[发明专利]适用于海工超高性能混凝土的收缩抑制剂

说明书

本发明公开了一种适用于海工超高性能混凝土的收缩抑制剂，包括复合膨胀剂、消泡剂、湿度补偿介质、海泡石、增韧剂，在海工超高性能混凝土的制备过程中加入，利用复合膨胀剂、湿度补偿介质、增韧剂在超高性能混凝土硬化过程中发生水化的不同阶段进行适应性的逐级补偿收缩，再配合海泡石、消泡剂，对超高性能混凝土的力学性能和收缩补偿效果提升显著，同时增强了超高性能混凝土的韧性，降低开裂敏感性，使超高性能混凝土能适用于严酷、恶劣环境下施工服役的工程结构制造。

技术领域

本发明涉及混凝土性能调节技术领域。更具体地说，本发明涉及一种适用于海工超高性能混凝土的收缩抑制剂。

背景技术

超高性能混凝土是一种兼具超高抗渗性能和力学性能的新型水泥基工程材料，具有超高的强度、韧性和耐久性，它解决了结构工程向高度更高、跨度更大、荷载更重的方向发展的需求，同时适应在各种严酷环境下的使用，是过去三十年中最具创造性的水泥基工程材料，实现了工程材料性能的大跨越。随着土木工程师对混凝土材料的耐久性设计越来越重视、海洋工程结构的需求持续增加、跨海桥梁的建设如火如荼，拥有优异耐久性能的超高性能混凝土具有广阔的应用前景。

但由于超高性能混凝土胶凝材料用量大、水胶比极低、活性矿物掺合料掺量高、无粗骨料等特点，使得其在凝结硬化以及硬化后服役过程中伴随着较大的收缩，早期开裂风险较高，混凝土结构一旦开裂就会面临着严峻的腐蚀环境，尤其是在海洋环境中，所以超高性能混凝土的应用通常采用预制而非现浇的方式以减小早期收缩导致开裂的风险。超高性能混凝土的收缩主要由自收缩和干燥收缩组成，其中早期自收缩所占比例较大，而干燥收缩持续发展时间较长。现有技术中缺乏适用于超高性能混凝土的的收缩抑制剂，一般的收缩抑制剂加入混凝土后虽然对混凝土能达到一定的收缩效果，但得到的混凝土养护28天抗压强度较低，不能适用于严酷、恶劣环境下施工服役的工程结构。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种适用于海工超高性能混凝土的收缩抑制剂，以解决现有技术中的收缩抑制剂在提高性能混凝土收缩性能的同时对抗压强度改善不佳的技术问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种适用于海工超高性能混凝土的收缩抑制剂，以各组分质量份数计，包括如下组分：复合膨胀剂40～60份、消泡剂1～5份、湿度补偿介质10～30份、海泡石8～16份、增韧剂10～20份。

优选的是，所述复合膨胀剂由CaO膨胀剂、高活性MgO膨胀剂、低活性MgO膨胀剂按质量比例(1～1.5)：(0.6～0.8)：(0.3～0.6)混合而成，复合膨胀剂的平均粒径为45～150μm，其中，高活性MgO膨胀剂的柠檬酸反应时间＜60s，低活性MgO膨胀剂的柠檬酸反应时间＞200s。

优选的是，所述消泡剂为烷氧基脂肪醇型非离子型表面活性剂。

优选的是，所述湿度补偿介质为稻秆、麦秆、玉米秆、稻壳中的任意一种或几种经焚烧后、粉磨至平均粒径为0.1～10μm的细粉料。

优选的是，所述湿度补偿介质的制备步骤为：将稻秆、麦秆、玉米秆、稻壳中的一种或几种先在270～300℃恒温环境下、富氧气氛中焚烧1～2h，再在570～600℃恒温环境下、富氧气氛中焚烧30～60min，得到的灰烬按照固液比1：5的比例用4mol/L的盐酸溶液进行酸化，酸化过程中采用磁力搅拌器不间断搅拌5h且溶液温度保持在45℃，静置，待溶液分层后进行过滤、洗涤、沉淀至无氯离子残留，在105℃烘箱中烘干、备用，最后粉磨至平均粒径为0.1～10μm，得到所述湿度补偿介质。

优选的是，所述海泡石的粒径为5～75μm。