[发明专利]一种高原环境下桥梁主塔用智能温控混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土制备技术领域，特别涉及一种高原环境下桥梁主塔用智能温控混凝土及其制备方法。本申请提供的桥梁主塔用智能温控混凝土包括以下质量份的原料：水泥260～360kg/msupgt;3/supgt;，粉煤灰70～100kg/msupgt;3/supgt;，降粘剂50～70kg/msupgt;3/supgt;，粗骨料950～1200kg/msupgt;3/supgt;，细骨料700～850kg/msupgt;3/supgt;，微珠5～15kg/msupgt;3/supgt;，晶核剂5～8kg/msupgt;3/supgt;，外加剂6～10kg/msupgt;3/supgt;，端勾镀铜钢纤维3～6kg/msupgt;3/supgt;，高导热相变微胶囊10～25kg/msupgt;3/supgt;；其中，所述高导热相变微胶囊包括壳层和相变芯材，所述壳层包括聚甲基丙烯酸甲酯、改性浮石和亲油改性纳米石墨烯；所述相变芯材包括正十六烷、正十八烷、正二十烷、增塑剂和抗紫外助剂。本申请提供的智能控温混凝土可以解决相关技术中混凝土在较大的温差和强紫外线环境下容易出现开裂的问题。

技术领域

本申请涉及混凝土制备技术领域，特别涉及一种高原环境下桥梁主塔用智能温控混凝土及其制备方法。

背景技术

川藏铁路大渡河桥段不仅昼夜温差大(最大约23℃)，而且紫外线辐照强度高，夏季平均紫外线辐照强度为1.3-1.5w/m²，最高紫外线辐照强度为1.8w/m²。该桥段的桥梁主塔常用C55-C60结构混凝土，混凝土中胶凝材料用量大，在水化过程中产生巨大热量，由于混凝土自身导热性能差且大风环境下表层混凝土温度较低，会引起混凝土内外表面产生较大温差，产生较大的温度应力，同时混凝土早期抗拉强度小、弹性模量小，很容易在混凝土表面产生温度裂缝。此外，混凝土在自然养护状态下，由于大温差环境，使得混凝土频繁处于“升温-降温-升温”的类冻融循环，加上强紫外线环境引起的混凝土碳化反应，两者共同作用导致混凝土开裂，裂缝会进一步加剧有害离子的侵蚀，降低混凝土结构的安全性。目前，常用的降低混凝土温升速率、抑制温度裂缝生成的方法为提高混凝土的水胶比、掺加碱激发矿渣胶凝材料或者预埋内部水管，这些方法存在混凝土凝结时间长、早期强度降低、经济成本高等问题。

基于以上分析，提供一种不容易产生温度裂缝的桥梁主塔用智能温控混凝土十分必要。

发明内容

本申请实施例提供一种高原环境下桥梁主塔用智能温控混凝土，以解决相关技术中混凝土在较大的温差和强紫外线环境下容易出现开裂的问题。

第一方面，本申请提供了一种高原环境下桥梁主塔用智能温控混凝土，包括以下质量份的原料：水泥260～360kg/m³，粉煤灰70～100kg/m³，降粘剂50～70kg/m³，粗骨料950～1200kg/m³，细骨料700～850kg/m³，微珠5～15kg/m³，晶核剂5～8kg/m³，外加剂6～10kg/m³，端勾镀铜钢纤维3～6kg/m³，高导热相变微胶囊10～25kg/m³；其中，所述高导热相变微胶囊包括壳层和相变芯材，所述壳层包括聚甲基丙烯酸甲酯、改性浮石和亲油改性纳米石墨烯；所述相变芯材包括正十六烷、正十八烷、正二十烷、增塑剂和抗紫外助剂。

一些实施例中，亲油改性纳米石墨烯的用量占壳层重量的3％～8％。

一些实施例中，所述高导热相变微胶囊通过以下过程制备：

将聚乙烯醇粉末溶解在去离子水中，搅拌均匀，得到聚乙烯醇溶液，将聚乙烯醇溶液加入正十六烷、正十八烷和正二十烷中，加热、搅拌，得到第一乳浊液；

将过氧化苯甲酰加入聚甲基丙烯酸甲酯中溶解，之后加入增塑剂和抗紫外助剂混合均匀，得到相变壳材混合液；