一種淀粉基水泥水化熱調(diào)控材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料混凝±外加劑領(lǐng)域，具體設(shè)及一種淀粉基水泥水化熱調(diào)控材 料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水泥的水化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，水泥加水及其他骨料拌合制成的混凝±在誘筑 后的凝結(jié)、硬化過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝±是熱的不良導(dǎo)體，且體積較大，因 此水化熱聚集在混凝±內(nèi)部不易發(fā)散，使內(nèi)部溫度急劇上升。同時(shí)，由于混凝±表面散熱較 快，產(chǎn)生了較大的內(nèi)外溫差，導(dǎo)致內(nèi)外熱脹冷縮程度不同，進(jìn)而在混凝±表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。 當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝±極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，運(yùn)種裂縫多數(shù)發(fā)生在誘筑的中 后期，對(duì)混凝±的強(qiáng)度和耐久性產(chǎn)生不良影響。為了減緩混凝±在誘筑初期的集中放熱，就 需要對(duì)水泥水化反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，尤其是對(duì)水化加速期放熱速率的調(diào)控，進(jìn)而達(dá)到縮小 混凝±內(nèi)外溫差的效果。
[0003] 專利CN102674738A公開了一種多功能抗裂外加劑及其制備方法，其組分包括氧 化巧膨脹熟料、溶解度為20% -80%的市售工業(yè)糊精和粉煤灰，該抗裂外加劑可降低混凝 ±放熱溫升。由于該專利中的糊精為未改性糊精，因此其對(duì)水化熱的調(diào)控效果并不理想。
[0004] 專利CN104609768A公開了一種水泥水化調(diào)控材料，由陰離子改性劑與糊精反應(yīng) 制得。專利CN104628296A公開了一種復(fù)合改性水化熱調(diào)控材料，由淀粉先與酸催化劑、交 聯(lián)劑反應(yīng)，產(chǎn)物再與締基班巧酸酢反應(yīng)制得。上述專利結(jié)果表明，淀粉或糊精經(jīng)改性處理后 對(duì)水泥水化熱的調(diào)控效果均有大幅提高，但上述專利改性制備過(guò)程復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有水泥水化熱調(diào)控材料的調(diào)控效果不理想，或材料制備過(guò)程復(fù)雜，反應(yīng)時(shí) 間長(zhǎng)等問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種簡(jiǎn)單高效的淀粉基水泥水化熱調(diào)控材料的制備方法。
[0006] 申請(qǐng)人經(jīng)大量研究測(cè)試發(fā)現(xiàn)，淀粉基水泥水化熱調(diào)控材料對(duì)水泥水化的調(diào)控機(jī)理 主要是淀粉或者糊精分子中的徑基對(duì)水泥顆粒的吸附作用。利用混合二元酸酢與淀粉或者 糊精分子中的徑基發(fā)生雙醋化反應(yīng)，可減緩淀粉或者糊精在強(qiáng)堿環(huán)境下的溶解速率，進(jìn)而 減緩徑基在水泥顆粒表面的吸附速率，從而調(diào)控水化放熱反應(yīng)的進(jìn)行。
[0007] 本發(fā)明提供了一種淀粉基水泥水化熱調(diào)控材料的制備方法，包括下述步驟：
[0008] (1)將糊精、淀粉和混合二元酸酢在高速攬拌混合器中混合均勻；
[0009] (2)將步驟（1)中的共混物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)烙融擠出，粉碎，篩分，即得產(chǎn)物淀粉 基水泥水化熱調(diào)控材料；
[0010] 步驟（1)中所述糊精、淀粉與混合二元酸酢的質(zhì)量比為1:化1-0. 45): (0. 3-1. 5)；
[0011] 步驟（2)中所述雙螺桿擠出機(jī)從進(jìn)料口到出料口有四段加熱區(qū)，控制第一段加工 溫度為70-90°C，第二段加工溫度為85-120°C，第=段加工溫度為90-130°C，第四段加工溫 度為100-140°C，螺桿轉(zhuǎn)速為80-150r/min，物料在螺筒中停留時(shí)間為8-15min。
[0012] 步驟（1)中所述糊精為市售糊精，DE值為4-15,冷水溶解度為65-100%。
[0013] 步驟（1)中所述淀粉為小麥淀粉、玉米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、馬鈴馨淀粉或木馨淀 粉中的一種。
[0014] 步驟（1)中所述混合二元酸酢為下二酸酢、戊二酸酢和鄰苯二甲酸酢中的任意兩 種。 陽(yáng)01引步驟似中所述產(chǎn)物篩分粒度小于100目。
[0016] 本發(fā)明還提供了上述水泥水化熱調(diào)控材料在混凝±中的應(yīng)用，其滲量為混凝±膠 凝材料用量的0.3-1 %。
[0017] 本發(fā)明所述的有益效果為：
[0018] 1.本發(fā)明采用雙螺桿擠出法制備淀粉基水泥水化熱調(diào)控材料，工藝簡(jiǎn)單高效，大 幅縮短了反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)制備過(guò)程中避免了溶劑的使用，降低了廢棄物對(duì)環(huán)境的危害。
[0019] 2.本發(fā)明方法制備的水化熱調(diào)控材料可大幅降低水化加速期和減速期的放熱速 率，并能有效降低水化放熱速率峰值80%W上。與傳統(tǒng)緩凝劑大幅延緩水化誘導(dǎo)期不同，本 發(fā)明制得的水化熱調(diào)控材料對(duì)水化誘導(dǎo)期的延緩作用并不明顯，因此對(duì)混凝±中后期強(qiáng)度 基本沒(méi)有影響。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為實(shí)施例3在滲量為0. 3%時(shí)對(duì)水泥水化放熱速率的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于實(shí) 施例表述的范圍。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)特別說(shuō)明，所采用的水泥均為海螺P. 0. 42. 5水泥。水泥水化放 熱速率的測(cè)定使用TAM-AIR等溫量熱儀（TAInstruments)進(jìn)行，測(cè)試水泥凈漿的水膠比為 0. 4,測(cè)試溫度為20°C。與未添加淀粉基水泥水化熱調(diào)控材料的凈漿相比，淀粉基水泥水化 熱調(diào)控材料的性能越好，則水化放熱速率峰值的降幅越大。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例中，測(cè)試采用的混凝±配合比為：水泥288kg/m3,粉煤灰72kg/m3， 水19化g/m3,砂子77化g/m3,石子1165/m3。砂子為細(xì)度模數(shù)為2. 6的中砂，石子為粒徑為 5-20mm連續(xù)級(jí)配的碎石。
[0024] 混凝±絕熱溫升使用舟山市博遠(yuǎn)科技開發(fā)有限公司BY-ATC/JR型絕熱溫升儀器， 測(cè)試初始溫度為15°C。 陽(yáng)0巧]混凝±的凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度測(cè)試方法均參照GB8076-2008《混凝±外加劑》進(jìn)行。 陽(yáng)0%] 實(shí)施例1
[0027] 將700曲E值為4,冷水溶解度為65%的市售糊精、70g小麥淀粉、200g下二酸酢 和150g鄰苯二甲酸酢在高速攬拌混合器中混合均勻，加入雙螺桿擠出機(jī)烙融擠出。雙螺桿 擠出機(jī)的加工溫度從進(jìn)料口到出料口依次為90°C、110°C、120°C、125°C，螺桿轉(zhuǎn)速為12化/ min,物料在螺筒中停留時(shí)間為lOmin。將擠出物粉碎，過(guò)100目篩，即得本發(fā)明所述淀粉基 水泥水化熱調(diào)控材料。 陽(yáng)O測(cè)實(shí)施例2
[0029] 將800曲E值為6,冷水溶解度為72%的市售糊精、160g玉米淀粉、ISOg戊二酸酢 和60g下二酸酢在高速攬拌混合器中混合均勻，加入雙螺桿擠出機(jī)烙融擠出。雙螺桿擠出 機(jī)的加工溫度從進(jìn)料口到出料口依次為70°C、85°C、90°C、100°C，螺桿轉(zhuǎn)速為15化/min,物 料在螺筒中停留時(shí)間為8min。將擠出物粉碎，過(guò)100目篩，即得本發(fā)明所述淀粉基水泥水化 熱調(diào)控材料。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 將600曲E值為9,冷水溶解度為78%的市售糊精、90g蠟質(zhì)玉米淀粉、220g下二酸 酢和320g鄰苯二甲酸酢在高速攬拌混合器中混合均勻，加