CN111848019A - 一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土及其制备方法。本发明所述抗裂混凝土包括以下组分：水泥240~300kg/m3，粉煤灰90~130kg/m3，矿粉50~80kg/m3，抗裂剂35~45kg/m3，其中所述抗裂剂包括以下组分，各组分含量为：水化温升调控材料1~2.5kg/m3，钙镁复合膨胀材料32.5~44kg/m3，粘度改性材料30~40kg/m3，碎石950~1150kg/m3，河砂700~820kg/m3，水145~160kg/m3，高性能聚羧酸减水剂5~8kg/m3。本发明所述的混凝土具有较好的工作性能、力学性能、泵送性能和抗裂性能，膨胀历程与混凝土温度历程、收缩历程较好匹配的特点，同时具有较好的耐久性能，具有重要的实际工程应用价值。
Description
技术领域
本发明属于土木建筑科学技术的新型无机非金属材料领域，具体涉及一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土及其制备方法。
背景技术
通过对国内已建成的大跨径混凝土桥梁调研发现，混凝土索塔发生开裂现象较普遍。从出现时间来看，索塔裂缝一般发生在施工早期阶段，即混凝土终凝完成后至90d的时段主要出现在施工早期；从出现形状来看，裂缝形状主要表现为表面竖向裂缝，使用过程中随着主塔疲劳荷载不断施加，裂缝逐渐扩展，严重者中下塔柱出现竖向贯穿性裂缝。产生该裂缝的原因主要是由于温度和收缩是引起索塔早期开裂，另一方面索塔高度大，该结构混凝土属于高强大体积混凝土，高程泵送难度大，因设计和施工要求，混凝土应具有较好的工作性能、泵送性能、力学性能，为满足要求，目前普遍使用高胶凝材料、高水泥用量配合比，这也导致后期温度收缩和自收缩大引起的开裂等问题。
近年来，为尽量避免早期裂缝的出现，一些桥梁主塔混凝土配合比逐步采用了低水胶比、掺入较多粉煤灰与矿粉取代水泥的方式进行设计，对于桥梁索塔结构混凝土而言，合理选择原材料、优化配合比的基础上，进一步使用功能性抗裂材料是从源头上减小混凝土的温降收缩和自收缩，是抑制结构混凝土开裂的主要技术措施，传统膨胀剂膨胀历程与混凝土温度历程不匹配，并且普遍存在温度敏感性高，使得在大体积混凝土中膨胀效能在早期较高的温升中被大量无效释放，实际补偿温降收缩的能力有限，尤其是在早期温升温降历程更为剧烈的现代混凝土中，这种现象更为凸显。
采取化学外加剂调控水化热的技术也逐渐受到重视。该技术是通过化学外加剂降低水泥水化进程中加速期的水化放热速率，延长水泥水化加速期放热过程，充分利用结构的散热条件，为结构散热赢得宝贵的时间，达到大幅度缓解水化集中放热、削弱温峰、延长温降过程，从而降低温度开裂风险的目的。该技术和补偿收缩等技术的复合应用，为解决温度开裂风险严重的大体积混凝土结构提供了新的思路。
索塔的结构特点及其服役环境，要求索塔混凝土具有良好的抗裂性能与耐久性能，目前普遍采用的抗裂措施为纤维阻裂，然而，普通外加剂对混凝土的降粘保塑效果有限，在低水胶比高强混凝土中掺加纤维后，将严重影响混凝土的工作性能，难以实现其自密实与超高程泵送。采用粘度改性技术一方面可以在保证混凝土具有较好的力学性能前提下，同时又明显改善混凝土的工作性能、泵送性能，能够解决高程泵送过程中离析、泌水及堵管问题，另一方面可以降低胶凝材料和水泥用量，这样可以降低混凝土由于温度收缩和自收缩引起的开裂风险。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土及其制备方法，本发明所述的混凝土具有较好的工作性能、力学性能、泵送性能和抗裂性能，膨胀历程与混凝土温度历程、收缩历程较好匹配的特点，同时具有较好的耐久性能，具有重要的实际工程应用价值。
为实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土，各组分及含量为：
其中所述抗裂剂包括以下组分，各组分含量为：
所述抗裂剂中水化温升调控材料的制备方法如下：
(1)将淀粉在140～180℃条件下加热1.5～2.5h进行热解，然后冷却至室温；
(2)将步骤(1)的产物溶于水中搅拌，形成淀粉浆液，调节pH为5.5～6.5，加入α-淀粉酶，在30～38℃条件下水解5～8h，然后调节pH至2～4灭酶处理1h，调整pH为中性；
(3)将步骤(2)所得到的产物置于真空干燥箱干燥、冷却，即可得到所述水化温升调控材料；
所述抗裂剂中钙镁复合膨胀材料由氧化钙类膨胀剂与不同活性指数的氧化镁膨胀剂任意比例复合而成；其中所述氧化钙类膨胀剂由石灰石和石膏任意比例混合磨成粉后在1100～1300℃条件下煅烧60～120min后制得氧化钙熟料，再将所述氧化钙熟料、多孔沸石与粉煤灰按质量比为80～90：6～10：4～10粉磨即可得到氧化钙类膨胀剂，所述多孔沸石孔隙率≥40，所述氧化钙类膨胀剂中游离氧化钙含量不低于55wt％；所述不同活性指数的氧化镁膨胀剂是以菱镁矿为原材料，在不同的煅烧温度和煅烧时间条件下生成，该氧化镁膨胀剂活性反应时间为120s～300s。
所述抗裂剂中粘度改性材料的制备方法如下：
(1)首先选用热电厂的I级粉煤灰进行多级分离、筛选，控制筛选后的粉煤灰烧失量≤3.0％、细度为1～10μm、需水量比≤90％；
(2)用甲基丙烯酰胺基硅烷以喷雾方式对超细粉煤灰微珠表面改性，得到改性超细粉煤灰微珠，然后将改性超细粉煤灰微珠与超细二氧化硅微粉按照质量比7.5:2.5～8.5:1.5复配制得所述粘度改性材料；所述超细二氧化硅微粉的比表面积为100～200m2/g，SiO2含量≥96wt％，28d活性指数≥120％；所述粘度改性材料的流动度比≥105％，粘度比≤65％；超细二氧化硅微粉一方面在拌合物中起到润滑作用，可以改善拌合物工作性能；另一方面在水化过程中发挥较高的火山灰活性，水化产物可起到密实填充作用，增大强度。
所述高性能聚羧酸减水剂由以下组分按质量百分比复配而成：
上述各组分质量百分比之和为100％；
所述聚羧酸减水剂A具有高减水、高保坍性能；所述高性能聚羧酸减水剂具有减水率高、3h后基本无扩展度损失、28d收缩率比≤100％。
所述水泥为P·II52.5的硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度不小于60MPa，56d胶砂抗压强度不小于70MPa，水泥的标准稠度用水量不大于26％，水泥中C3A矿物组分含量不超过7％，水泥的比表面积不大于350m2/kg。
所述粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤5％，需水量比≤95％。
所述矿粉为S95级矿粉，比表面积≥420m2/kg且≤500m2/kg，28d活性指数≥95％。
所述碎石为5～20mm连续级配碎石，压碎值≤10％，针片状颗粒≤5％。
所述河砂为中砂，细度模数为2.4～3.0，含泥量≤0.5％。
所述水为自来水。
本发明所述一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料的称取，按以下配比称取各原料：水泥(C)240～300kg/m3，粉煤灰(FA)90～130kg/m3，矿粉(BFS)50～80kg/m3，抗裂剂(HME-V)35～45kg/m3，其中抗裂剂组分中水化温升调控材料1～2.5kg/m3，钙镁复合膨胀材料32.5～44kg/m3，粘度改性材料(VMM)30～40kg/m3，碎石(G)950～1150kg/m3，河砂(S)700～820kg/m3，水(W)145～160kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)5～8kg/m3；
(2)将称好的水泥、粉煤灰、矿粉、抗裂剂、粘度改性材料、碎石、河砂加入搅拌机中干拌1～2min，将称取好的水和高性能聚羧酸减水剂加入搅拌机中搅拌3～5min，即得到所述的适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土。
本发明的原理为：
抗裂剂中水化温升调控材料可以有效水化加速期C3A的反应速率，可以在不降低放热总量条件下，调控水泥水化历程，实现在一定散热条件下混凝土结构温度场的调控机制，减少集中放热，降低早期绝热温升，进而降低由于温度引起的开裂风险。
抗裂剂中钙镁复合膨胀材料由氧化钙类膨胀剂与不同活性指数的氧化镁膨胀剂复合而成，氧化钙类膨胀剂中游离氧化钙不低于55％，不同活性指数的氧化镁膨胀剂活性反应时间120s～300s。氧化钙类膨胀剂表现为较高的活性，在早期即可反应完成生成钙矾石，主要补偿早期尤其是1～3d的自收缩，在早期发挥较大的膨胀效能，由于水化反应速度快，后期的收缩无法补偿，而不同活性指数的氧化镁膨胀剂正好弥补该缺点，采用不同烧结活性的氧化镁膨胀剂在中后期(3～28d)均水化生成Mg(OH)2晶体，并伴随着晶体长大产生较大的膨胀效能，可以用来补偿温降收缩和自收缩，因此氧化钙类膨胀剂与不同活性指数的氧化镁膨胀剂复合后，两者相辅相成可以实现混凝土结构分阶段、全过程的补偿收缩。
粘度改性材料利用球体的形状在浆体中起到滚珠效应，从而改善混凝土的和易性能，在索塔结构高强大体积低水胶比混凝土中可减少单方胶凝材料用量和用水量的条件下即可达到较好的泵送性能。另外，其特有的火山灰效应和微集料效应，超细二氧化硅微粉可填充颗粒间隙，提高密实度和塑性粘度，降低离析率，生成的产物可降低内部孔隙率，增大了混凝土的密实度和后期强度，从而提高了混凝土耐久性能。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的针对索塔高强大体积强约束结构混凝土专门开发的抗裂剂，抗裂剂中水化温升调控材料不同于传统的小分子缓凝剂，传统的小分子糖类缓凝剂主要是延长水泥水化诱导期，对水化加速期没有什么影响，该材料对水化诱导期没有什么影响，但却能大幅降低加速期的水化速率，可以在不降低放热总量条件下，调控水泥水化历程，实现在一定散热条件下混凝土结构温度场的调控机制。
抗裂剂中钙镁复合膨胀材料由氧化钙类膨胀剂与不同活性指数的氧化镁复合而成，基于实体结构变形历程特点，氧化钙类膨胀剂主要是补偿早期尤其是1～3d的自收缩，在早期发挥较大的膨胀效能，采用不同烧结活性的氧化镁膨胀剂在水化的中后期(3～28d)产生较大的膨胀效能，可以用来补偿温降收缩和自收缩，因此利用不同膨胀特性的膨胀组分，两者相辅相成可以实现混凝土结构分阶段、全过程的补偿收缩。混凝土补偿收缩后7d自生体积变形≥0.015％，28d自生体积变形≥0.005％。与此同时，水化温升调控材料与钙镁复合膨胀材料复合后，可以延缓结构的升温速度，避免膨胀剂膨胀速率过快，为建立有效膨胀和膨胀压应力的储存赢得时间，增强其补偿收缩效果。
针对索塔结构混凝土在高程泵送过程中易泌水、离析及堵管现象，本发明使用粘度改性材料一方面可以在保证混凝土具有较好的力学性能前提下，明显改善混凝土的工作性能、泵送性能，能够解决高程泵送过程中离析、泌水及堵管问题；另一方面可以降低胶凝材料和水泥用量，解决高程泵送需要使用高胶凝材料和高水泥用量的难题，降低混凝土由于温度收缩和自收缩引起的开裂风险。
附图说明
图1为C50索塔结构超高程泵送抗裂混凝土及普通混凝土绝热温升。
图2为C50索塔结构超高程泵送抗裂混凝土及普通混凝土变形性能。
图3为C60索塔结构超高程泵送抗裂混凝土及普通混凝土绝热温升。
图4为C60索塔结构超高程泵送抗裂混凝土及普通混凝土变形性能。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，使本发明的目的、技术方案更加清楚，下面结合实例对本发明内容进一步详细说明，应当理解此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
混凝土开裂性能评价采用混凝土温度应力试验机进行试验，开裂温度综合反映了混凝土的水化热温升、升温阶段压应力、降温阶段拉应力、应力松弛、弹性模量、抗拉应变容许值、抗拉强度、线性膨胀系数、自生体积变形等因素的交互影响，开裂温度越低抗裂性能越好。本发明以混凝土开裂温度降低值来评价产品的抗裂性能，开裂温度降低越多表明混凝土抗裂性能越好。
水泥水化放热过程监测采用美国TA公司TAM AIR等温量热仪，测试温度为25℃，测试试件为净浆，水胶比为0.31，以最大水化放热速率/mW/g、初凝后最大水化放热速率出现时间/h综合评价抗裂材料性能，相同条件下初凝后放热速率越小、初凝后最大水化放热速率出现时间相对越长则表明抗裂材料更能避免水泥水化集中放热，材料抗裂性能越好。
以下实施例中，水泥采用海螺P·II52.5(低碱)水泥；粉煤灰为国电谏壁I级粉煤灰，烧失量2％，需水量比93％；矿粉为恒昌S95级矿粉，比表面积为442m2/kg，28d活性指数99％；碎石为江西彭泽石灰岩碎石，级配为5-20mm二级配碎石，压碎值7.0％；细集料为江西赣江丰城优质中砂，表观密度2735kg/m3，细度模数为2.7，含泥量0.5％，水采用普通自来水；外加剂为江苏苏博特新材料有限公司生产的高性能聚羧酸减水剂，减水率29％，含固量21％，28d收缩率比95％，该外加剂具有高减水率、高保坍性能同时具有减缩功能；
所述的抗裂剂制备方法包括以下步骤：
1)将淀粉在140～180℃条件下加热1.5～2.5h进行热解，然后冷却至室温，
2)将步骤1)的产物溶于水中搅拌，形成淀粉浆液，调节pH为5.5～6.5，加入α-淀粉酶，在30～38℃条件下水解5～8h，然后调节pH2～4灭酶处理1h，调整pH为中性，
3)将步骤2)所得到的产物置于真空干燥箱干燥、冷却，即可得到水化温升调控材料；
4)钙镁复合膨胀材料由氧化钙类膨胀剂与不同活性的氧化镁膨胀剂复合而成，氧化钙类膨胀剂由石灰石和石膏混合磨成粉后在1100～1300℃条件下煅烧60～120min后，再与沸石粉、粉煤灰粉磨即可得到氧化钙类膨胀剂，氧化钙类膨胀剂中游离氧化钙不低于55％。氧化镁膨胀剂是采用菱镁矿为原材料，在不同的煅烧温度和煅烧时间条件下所生成的不同活性的氧化镁，控制氧化镁膨胀剂活性反应时间为120s～300s。
所述的抗裂剂水化温升调控材料为7d水中限制膨胀率0.074％，1d水化热降低率35％，7d水化热降低率10％。
所述的粘度改性材料制备方法包括以下步骤：
1)首先选用热电厂的I级粉煤灰进行多级分离、筛选，控制筛选后的粉煤灰烧失量≤3.0％、细度为1～10μm、需水量比≤90％；
2)用甲基丙烯酰胺基硅烷以喷雾方式对超细粉煤灰微珠表面改性，得到改性超细粉煤灰微珠，然后与二氧化硅微粉按照质量比7.5:2.5～8.5:1.5复配而成，选取的二氧化硅微粉的比表面积100～200m2/g，SiO2含量≥96wt％，28d活性指数≥120％，超细二氧化硅微粉一方面在拌合物中起到润滑作用，可以改善拌合物工作性能；另一方面在水化过程中发挥较高的火山灰活性，水化产物可起到密实填充作用，增大强度。
本发明的实施例中，混凝土配合比由水泥(C)、粉煤灰(FA)、矿粉(BFS)、抗裂剂(HME-V)、粘度改性材料(VMM)、碎石(G)、河砂(S)、高性能聚羧酸减水剂(PC-A)和水组成，制备方法如下：按配合比称取原材料，将称好的水泥、粉煤灰、矿粉、抗裂剂、粘度改性材料、碎石、河砂加入搅拌机中干拌1～2min，将称取好的水和高性能聚羧酸减水剂加入搅拌机中搅拌3～5min，即得到所述的索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土。
实施例1
选用上述所制备的抗裂剂和粘度改性材料等量取代水泥、粉煤灰及矿粉，按本发明方法制备得到的抗裂混凝土配合比为：水泥(C)251kg/m3，粉煤灰(FA)92kg/m3，矿粉(BFS)51kg/m3，抗裂剂(HME-V)38kg/m3，粘度改性材料(VMM)38kg/m3，碎石(G)1002kg/m3，河砂(S)756kg/m3，水(W)146kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)6.11kg/m3；
对比例1-1
与实施例1的区别在于，加入38kg抗裂剂等量取代水泥、粉煤灰及矿粉，且缺少粘度改性材料，其混凝土配合比为：水泥(C)260kg/m3，粉煤灰(FA)108kg/m3，矿粉(BFS)64kg/m3，抗裂剂(HME-V)38kg/m3，碎石(G)1002kg/m3，河砂(S)756kg/m3，水(W)146kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)6.11kg/m3；
对比例1-2
与实施例1的区别在于，加入1.5kg与实施例1抗裂剂中相同的水化温升调控材料取代水泥用量，其混凝土配合比为：水泥(C)280.5kg/m3，粉煤灰(FA)117kg/m3，矿粉(BFS)71kg/m3，水化温升调控材料1.5kg/m3，碎石(G)1002kg/m3，河砂(S)756kg/m3，水(W)146kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)6.11kg/m3；
对比例1-3
对比例1-2的区别在于，无水化温升调控材料，向外加剂中加入60g白糖+10g糖钠用作缓凝剂，其混凝土配合比为：水泥(C)282kg/m3，粉煤灰(FA)117kg/m3，矿粉(BFS)71kg/m3，碎石(G)1002kg/m3，河砂(S)756kg/m3，水(W)146kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)6.11kg/m3；
对比例1-4
与实施例1的区别在于，加入36.5kg纯氧化钙类膨胀剂等量取代水泥、粉煤灰及矿粉，无粘度改性材料及抗裂剂，其混凝土配合比为：水泥(C)261.5kg/m3，粉煤灰(FA)107.7kg/m3，矿粉(BFS)64.3kg/m3，氧化钙类膨胀剂36.5kg/m3，碎石(G)1002kg/m3，河砂(S)756kg/m3，水(W)146kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)6.11kg/m3；
对比例1-5
与实施例1的区别在于，加入36.5kg180s活性指数的纯氧化镁膨胀剂等量取代水泥、粉煤灰及矿粉，无粘度改性材料及抗裂剂，其混凝土配合比为：水泥(C)261.5kg/m3，粉煤灰(FA)107.7kg/m3，矿粉(BFS)64.3kg/m3，180s活性指数的纯氧化镁膨胀剂36.5kg/m3，碎石(G)1002kg/m3，河砂(S)756kg/m3，水(W)146kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)6.11kg/m3。
实施例1、对比例1-1至对比例1-5的混凝土性能见表1所示。
表1实施例1及各对比例混凝土性能
由表1可以看出，通过使用本发明的抗裂剂和粘度改性材料后，凝结时间略有延长，但影响不大，水泥的最大水化放热速率大幅降低，初凝后最大水化放热速率明显延长，开裂温度大幅降低；掺有粘度改性材料后可以等量降低水泥和矿粉掺量，对开裂温度降低值也具有一定的效果，主要是由于粘度改性材料可以同等降低水泥和矿粉掺量，降低总的水化放热量，有助于降低开裂风险；采用常规的纯氧化钙类膨胀剂或单一活性的氧化镁膨胀剂对最大水化放热速率和最大水化放热速率出现的时间影响不大，可以有助于降低一定开裂温度，其主要原因在温升阶段产生一定的膨胀预压应力，在温降阶段降低一定的开裂风险，但常规膨胀剂对开裂温度降低值有限。
以下实施例中，按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T 50082-2009)、《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2015)、《混凝土耐久性检验评定标准》(JGJ/193-2009)所述方法对所得混凝土的工作性能、力学性能、热物理学性能、体积稳定性能、和耐久性能进行测试。
实施例2
按表2称取原材料制备C50索塔结构超高程泵送抗裂混凝土即为实施例2，对比例2的混凝土配合比见表2；实施例2及对比例2所得的混凝土工作性能与泵送性能结果见表3所示，其力学性能和耐久性能结果见表4所示，变形性能结果见图1所示，绝热温升结果见图2所示。
表2 C50索塔结构超高程泵送抗裂混凝土及对比例2混凝土配合比(单位：kg/m3)
| 编号 | C | FA | BFS | VMM | HME-V | S | G | W | PC-A |
| 对比例2 | 282 | 117 | 71 | 0 | 0 | 745 | 989 | 146 | 6.11 |
| 实施例2 | 251 | 92 | 51 | 38 | 38 | 745 | 989 | 146 | 6.11 |
表3实施例2及对比例2混凝土工作性能与泵送性能。
表4实施例2及对比例2混凝土力学性能与耐久性能。
实施例3
按表5称取原材料制备C60索塔结构超高程泵送抗裂混凝土即为实施例3，对比例3的混凝土配合比见表5；实施例3及对比例3所得的混凝土工作性能与泵送性能结果见表6所示，其力学性能和耐久性能结果见表7所示，变形性能结果见图3所示，绝热温升结果见图4所示。
表5 C60索塔结构超高程泵送抗裂混凝土及对比例3混凝土配合比(单位：kg/m3)
| 编号 | C | FA | BFS | VMM | HME-V | S | G | W | PC-A |
| 对比例3 | 294 | 122 | 74 | 0 | 0 | 756 | 1002 | 152 | 6.37 |
| 实施例3 | 260 | 98 | 54 | 39 | 39 | 756 | 1002 | 152 | 6.37 |
表6实施例3及对比例3混凝土工作性能与泵送性能。
表7实施例3对比例3混凝土力学性能与耐久性能。
由表2、表3、表5、表6、和图1～图4可以看出，基于双重调控和粘度改性技术原理，按照本发明制备的索塔结构超高程泵送抗裂混凝土具有较好的工作性能和泵送性能(坍落度和扩展度大，流动性好，粘聚性好，抗离析性能好，同时降低泵送压力和增大排量)，有效解决了超高程泵送的高强大体积混凝土泵送压力大、排量低，高胶凝材料、高水泥用量，易离析、堵管问题。
由表4、表7可以看出，按照本发明制备的索塔结构超高程泵送抗裂混凝土具有较好的力学性能和耐久性能(早期强度略微降低，后期强度与对比例相差不大，在水化后期过程中，可以改善孔结构，降低了孔隙率并减小了最可几孔径的尺寸，使混凝土形成了密实充填结构和细观层次的自紧密堆积体系，提高了混凝土耐久性能)。
由图1～图4可以看出，按照本发明制备的索塔结构超高程泵送抗裂混凝土能明显降低水化快速放热阶段速率和1～3d绝热温升，对总的放热量影响不大，这有助于在不影响混凝土后期强度的前提下，可以有助于降低实体结构的温升，从而避免高强大体积索塔结构由于温度应力集中导致混凝土开裂；另外，抗裂剂和粘度改性材料的加入在一定程度上降低水泥和矿粉用量，这也降低了混凝土自收缩，同时抗裂剂中的钙镁复合膨胀材料在不同的水化历程中实现了分阶段、全过程的补偿收缩，与水化热调控材料复合后，可以延缓结构的升温速度，避免膨胀剂膨胀速率过快，为建立有效膨胀和膨胀压应力的储存赢得时间，增强其补偿收缩效果。28d补偿收缩后混凝土仍有70～100με膨胀变形。
显然，上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或者变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土，其特征在于，所述抗裂混凝的各组分及含量为：
其中所述抗裂剂包括以下组分，各组分含量为：
所述抗裂剂中水化温升调控材料的制备方法如下：
(1)将淀粉在140～180℃条件下加热1.5～2.5h进行热解，然后冷却至室温；
(2)将步骤(1)的产物溶于水中搅拌，形成淀粉浆液，调节pH为5.5～6.5，加入α-淀粉酶，在30～38℃条件下水解5～8h，然后调节pH至2～4灭酶处理1h，调整pH为中性；
(3)将步骤(2)所得到的产物置于真空干燥箱干燥、冷却，即可得到所述水化温升调控材料；
所述抗裂剂中钙镁复合膨胀材料由氧化钙类膨胀剂与不同活性指数的氧化镁膨胀剂任意比例复合而成；其中所述氧化钙类膨胀剂由石灰石和石膏任意比例混合磨成粉后在1100～1300℃条件下煅烧60～120min后制得氧化钙熟料，再将所述氧化钙熟料、多孔沸石与粉煤灰按质量比为80～90：6～10：4～10粉磨即可得到氧化钙类膨胀剂，所述多孔沸石孔隙率≥40，所述氧化钙类膨胀剂中游离氧化钙含量不低于55wt％；所述不同活性指数的氧化镁膨胀剂是以菱镁矿为原材料，在不同的煅烧温度和煅烧时间条件下生成，该氧化镁膨胀剂活性反应时间为120s～300s；
所述抗裂剂中粘度改性材料的制备方法如下：
(1)首先选用热电厂的I级粉煤灰进行多级分离、筛选，控制筛选后的粉煤灰烧失量≤3.0％、细度为1～10μm、需水量比≤90％；
(2)用甲基丙烯酰胺基硅烷以喷雾方式对超细粉煤灰微珠表面改性，得到改性超细粉煤灰微珠，然后将改性超细粉煤灰微珠与超细二氧化硅微粉按照质量比7.5:2.5～8.5:1.5复配制得所述粘度改性材料；所述超细二氧化硅微粉的比表面积为100～200m2/g，SiO2含量≥96wt％，28d活性指数≥120％。
2.根据权利要求1所述的一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土，其特征在于，所述粘度改性材料的流动度比≥105％，粘度比≤65％。
3.根据权利要求1所述的一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土，其特征在于，所述高性能聚羧酸减水剂具有减水率高、3h后基本无扩展度损失、28d收缩率比≤100％。
4.根据权利要求3所述的一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土，其特征在于，所述高性能聚羧酸减水剂由以下组分按质量百分比复配而成：
上述各组分质量百分比之和为100％；
所述聚羧酸减水剂A具有高减水、高保坍性能。
5.根据权利要求1所述的一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土，其特征在于，所述水泥为P·II52.5的硅酸盐水泥，28d胶砂抗压强度不小于60MPa，56d胶砂抗压强度不小于70MPa，水泥的标准稠度用水量不大于26％，水泥中C3A矿物组分含量不超过7％，水泥的比表面积不大于350m2/kg。
6.根据权利要求1所述的一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土，其特征在于，所述抗裂混凝土中的组分粉煤灰为I级粉煤灰，烧失量≤5％，需水量比≤95％；
所述矿粉为S95级矿粉，比表面积≥420m2/kg且≤500m2/kg，28d活性指数≥95％；
所述碎石为5～20mm连续级配碎石，压碎值≤10％，针片状颗粒≤5％；
所述河砂为中砂，细度模数为2.4～3.0，含泥量≤0.5％；
所述水为自来水。
7.权利要求1至6任一项所述的一种适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料的称取，按以下配比称取各原料：水泥(C)240～300kg/m3，粉煤灰(FA)90～130kg/m3，矿粉(BFS)50～80kg/m3，抗裂剂(HME-V)35～45kg/m3，其中抗裂剂组分中水化温升调控材料1～2.5kg/m3，钙镁复合膨胀材料32.5～44kg/m3，粘度改性材料(VMM)30～40kg/m3，碎石(G)950～1150kg/m3，河砂(S)700～820kg/m3，水(W)145～160kg/m3，高性能聚羧酸减水剂(PC-A)5～8kg/m3；
(2)将称好的水泥、粉煤灰、矿粉、抗裂剂、粘度改性材料、碎石、河砂加入搅拌机中干拌1～2min，将称取好的水和高性能聚羧酸减水剂加入搅拌机中搅拌3～5min，即得到所述的适用于索塔结构的超高程泵送抗裂混凝土。
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