明提供的水化热抑制剂中包含水溶性笼型包合物，可以大幅降低水化热温峰、延长水化热放时长，均化大体积混凝土内部温度差异，且本发明提供的水化热抑制剂耐高温性好，不会因为水化热量的累积而失效，在高温条件下仍然保持极强的水化热抑制能力，采用本发明的水泥混凝土水化热抑制剂可替代传统大体积混凝土预埋冷却水管的温控方案。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种含水溶性笼型包合物的水泥混凝土水化热抑制剂，由包括以下质量份数的原料制备得到：水30～70份，水溶性超分子笼型化合物5～30份，螯合剂5～30份，缓凝剂5～15份，催化剂1～5份，水化热抑制增效剂1～8份，防腐剂1～2份。

优选的，所述水溶性超分子笼型化合物包括甲基-β-环糊精，2-羟丙基-β-环糊精、杯[8]芳烃磺酸钠、对二甲氨甲基-杯[8]芳烃和氮杂-杯[4]芳烃中的一种或几种。

优选的，所述螯合剂为有机膦酸。

优选的，所述有机膦酸包括2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸、氨基三亚甲基膦酸和羟基乙叉二膦酸中的一种或几种。

优选的，所述缓凝剂包括糖蜜、硼酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、苹果酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或几种。

优选的，所述催化剂为盐酸溶液，所述盐酸溶液的浓度为0.1～0.5mol/L；

所述水化热抑制增效剂为含锌化合物。