[发明专利]一种用于提升混凝土抗裂性的功能集料

说明书

本发明公开了一种用于提升混凝土抗裂性的功能集料。所述提升混凝土抗裂性的功能集料其组成包括：浸泡于硅烷偶联剂溶液中的轻集料；硅烷偶联剂溶液质量与浸泡的轻集料干质量之比不小于2。所述提升混凝土抗裂性的功能集料能够实现对混凝土内部湿度调控即降低收缩开裂驱动力同时，还能提高水泥水化程度、增强集料与水泥石界面过渡区即提高混凝土结构的自身抗力，进而达到混凝土抗裂性提升的目的。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种用于提升混凝土抗裂性的功能集料。

背景技术

混凝土结构的裂缝直接影响构筑物的服役耐久性能与使用安全，因此，其抗裂性提升一直受到广泛的研究与关注。从本质上讲，混凝土的收缩开裂是由于自身的结构抗力不能有效抵挡收缩开裂驱动力而造成的。

为提高混凝土的抗裂性能，通常采取降低收缩开裂驱动力或增加自身结构抗力的方式。

如掺加功能材料如膨胀剂以达到补偿收缩的作用，或掺加水化热调控材料来抑制温度裂缝，或通过内养护技术减少湿度裂缝，均可降低收缩开裂驱动力。

如优化配合比、掺加矿物掺合料、增加如掺加纤维可增加混凝土自身结构抗力。

然而，混凝土结构自身抗力与收缩开裂驱动力往往是相互关联彼此矛盾的统一整体，采取通常的技术措施来提高或降低二者其中之一，另外一种力也随时提高或降低，混凝土开裂的风险依然存在。

但仅只调控收缩开裂驱动力或者自身结构抗力的措施都不能很好的降低混凝土开裂风险，不能完全应对混凝土开裂问题。

发明内容

本发明针对现有技术中不能同时调控收缩开裂驱动力或者自身结构抗力的问题，提供了一种用于提升混凝土抗裂性的功能集料，所述提升混凝土抗裂性的功能集料能够实现对混凝土内部湿度调控即降低收缩开裂驱动力同时，还能提高水泥水化程度、增强集料与水泥石界面过渡区即提高混凝土结构的自身抗力，进而达到混凝土抗裂性提升的目的。

本发明所述提升混凝土抗裂性的功能集料其组成包括：浸泡于硅烷偶联剂溶液中的轻集料；硅烷偶联剂溶液质量与浸泡的轻集料干质量之比不小于2；

所述硅烷偶联剂溶液的pH值为4.0，其溶剂为水和乙醇的混合溶剂，水与乙醇的体积比为90～95:10～5；

所述硅烷偶联剂选自氨炔基类硅烷偶联剂、环氧炔基类硅烷偶联剂、甲基丙烯类硅烷偶联剂；所述硅烷偶联剂溶液的质量浓度为0.02％～0.15％；

所用轻集料的干表观密度为1000～1800kg/m²，24h吸水率在5％～25％。

所述氨炔基类硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH550。

所述环氧炔基类硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷KH560。

所述甲基丙烯类硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570。

所述提升混凝土抗裂性的功能集料的制备方法为：

(1)制备硅烷偶联剂溶液：将自来水和乙醇溶液以90～95:10～5的体积混合，制备得到溶剂，通过缓慢滴加乙酸，调节溶剂的pH值至4.0，之后缓慢滴加硅烷偶联剂，搅拌至溶液均匀透明，制备得到偶联剂溶液。

(2)将所述轻集料浸泡于硅烷偶联剂溶液中，温度为20～40℃，浸泡时间为12～24h，继续在20℃-60环境温度下静置8-24h得到具有提升混凝土抗裂性的功能集料。

静置的环境温度是20-60℃，如静置温度较高，则可缩短静置时间，如静置温度较低，则可增长静止时间。

应用方法：该功能集料的用量体积相比混凝土的体积，所述功能集料的体积掺量为5％～15％。