【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及混凝土制備，具體而言，涉及一種鋼管自密實混凝土用微膨脹型內養護劑及其制備方法。
技術介紹
1、鋼管自密實混凝土結構是一種結合鋼管與混凝土的新型結構方式。鋼管自密實混凝土除滿足強度、耐久性、工作性等性能要求以外，對混凝土收縮性能具有較高的要求。混凝土硬化后存在的體積收縮，使得混凝土與鋼管壁不能緊密結合，易出現脫粘與脫空等問題。混凝土封閉于鋼管內部，因此摻入內養護劑作為長期水分供給源是非常有效的措施。混凝土的內養護劑是指在混凝土中通過加入吸水材料來提供內部水源，這類吸水性材料可以根據外界條件，調整和轉換儲存、釋水功能。吸水材料在混凝土中，可以不斷向周圍釋水，補充水泥石內部水分消耗，使混凝土內部有足夠的水進行二次水化，從而有效降低自收縮。常用的內養護劑包括高吸水樹脂、多孔陶粒、硅藻土等。但是傳統的內養護劑吸水膨脹時間與釋水時間可控性不強，并且對混凝土工作性能與力學性能具有明顯的影響，因此限制了內養護劑在混凝土中的發展。
2、有鑒于此，特提出本申請。
技術實現思路
1、現有技術的問題是傳統的內養護劑吸水膨脹時間與釋水時間可控性不強，并且對混凝土抗壓強度與工作性具有明顯的影響，因此導致內養護劑發展緩慢。本專利技術提供一種鋼管自密實混凝土用微膨脹型內養護劑及其制備方法，采用固硫灰作為內養護劑基體，利用固硫灰具有硫酸鈣等組成，通過固硫灰本身膨脹，能夠降低混凝土早期收縮性能，同時利用固硫灰表面多孔特性，結合海藻酸鹽、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素醚與水溶解后形成的黏膠，使海藻酸
2、本專利技術通過下述技術方案實現：
3、第一方面，本專利技術提供一種微膨脹型內養護劑，包括固硫灰和黏膠組分，通過將固硫灰浸泡在黏膠溶液中，使黏膠組分包覆在固硫灰表面以及孔隙中；
4、所述黏膠溶液中黏膠組分的質量分數為0.1％～1％，所述黏膠組分包括海藻酸鹽0～80份、聚丙烯酰胺5～30份、羧甲基纖維素醚0～20份。
5、固硫灰是指含硫煤與固硫劑以一定比例混合后，在流化床經燃燒固硫后排出的固體廢棄物。固硫灰顆粒表面粗糙、呈不規則狀，存在大量氣孔，因此固硫灰具有較強的需水性，同時固硫灰含有活性氧化鈣、硫酸鈣等成分，因此具有微膨脹性能；而且固硫灰具有火山灰活性與自硬性，應用到混凝土制備中可以提高混凝土強度。因此本專利技術的內養護劑采用固硫灰作為基體，利用固硫灰具有硫酸鈣等組成，通過固硫灰本身膨脹，能夠降低混凝土早期收縮性能。
6、海藻酸鹽是一種工業副產物，融于水后形成穩定黏膠，具有微吸水性，與鈣離子結合可形成凝膠微珠，具有較強吸水性，能持續提供水化用水，并在一定程度上堵塞粗大毛細孔。聚丙烯酰胺與羧甲基纖維素醚與海藻酸鹽等高分子共聚物與鈣離子形成的水凝膠均為單離子網絡凝膠。單離子網絡凝膠的溶脹性能、機械強度、吸附性等性能較差。通過不同共聚物物理復合，形成三維多孔網絡結構的水凝膠，不僅能鎖住大量水分，且具有良好的機械強度、抗疲勞性、吸附性等性能。
7、因此，本專利技術采用聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素醚與海藻酸鹽復配，同時利用固硫灰表面多孔特性，通過海藻酸鹽、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素醚與水溶解后形成的黏膠，使海藻酸鹽、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素醚填充于固硫灰孔隙中，并與固硫灰表面的鈣離子交聯后形成核殼結構的保水性凝膠微珠，凝膠微珠具有良好的吸水、保水性能，從而解決混凝土在封閉環境下缺水養護問題，解決了鋼管自密實混凝土的脫粘脫空等問題。
8、目前現有也有采用固硫灰作為內養護劑的技術方案，但是為了隔離水避免水與固硫灰早期反應，因此需要加入掩蔽劑并且需要加入保水性物質，保水性物質僅物理吸附于孔隙的表面，因此附著性較低，保水性能差。本專利技術采用能夠與固硫灰中的鈣離子絡合形成核殼結構保水性微珠的海藻酸鹽-聚丙烯酰胺-羧甲基纖維素醚復合黏膠組分，使其與固硫灰之間形成化學吸附，附著性高，大大提高了保水性。同時海藻酸鹽-聚丙烯酰胺-羧甲基纖維素醚復合黏膠組分能夠自動形成一層黏膠膜覆蓋于固硫灰顆粒表面從而起到了掩蔽作用，能夠避免水泥水化早期固硫灰過早與水反應。聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素醚能夠提高海藻酸鹽與鈣形成的凝膠微珠的穩定性與保水性，實現內養護劑后期的持續失水。
9、本專利技術采用的內養護劑，在水泥水化早期，固硫灰表面的凝膠微珠先吸水水分，避免與固硫灰發生反應，當水化進行一定程度后，強堿性與高溫作用下凝膠微珠開始失水然后破裂，從而保持混凝土內部濕度，同時待凝膠微珠破裂后，固硫灰內部的硫酸鈣成分與水發生反應膨脹，填充混凝土內部的孔隙，降低了混凝土早期收縮。
10、在某一具體實施方式中，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.1％～3％的硫代硫酸鈉。
11、在某一具體實施方式中，所述黏膠溶液還包括質量分數為30％～70％的乙醇。
12、在某一具體實施方式中，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.5％～1％的葡萄糖酸鈉。
13、在某一具體實施方式中，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.1％～0.8％的焦亞硫酸鈉。
14、本專利技術采用硫代硫酸鈉和乙醇作為膠黏組分的助溶劑，同時采用葡萄糖酸鈉、焦亞硫酸鈉作為膠黏組分的分散劑，能夠提高海藻酸鹽在固硫灰基孔內的均勻分散，加強海藻酸鹽與固硫灰之間的附著性。
15、在某一具體實施方式中，所述固硫灰與黏膠溶液的質量比為1:50～100。
16、在某一具體實施方式中，所述海藻酸鹽采用海藻酸鈉、海藻酸鉀、超低粘度海藻酸鈉、超低粘度海藻酸鉀、超高粘度海藻酸鈉和超高粘度海藻酸鉀中的一種或多種。
17、第三方面，本專利技術提供一種微膨脹型內養護劑的制備方法，包括如下步驟：
18、(1)將硫代硫酸鈉溶于水中配置溶液，然后將海藻酸鹽、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素醚加入溶液中攪拌，得到混合均勻的黏膠乳液；
19、(2)向黏膠乳液中加入葡萄糖酸鈉、焦亞硫酸鈉攪拌，待溶解后，倒入乙醇中攪拌，得到黏膠溶液；
20、(3)將固硫灰粉體倒入提前黏膠溶液中，持續攪拌后靜置；
21、(4)將浸泡后的固硫灰粉體過濾，脫水烘干，得到微膨脹型固硫灰基內養護劑。
22、在某一具體實施方式中，步驟(1)中溶液攪拌條件為30～50℃持續攪拌1～2h；
23、步驟(2)中溶液攪拌條件為加入葡萄糖酸鈉、焦亞硫酸鈉攪拌5～10min，溶解后，倒入乙醇中攪拌10～40s；
24、步驟(3)中溶液攪拌條件為攪拌20～50min后，靜置1～3h。
25、第三方面，本專利技術提供一種鋼管自密實混凝土，包括如下質量份數組分：水泥350～450份，粉煤灰50～110份，礦粉10～30份，硅灰20～40份，砂600～1000份，石700～1200份，外加劑4～9份，微膨脹型固硫灰基內養護劑30～60份。
26、在某一具體實本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，包括固硫灰和黏膠組分，通過將固硫灰浸泡在黏膠溶液中，使黏膠組分包覆在固硫灰表面及孔隙中；
2.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.1％～3％的硫代硫酸鈉。
3.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為30％～70％的乙醇。
4.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.5％～1％的葡萄糖酸鈉。
5.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.1％～0.8％的焦亞硫酸鈉。
6.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述固硫灰與黏膠溶液的質量比為1:50～100。
7.權利要求1～6任一所述微膨脹型內養護劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
8.權利要求7所述微膨脹型內養護劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中溶液攪拌條件為30～50℃持續攪拌1～2h；
9.一種鋼管
10.根據權利要求9所述一種鋼管自密實混凝土，其特征在于，包括如下質量份數組分：水泥400份，粉煤灰80份，礦粉20份，硅灰30份，砂850份，石940份，外加劑6份，微膨脹型固硫灰基內養護劑60份。
...【技術特征摘要】
1.一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，包括固硫灰和黏膠組分，通過將固硫灰浸泡在黏膠溶液中，使黏膠組分包覆在固硫灰表面及孔隙中；
2.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.1％～3％的硫代硫酸鈉。
3.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為30％～70％的乙醇。
4.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.5％～1％的葡萄糖酸鈉。
5.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述黏膠溶液還包括質量分數為0.1％～0.8％的焦亞硫酸鈉。
6.根據權利要求1所述一種微膨脹型內養護劑，其特征在于，所述固硫灰與黏膠溶液的質量比為1:50～100。
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡江，藍堂偉，韓躍偉，丁浩，關素敏，江曉君，張榮華，茍余江，蔡祥磊，李浩文，宋楊瑞輝，
申請(專利權)人：四川華西綠舍建材有限公司，
類型：發明
國別省市：
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