[发明专利]一种超高性能混凝土专用收缩调控抗裂剂

说明书

本发明提供了一种超高性能混凝土专用收缩调控抗裂剂，属于建筑材料外加剂技术领域。该专用收缩调控抗裂剂包含以下质量份数的原料：轻烧氧化镁50～70份；水化热吸收剂20～35份；高吸水树脂5～20份；所述水化热吸收剂是将预聚体缓慢滴加到石蜡乳液中，升温至60～80℃，反应2～4h；反应完成后取出样品经洗涤和过滤得到；所述预聚体由三聚氰胺和甲醛制备得到。本发明制备的超高性能混凝土专用收缩调控抗裂剂可有效降低超高性能混凝土的自收缩和干燥收缩，改善体积变形，提高耐久性和后期强度；当其掺量为胶材预混料的10wt％时，能够将7d干燥收缩值降低至少40.4％，28d干燥收缩值降低至少32.9％。

技术领域

本发明属于建筑材料外加剂技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土专用收缩调控抗裂剂。

背景技术

超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete，UHPC)以其超高强度、高和易性、高韧性、高耐久性成为现代混凝土技术的重要发展方向。UHPC根据紧密堆积原理，通过剔除粗骨料，改善颗粒的级配，减少了内部缺陷，提高了材料的密实度和均匀性；利用硅灰、粉煤灰和矿粉等活性矿物掺合料的火山灰效应和填充效应，改善了材料的孔隙结构；通过聚羧酸高效减水剂的使用，极大降低了水胶比，减小了孔隙率，从而获得性能优异的混凝土材料。但也正是因为剔除了粗骨料，减少了骨料对基本体收缩的抑制作用，导致收缩较大；而且由于UHPC胶凝材料含量高，水胶比(w/b)很低，胶凝材料水化等因素导致混凝土材料内部相对湿度很低，大量毛细孔中的水由饱和变为不饱和状态，自干燥现象严重。如果自干燥引起的混凝土早期收缩不能得到有效控制，则约束条件下的自应力会导致混凝土开裂，不仅影响了建筑物外观，也给外界侵蚀介质进入混凝土内部提供了通道，严重缩短了建筑使用寿命，甚至改变混凝土结构承载能力，威胁使用安全。

因此，在混凝土中掺入膨胀剂来补偿收缩是较好的解决收缩开裂问题的手段。目前市场上主要有氧化钙类、硫铝酸钙类、氧化镁类和氧化钙-硫铝酸钙复合类膨胀剂。然而，每种膨胀剂的反应特性、膨胀产生时间、需水量和膨胀量各有不同，并且UHPC的收缩与普通混凝土有很大差异，UHPC中主要是自收缩，早期收缩发展速率快、收缩量大，而后期只有很小收缩。故而需要根据超高性能混凝土自身的特点，研究出与之相适配的专用的收缩调控抗裂剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高性能混凝土专用收缩调控抗裂剂，能够降低水化热产生的温降收缩，且使水胶比很低的超高性能混凝土的毛细管孔中有足够量的水维持水泥不断水化。毛细管孔内部水的另一个作用是减小超高性能混凝土的收缩，改善超高性能混凝土的体积变形性能，降低超高性能混凝土的开裂风险，提升超高性能混凝土的长期耐久性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超高性能混凝土专用收缩调控抗裂剂，其特征在于，包含以下重量份数的原料：轻烧氧化镁50～70份；水化热吸收剂20～35份；高吸水树脂5～20份；所述水化热吸收剂的制备方法如下：将预聚体缓慢滴加到石蜡乳液中，升温至60～80℃，反应2～4h；反应完成后取出样品，洗涤，过滤，得到水化热吸收剂；所述预聚体与所述石蜡乳液的质量比为1:(3～4)；所述预聚体是由三聚氰胺和甲醛制备得到。

轻烧氧化镁具有水化需水量低、水化产物稳定、膨胀持续时间长，且膨胀可调控等优点，可改善超高性能混凝土体积收缩问题，降低其收缩与开裂风险。水化热吸收剂在混凝土水化放热过程中可以吸收大量的热量，从而使混凝土内部不会温升过快，一方面有利于减少因温度应力产生的裂缝，另一方面有利于减少水分蒸发从而减少混凝土内部因湿度过低导致的自干燥现象。高吸水性树脂(SAP)是一类具有很高吸水倍率的新型高分子材料，是一种理想的内养护材料，通过SAP预吸水，当水泥基体材料内部水分消耗，相对湿度降低时，SAP能够及时向周围释水和补水，保证整个材料内部的相对湿度，从而有效降低其干燥收缩和自收缩。

优选的，所述预聚体的制备方法如下：