用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑制造技術

一種用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑，其創新在于：所述反膨脹添加劑為固體顆粒狀物質，單個顆粒為多種材料復合而成的多層囊形結構；所述多層囊形結構由芯層、保護層、反膨脹層和外保護層組成；所述保護層將芯層包裹在內，反膨脹層將保護層包裹在內，外保護層將反膨脹層包裹在內；所述芯層采用石蠟，所述保護層采用高分子材料，所述反膨脹層采用木屑，所述外保護層采用混凝土。本發明專利技術的有益技術效果是：能避免較大的溫差應力在混凝土構件內部形成，避免混凝土構件出現表面開裂，對結構體起到保護作用。

【技術實現步驟摘要】
用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑
本專利技術涉及一種混凝土構件保護技術，尤其涉及一種用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑。
技術介紹
混凝土箱體結構是一種在土木工程中應用十分廣泛的結構形式，例如，連續剛構橋的主梁、斜拉橋和懸索橋的索塔、大跨橋梁的橋墩等；由于混凝土屬于導熱性能很差的材料，在日照影響下，箱體截面內、外側經常存在很大的溫差，這就導致結構體上不同部位之間存在較大的溫差應力，這種溫差應力是不能避免的，也無法隨著溫差的變化而進行變化和調整，而混凝土結構的抗拉強度僅有2-3Mpa，因此，由溫差應力引起的表面開裂現象是混凝土箱體結構上十分常見的病害。對于處于野外環境的混凝土結構而言，混凝土的開裂不但直接引起結構耐久性下降和剛度降低，而且隨著雨水及大氣中有害物質通過裂縫侵入混凝土結構后，將明顯加快結構中的鋼筋銹蝕進程，引發進一步的嚴重開裂，從而導致結構承載力下降，并降低結構使用壽命。
技術實現思路
針對
技術介紹
中的問題，本專利技術提出了一種用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑，其創新在于：所述反膨脹添加劑為固體顆粒狀物質，單個顆粒為多種材料復合而成的多層囊形結構；所述多層囊形結構由芯層、保護層、反膨脹層和外保護層組成；所述保護層將芯層包裹在內，反膨脹層將保護層包裹在內，外保護層將反膨脹層包裹在內；所述芯層采用石蠟，所述保護層采用高分子材料，所述反膨脹層采用木屑，所述外保護層采用混凝土。本專利技術的原理是：石蠟是一種典型的有機類相變材料，溫度變化時，石蠟體積也會隨著溫度變化而變化，且其體積變化與溫度變化呈正相關性；木屑是一種很好的吸水材料，其吸水后體積會出現膨脹，當溫度升高使木屑內水分逃逸后，其體積又會縮小；對于混凝土構件而言，混凝土溫度較高時，溫度較高區域的水分會因蒸發而向外逃逸，結構體上高溫區域的含水量相對較低，基于石蠟和木屑的前述性質，專利技術人考慮將石蠟和木屑封裝成囊形結構并作為添加成分混入混凝土中，當溫度升高時，囊形結構周圍混凝土中的熱量就被石蠟吸收，雖然石蠟吸熱后體積會膨脹，但木屑的體積會因水分蒸發而縮減，這就抵消了石蠟的體積膨脹作用，使得囊形結構可以在體積幾乎無變化的條件下將周圍混凝土中的熱量吸收掉，避免在混凝土中形成較大的溫差，同時也就避免了較大溫差應力的形成；當溫度下降時，石蠟的體積會縮減，同時，空氣中的水氣又會富集到木屑上并使木屑體積膨脹，木屑體積的膨脹又對石蠟體積的縮減形成了對沖；采用本專利技術方案后，可有效避免混凝土上不同部位之間出現較大的溫差應力，避免構件在溫差應力作用下出現表面開裂。所述高分子材料用于將石蠟封閉在內，同時，高分子材料的形狀還能隨著石蠟、木屑的體積變化而變化；所述外保護層用于將木屑封閉在內，以維持囊形結構的基本形態，同時，混凝土材質的外保護層與混凝土的親合性較好，可以更好地與周圍的混凝土結合，且水氣也能通過外保護層滲入木屑中。優選地，所述高分子材料為聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮或環氧樹脂。優選地，所述木屑采用松樹屑或柏樹屑。本專利技術還提出了一種混凝土結構，包括混凝土構件，其創新在于：所述混凝土構件表面設置有溫差保護層，所述溫差保護層由混凝土和反膨脹添加劑調配而成，所述反膨脹添加劑為固體顆粒狀物質，單個顆粒為多種材料復合而成的多層囊形結構；所述多層囊形結構由芯層、保護層、反膨脹層和外保護層組成；所述保護層將芯層包裹在內，反膨脹層將保護層包裹在內，外保護層將反膨脹層包裹在內；所述芯層采用石蠟，所述保護層采用高分子材料，所述反膨脹層采用木屑，所述外保護層采用混凝土。優選地，所述高分子材料為聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮或環氧樹脂。優選地，所述木屑采用松樹屑或柏樹屑。本專利技術的有益技術效果是：能避免較大的溫差應力在混凝土構件內部形成，避免混凝土構件出現表面開裂，對結構體起到保護作用。附圖說明圖1、囊形結構剖面示意圖；圖中各個標記所對應的名稱分別為：芯層1、保護層2、反膨脹層3、外保護層4。具體實施方式一種用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑，其創新在于：所述反膨脹添加劑為固體顆粒狀物質，單個顆粒為多種材料復合而成的多層囊形結構；所述多層囊形結構由芯層1、保護層2、反膨脹層3和外保護層4組成；所述保護層2將芯層1包裹在內，反膨脹層3將保護層2包裹在內，外保護層4將反膨脹層3包裹在內；所述芯層1采用石蠟，所述保護層2采用高分子材料，所述反膨脹層3采用木屑，所述外保護層4采用混凝土。進一步地，所述高分子材料為聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮或環氧樹脂。進一步地，所述木屑采用松樹屑或柏樹屑。一種混凝土結構，包括混凝土構件，其創新在于：所述混凝土構件表面設置有溫差保護層，所述溫差保護層由混凝土和反膨脹添加劑調配而成，所述反膨脹添加劑為固體顆粒狀物質，單個顆粒為多種材料復合而成的多層囊形結構；所述多層囊形結構由芯層1、保護層2、反膨脹層3和外保護層4組成；所述保護層2將芯層1包裹在內，反膨脹層3將保護層2包裹在內，外保護層4將反膨脹層3包裹在內；所述芯層1采用石蠟，所述保護層2采用高分子材料，所述反膨脹層3采用木屑，所述外保護層4采用混凝土。進一步地，所述高分子材料為聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮或環氧樹脂。進一步地，所述木屑采用松樹屑或柏樹屑。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑，其特征在于：所述反膨脹添加劑為固體顆粒狀物質，單個顆粒為多種材料復合而成的多層囊形結構；所述多層囊形結構由芯層（1）、保護層（2）、反膨脹層（3）和外保護層（4）組成；所述保護層（2）將芯層（1）包裹在內，反膨脹層（3）將保護層（2）包裹在內，外保護層（4）將反膨脹層（3）包裹在內；所述芯層（1）采用石蠟，所述保護層（2）采用高分子材料，所述反膨脹層（3）采用木屑，所述外保護層（4）采用混凝土。

【技術特征摘要】
1.一種用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑，其特征在于：所述反膨脹添加劑為固體顆粒狀物質，單個顆粒為多種材料復合而成的多層囊形結構；所述多層囊形結構由芯層（1）、保護層（2）、反膨脹層（3）和外保護層（4）組成；所述保護層（2）將芯層（1）包裹在內，反膨脹層（3）將保護層（2）包裹在內，外保護層（4）將反膨脹層（3）包裹在內；所述芯層（1）采用石蠟，所述保護層（2）采用高分子材料，所述反膨脹層（3）采用木屑，所述外保護層（4）采用混凝土；所述高分子材料為聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮或環氧樹脂。2.根據權利要求1所述的用于混凝土箱體結構抵御溫差應力的反膨脹添加劑，其特征在于：所述木屑采用松樹屑或柏樹屑。3.一種混凝土...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周建庭，吳旻，楊娟，郭增偉，肖陽劍，陳悅，張洪，李曼菲，王宇，
申請(專利權)人：重慶交通大學，
類型：發明
國別省市：重慶;85