一种超缓凝抗裂混凝土及其制备方法与流程

本发明涉及混凝土，尤其是涉及一种超缓凝抗裂混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、随着中国基建的快速发展，对于建筑物的建造要求越来越高，而混凝土作为建筑物的重要组成之一也逐步朝着高性能混凝土发展。作为高性能混凝土之一的超缓凝混凝土广泛应用于桩基工程项目中。

2、桩基主要用作各种房屋、桥梁的筑基基础，中国地理环境复杂，桩基的施工环境也随之复杂多变。在地下水丰富的沿海沿江区域等部分地区由于岩层结构复杂，为了保证桩基能够连接到硬土层，需要向地底打入超过70m的超长桩基，施工时混凝土浇筑时间较长，一般采用双套管技术，在混凝土浇筑时边浇筑边往上拔套管。而桩基部分结构位于水下，持续不断地受到地下水流的冲刷，如果用于浇筑桩基的超缓凝混凝土不具备良好的耐久性，会使得桩基被地下水侵蚀结构。地下水中含有丰富的矿物质，桩基长时间浸泡于地下水中，地下水很容易渗透进桩基的内部，对桩基的内部结构进行侵蚀，造成桩基稳定性降低，有可能带来建筑物整体结构稳定性降低、建筑物结构变形等危害。

3、针对上述相关技术，发明人认为很有必要进一步改善超缓凝混凝土的耐久性，进一步确保超缓凝混凝土浇筑而成的桩基能够有效避免或减少地下水侵蚀造成的危害，保证建筑物的质量和安全。

技术实现思路

1、为了进一步改善超缓凝混凝土的耐久性，本技术提供一种超缓凝抗裂混凝土及其制备方法。本技术通过在超缓凝抗裂混凝土中掺入由醋酸酯淀粉、温轮胶、聚乙二醇单硬脂酸酯制备而成的缓凝减水助剂，通过缓凝减水助剂的良好的锁水性，避免了由于超缓凝抗裂混凝土的塑性阶段时间过长，超缓凝抗裂混凝土表面泌水，内部水分流失而导致的塑性收缩裂缝，保证超缓凝抗裂混凝土的充分水化，使得超缓凝抗裂混凝土的密实性进一步提高，避免了水分渗入超缓凝抗裂混凝土的内部，进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

2、第一方面，本技术提供的一种超缓凝抗裂混凝土采用如下的技术方案：

3、一种超缓凝抗裂混凝土，包括如下质量份数的原料：220～260份水泥、40～60份粉煤灰、30～40份矿粉、800～840份机制砂、950～1020份石头、3～4份纤维、8.5～9.8份减水剂、6.7～8.2份缓凝剂、6.1～7.4份缓凝减水助剂、100～120份水；

4、其中，缓凝减水助剂是醋酸酯淀粉、温轮胶、聚乙二醇单硬脂酸酯的混合物。

5、上述技术方案中，通过在超缓凝抗裂混凝土中掺入由醋酸酯淀粉、温轮胶、聚乙二醇单硬脂酸酯制备而成的缓凝减水助剂，一方面缓凝减水助剂具备锁水性，外掺剂在吸水后呈现水凝胶状态，不仅能够润滑超缓凝抗裂混凝土各原料从而减少拌和水的用量并提高超缓凝抗裂混凝土的和易性，还能够吸附部分超缓凝抗裂混凝土中的水分，从而达到保水增稠的效果，配合缓凝剂和减水剂，还进一步提高了超缓凝抗裂混凝土的缓凝减水效果，避免了超缓凝混凝土因缓凝时间过长而导致的泌水以及内部水分的流失，使得超缓凝混凝土在后期有足够水分充分水化，增大了超缓凝混凝土的密实性并减少了超缓凝抗裂混凝土的开裂，从而提高了超缓凝抗裂混凝土的耐久性。另一方面，缓凝减水助剂在促进超缓凝抗裂混凝土后期水化，缩小超缓凝混凝土的初凝和终凝的时间差的同时，显著降低超缓凝抗裂混凝土在后期快速凝固过程中释放的水化热，控制合理的水化温度，进一步减少了由于混凝土内部水化温度超过表面温度而产生的温度应力，进一步减少了由于温度应力产生的裂缝，进一步增大超缓凝抗裂混凝土后期强度，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

6、优选的，所述醋酸酯淀粉、温轮胶、聚乙二醇单硬脂酸酯的质量比是(10～12)：(5～7)：(1～2)。

7、上述技术方案中，按照(10～12)：(5～7)：(1～2)的质量比复配醋酸酯淀粉、温轮胶、聚乙二醇单硬脂酸酯，能够进一步润滑分散超缓凝抗裂混凝土各组分，避免超缓凝抗裂混凝土的泌水，配合减水剂、缓凝剂，降低超缓凝抗裂混凝土在后期快速凝固过程中释放的水化热，进一步减少超缓凝抗裂混凝土的裂缝，进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

8、优选的，所述缓凝剂包括白糖和柠檬酸，所述白糖、柠檬酸的质量比为(2～3)：(1～1.5)。

9、上述技术方案中，按照(2～3)：(1～1.5)的质量比复配白糖、柠檬酸，能够更好地和缓凝减水助剂配合延缓超缓凝抗裂混凝土的初凝时间，并进一步避免了缓凝剂对于超缓凝抗裂混凝土后期强度的负面影响。

10、优选的，所述减水剂是聚羧酸减水剂。

11、上述技术方案中，通过选择聚羧酸减水剂，能够进一步减少超缓凝抗裂混凝土的拌合用水并进一步提高超缓凝抗裂混凝土的工作性能，配合缓凝减水助剂，能够进一步增大超缓凝抗裂混凝土后期强度，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

12、优选的，所述纤维是碳纤维。

13、上述技术方案中，选择具有导热效果的碳纤维，在连接超缓凝抗裂混凝土各原料的同时能够更好地配合缓凝减水助剂，将超缓凝抗裂混凝土在后期快速凝固过程中释放的水化热传导掉超缓凝抗裂混凝土表面，避免了由于混凝土内部水化温度超过表面温度而产生的温度应力，避免了由于温度应力产生的裂缝，因此选择使用碳纤维能够进一步增强超缓凝抗裂混凝土的强度，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

14、优选的，所述石头是粒径范围在5～25mm的连续级碎石。

15、上述技术方案中，选择粒径在5～25mm的连续级碎石，能够进一步增大超缓凝抗裂混凝土的密实度，进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

16、优选的，所述机制砂的细度模数为2.7。

17、上述技术方案中，选择细度模数为2.7的机制砂，能够更好地填充超缓凝抗裂混凝土各原料之间的空隙，进一步提升超缓凝抗裂混凝土的密实度，进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

18、优选的，所述超缓凝抗裂混凝土还包括2.7～3.8份双十六烷基二甲基氯化铵、1.9～2.6份十二烷基苯磺酸钙。

19、上述技术方案中，由于地下水含有丰富的na+、k+、ca2+、mg2+、cl-、so42-、hco3-等离子，这些离子随着地下水渗入超缓凝抗裂混凝土中，会对超缓凝抗裂混凝土产生腐蚀效果，与超缓凝抗裂混凝土作用生成硫铝酸钙等，造成超缓凝抗裂混凝土内部胀裂。

20、本技术通过进一步的在超缓凝抗裂混凝土中添加双十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钙，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土各原料之间的粘结力，从而提高超缓凝抗裂混凝土的密实度，同时还意外地提高了超缓凝抗裂混凝土的抗腐蚀性，抑制了硫铝酸钙等膨胀物质的生成，抑制了超缓凝抗裂混凝土的腐蚀膨胀，从而进一步稳定超缓凝抗裂混凝土的内部结构，从而进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

21、第二方面，本技术提供一种超缓凝抗裂混凝土的制备方法，采用如下技术方案：

22、一种超缓凝抗裂混凝土的制备方法，包括如下步骤：

23、步骤1：将减水剂、缓凝剂、缓凝减水助剂加入水中搅拌均匀后得到混合液；

24、步骤2：将水泥、粉煤灰、矿粉、机制砂、石头、纤维加入混合液中搅拌均匀，得到所述超缓凝混凝土。

25、上述技术方案中，通过先混合减水剂、缓凝剂、缓凝减水助剂，能够使这三者之间更好的协同发挥减水缓凝作用，进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性，且本技术的超缓凝抗裂混凝土制备方法简便，适合大规模工业生产。

26、优选的，包括如下步骤：

27、步骤一：将减水剂、缓凝剂、缓凝减水助剂、双十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钙加入水中搅拌均匀后得到混合液；

28、步骤二：将水泥、粉煤灰、矿粉、机制砂、石头、纤维加入混合液中搅拌均匀，得到所述超缓凝混凝土。

29、上述技术方案中，通过先混合减水剂、缓凝剂、缓凝减水助剂、双十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钙，使这五者之间更好的协同发挥减水缓凝抗腐蚀作用，进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

30、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

31、1.本技术通过在超缓凝抗裂混凝土中掺入由醋酸酯淀粉、温轮胶、聚乙二醇单硬脂酸酯制备而成的缓凝减水助剂，能够配合缓凝剂和减水剂，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土的缓凝效果，避免了超缓凝混凝土的泌水以及水分的流失，同时缓凝减水助剂还能显著降低超缓凝抗裂混凝土在后期快速凝固过程中释放的水化热，控制合理的水化温度，进一步减少了由于温度应力产生的裂缝，进一步增大超缓凝抗裂混凝土后期强度，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

32、2.本技术选择具有导热效果的碳纤维，在连接超缓凝抗裂混凝土各原料的同时能够更好的配合缓凝减水助剂，将超缓凝抗裂混凝土在后期快速凝固过程中释放的水化热传导到超缓凝抗裂混凝土表面，避免了由于混凝土内部水化温度超过表面温度而产生的温度应力，避免了由于温度应力产生的裂缝，因此选择使用碳纤维能够进一步增强超缓凝抗裂混凝土的强度，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土的耐久性。

33、3.本技术通过进一步的在超缓凝抗裂混凝土中添加双十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钙，进一步提高了超缓凝抗裂混凝土各原料之间的粘结力，从而提高超缓凝抗裂混凝土的密实度，同时还意外地提高了超缓凝抗裂混凝土的抗腐蚀性，抑制了硫铝酸钙等膨胀物质的生成，抑制了超缓凝抗裂混凝土的腐蚀膨胀，从而进一步稳定超缓凝抗裂混凝土的内部结构，从而进一步提高超缓凝抗裂混凝土的耐久性。