一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，具体为一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料及其制备方法。

背景技术：

1、随着高强混凝土技术发展，高强混凝土在高层建筑、桥梁工程、港口工程和预制构件中的应用越来越广泛，标号为c70至c150混凝土在国内工程中均有应用实例，然而高强混凝土为设计达到更高的强度不得不使用更多的水泥，更低的水胶比，导致高强混凝土普遍存在收缩大和水化热高的问题。

2、上述专利文件及现有技术在使用时存在现有工程的表面养护条件下无法有效规避温度高和收缩大所引起的开裂问题，同时相变控温材料和高吸水树脂由于其体积不稳定性又难以直接添加应用于混凝土，同时相变控温材料和高吸水树脂由于其体积不稳定性又难以直接添加应用于混凝土。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料及其制备方法，解决了高强混凝土水化热高和收缩大的问题。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料及其制备方法，所述骨料的制备方法如下：

5、sp1：原料液和原料粉的制备，所述原料液和原料粉的制备为按比例将碳纤维、石墨粉、高吸水树脂、粉煤灰、磷渣粉、矿渣粉、生石灰配制成原料粉，将聚丙烯酰胺、澄清石灰水、外加剂配制成原料液，并准备颗粒状的石蜡备用；

6、sp2：骨料的混料，所述骨料的混料为将步骤sp1中的原料粉和石蜡配比后投入盘式成球机内部，并调整倾斜角度；

7、sp3：原料液的混料，所述原料液的混料为调整盘式成球机的喷水装置的出水量和角度，将步骤sp1中配制好的原料液体加入储水罐；

8、sp4：骨料造粒成型，所述骨料造粒成型为调整盘式成球机的转数，启动盘式成球机，原料粉和石蜡在盘中旋转，原料液通过雾化喷出，颗粒状石蜡逐渐凝聚原料粉和原料液，滚动成球；

9、sp5：骨料的养护，所述骨料的养护为将步骤sp4中的球形的骨料晾干后移入养护室养护。

10、优选的，所述原料液和原料粉的制备中原料粉中的各组分质量占比为碳纤维0.5％-0.7％，石墨粉3％-5％，高吸水树脂0.5％-0.7％，粉煤灰12％-16％，磷渣粉22％-26％，矿渣粉44％-48％，生石灰9％-11％。

11、优选的，所述原料液和原料粉的制备中原料液中的各组分质量占比为：聚丙烯酰胺2.4％-3％，澄清石灰水90％-96％，外加剂3.4％-4.2％。

12、优选的，所述原料液的混料中原料粉和原料液的质量占比为原料液13％-17％和原料粉83％-87％。

13、优选的，所述骨料的混料中石蜡颗粒为粒径为8mm-15mm的颗粒，占所有原料质量比为11％-13％。

14、优选的，所述骨料的混料中盘式成球机内部设有雾化装置，且搅拌过程中圆盘倾角为40°。

15、优选的，所述骨料造粒成型中搅拌转速为25r/min，搅拌时间为30s。

16、优选的，所述骨料的养护中养护温度为20±1℃，养护湿度为大于90％，养护时间为3d。

17、优选的，所述骨料造粒成型中的盘式成球机采用先调整转数进行混料成球后再调整转速凝聚成球的控制方式。

18、优选的，所述骨料由内部设置石蜡外部设置导热蓄水层组成，且导热蓄水层包括碳纤维、石墨粉、高吸水树脂、粉煤灰、磷渣粉、矿渣粉、生石灰、聚丙烯酰胺、澄清石灰水和外加剂。

19、有益效果

20、本发明提供了一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料及其制备方法。具备以下有益效果：

21、本发明采用内层设置相变材料石蜡并在外部包覆由碳纤维、石墨粉、高吸水树脂、粉煤灰、磷渣粉、矿渣粉、生石灰、聚丙烯酰胺、澄清石灰水和外加剂组成的导热蓄水层进行骨料造粒成型，使与混凝土使用时可通过碳纤维连接分散开的石墨粉，形成线连通点的导热网结构，大幅提高骨料外层的导热性能，促进内部石蜡和外部环境的热量传导，通过澄清石灰水对配料中粉煤灰、磷渣粉、矿渣粉进行碱激发，发生水化反应，构建了外部结构的强度，避免了烧制过程，通过在配料中加入稳定的高吸水树脂，在骨料状态下水以稳定的结合水形式存在骨料外层高吸水树脂中，在应用于高强混凝土中后在ph升高的情况下缓慢向混凝土中释放水分实现内养护，将该功能骨料应用于高强混凝土时可在混凝土内部温度高时吸收热量，在混凝土内部温度低时释放热量，整个过程伴随着水缓慢释放，实现控温和湿润的双重内养护功能，避免高强混凝土由于水化热高、收缩大等引起的开裂风险，提高高强混凝土的耐久性。

技术特征：

1.一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述骨料的制备方法如下：

2.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述原料液和原料粉的制备中原料粉中的各组分质量占比为碳纤维0.5％-0.7％，石墨粉3％-5％，高吸水树脂0.5％-0.7％，粉煤灰12％-16％，磷渣粉22％-26％，矿渣粉44％-48％，生石灰9％-11％。

3.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述原料液和原料粉的制备中原料液中的各组分质量占比为：聚丙烯酰胺2.4％-3％，澄清石灰水90％-96％，外加剂3.4％-4.2％。

4.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述原料液的混料中原料粉和原料液的质量占比为原料液13％-17％和原料粉83％-87％。

5.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述骨料的混料中石蜡颗粒为粒径为8mm-15mm的颗粒，占所有原料质量比为11％-13％。

6.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述骨料的混料中盘式成球机内部设有雾化装置，且搅拌过程中圆盘倾角为40°。

7.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述骨料造粒成型中搅拌转速为25r/min，搅拌时间为30s。

8.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述骨料的养护中养护温度为20±1℃，养护湿度为大于90％，养护时间为3d。

9.根据权利要求1所述的一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料的制备方法，其特征在于：所述骨料造粒成型中的盘式成球机采用先调整转数进行混料成球后再调整转速凝聚成球的控制方式。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述骨料由内部设置石蜡外部设置导热蓄水层组成，且导热蓄水层包括碳纤维、石墨粉、高吸水树脂、粉煤灰、磷渣粉、矿渣粉、生石灰、聚丙烯酰胺、澄清石灰水和外加剂。

技术总结
本发明提供一种高强混凝土用相变控温内养护功能骨料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，内层设置相变材料石蜡并在外部包覆由碳纤维、石墨粉、高吸水树脂、粉煤灰、磷渣粉、矿渣粉、生石灰、聚丙烯酰胺、澄清石灰水和外加剂组成的导热蓄水层进行骨料造粒成型，通过碳纤维连接分散开的石墨粉，形成线连通点的导热网结构，提高导热性能，促进内部石蜡和外部环境的热量传导，澄清石灰水对配料中粉煤灰、磷渣粉、矿渣粉进行碱激发，发生水化反应，构建了外部结构的强度，在混凝土内部温度低时释放热量，整个过程伴随着水缓慢释放，实现控温和湿润的双重内养护功能，避免高强混凝土由于水化热高、收缩大等引起的开裂，提高高强混凝土的耐久性。

技术研发人员：何凯,林喜华,宋兰兰,顾青山
受保护的技术使用者：中建西部建设贵州有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5