混凝土膨脹劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及混凝土外加劑【技術領域】，特別涉及一種混凝土膨脹劑，由以下重量百分比的原料制成：硫鋁酸鈣35～45％，氧化鎂1～5％，塑化減水劑18～25％，礦物超細粉16～23％，三聚磷酸鈉2～7％，保水材料5～10％，葡萄糖酸鈉1～5％。本發明解決了現有膨脹劑膨脹率不高，補償收縮作用不夠等問題，同時，在混凝土中摻入本發明產品，混凝土中后期的強度得到提高和其凝結時間也適當延長了，還具有優異高抗裂防滲性，具有良好適應性，適用于不同強度等級的混凝土。
【專利說明】混凝土膨脹劑

【技術領域】
[0001] 本發明涉及混凝土外加劑【技術領域】，特別涉及一種混凝土膨脹劑。

【背景技術】
[0002] 混凝土在凝結初期或硬化過程中會出現體積縮小現象，在結構內部產生收縮應 力，該應力超過混凝土抗拉強度時就會導致混凝土開裂形成收縮裂縫。為防止和減輕超長 混凝土結構溫度收縮裂縫，有效設置后澆帶是常規措施，但是后澆帶延長工期，鋼筋斷后的 搭、焊接和清理鑿毛均給填縫施工帶來一定麻煩，處理不好將留下隱患。因此，有必要利用 補償收縮混凝土在硬化過程中產生的膨脹作用，在結構中產生少量預壓應力來補償混凝土 在硬化過程中產生的溫度和收縮拉應力，從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在無害裂縫范圍 內。
[0003] 目前，膨脹劑作為補償收縮已經得到普遍應用，但是市場上復配的復合膨脹劑仍 存在不足之處：①膨脹率偏低；②補償收縮作用不夠，不能與混凝土的強度發展相適應。


【發明內容】

[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種混凝土膨脹劑，該膨脹劑膨脹率高，補償 收縮作用好，能夠與混凝土的強度相適應。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] 混凝土膨脹劑，由以下重量百分比的原料制成：
[0007] 硫鋁酸鈣 35?45% 氧化鎂 1?5% 塑化減水劑 18?25% 礦物超細粉 16?23% 三聚磷酸鈉 2?7% 保水材料 5?10% 葡萄糖酸鈉 1?5%。
[0008] 上述所述的保水材料為甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素中的 一種。
[0009] 優選地，本發明所述的混凝土膨脹劑，由以下重量百分比的原料制成：
[0010] 硫鋁酸鈣 40% 氧化鎂 3% 塑化減水劑 21%
[0011] 礦物超細粉 20% 三聚磷酸鈉 5% 保水材料 8% 葡萄糖酸鈉 3%。
[0012] 本發明所述的礦物超細粉優選為粉煤灰、硅灰、礦粉中的一種。
[0013] 為保證混凝土的強度，本發明所述的礦物超細粉的比表面積為700?1000 m2/kg。
[0014] 本發明所述的為萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸鹽系和脂肪族系減水劑中的一種。
[0015] 優選地，所述的塑化減水劑為萘系減水劑。
[0016] 為保證減水劑的性能，本發明的塑化減水劑為粉狀。
[0017] 本發明的混凝土膨脹劑的原料中：
[0018] 硫鋁酸鈣在混凝土內部產生一定的微膨脹，水泥石內部及與粗（細）骨料、鋼筋的 界面，受到微膨脹的擠密作用，整體密實度得到提高，水化產物填充了混凝土的孔隙，具有 填充、堵塞毛細孔縫的形成，切斷毛細孔縫，使大孔變小，總孔隙率降低，可有效減少、補償 混凝土收縮，明顯提高混凝土長期體積穩定性。
[0019] 氧化鎂水化需水量少，且具有延遲膨脹性能，可補償長齡期時混凝土產生的體積 收縮。
[0020] 塑化減水組分具有的高效減水性能，使混凝土的用水量大幅度降低，明顯降低水 灰比，同時可減少混凝土中有害的多余水，減小孔隙率，減少貫通孔隙的產生，可有效地減 小混凝土的內部收縮，同時，減薄了鋼筋與混凝土間的水膜層，使鋼筋與混凝土界面過渡 層更加完善，初始損傷與缺陷降低，從而最終增大了混凝土對鋼筋的正壓力和機械咬合力， 從而有利于鋼筋混凝土中鋼筋與混凝土的粘結。
[0021] 礦物超細粉能顯著降低混凝土的坍落度損失，其中硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔 隙，同時與水化產物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體，具有明顯提高水泥強 度的作用，添加適量的硅灰可提高水泥強度等級；礦粉能夠降低混凝土的坍落度的機理為： 能夠降低新拌混凝土的屈服應力，使屈服應力在較長的時間內維持在較低水平，其高比表 面積的保水效果，減緩了水分的蒸發速率，大摻量的礦粉稀釋了膠凝體系中水化產物的比 例，延緩了體系膠凝速率；粉煤灰提高混凝土保坍性的機理：一是粉煤灰顆粒的表面部分 為蒸發沉淀的堿性硫酸鹽所覆蓋，易于溶解，并能延緩鋁酸鹽的水化，使粉煤灰中所含的硫 酸鹽能長時間地延緩碳的水化過程；二是粉煤灰（尤其使超細粉煤灰）的高比表面積，對減 水劑起到了載體的作用，降低了它的飽和濃度，從而可以明顯提高漿體的流動度。
[0022] 保水材料可在混凝土中有效保水，且隨著水化進行緩慢釋放部分水分，為硫鋁酸 鈣的水化提供水源，使補償收縮具有長效性，保持混凝土體積穩定性，混凝土后期收縮明顯 減小，控制混凝土收縮遠低于臨界開裂變形值。
[0023] 三聚磷酸鈉起到分散作用，避免混凝土凝聚，提高流動性，同時還能夠提高混凝土 的早期強度，葡萄糖酸鈉能夠提高混凝土的流動性。
[0024] 本發明的有益效果在于：
[0025] 1、本發明增強了混凝土中后期的強度和適當延長了其凝結時間。
[0026] 2、本發明產品適應性強，適用于不同強度等級的混凝土。
[0027] 3、本發明補償收縮具有長效性，能與混凝土的強度發展相適應。
[0028] 4、本發明的膨脹劑具有優異高抗裂防滲性，避免混凝土抗裂防滲性能不夠造成滲 漏積水無法使用的隱患。
[0029] 5、本發明的膨脹劑摻人混凝土后，混凝土減水率接近20%，且早期具有一定的膨 脹補償能力，混凝土體積穩定性高，變形小，28d內基本無收縮，混凝土與鋼筋間的握裹力較 普通混凝土提高52. 8%，抗裂能力強，防滲能力好，混凝土抗壓強度和抗折強度較普通混凝 土 3d和28d齡期均提高。

【具體實施方式】
[0030] 以下結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不局限于這些實施例。
[0031] 實施例1
[0032] 首先將5kg氧化鎂加入到23kg比表面積為700 Hf /kg的粉煤灰中，啟動強制式 攪拌機，攪拌5min使其混合均勻，接著，開動攪拌機，間隔Imin后依次加入18kg粉狀萘 系減水劑、4kg三聚磷酸鈉、IOkg甲基纖維素、35kg硫鋁酸鈣和5kg葡萄糖酸鈉；繼續攪拌 40min，攪拌均勻，最后用帶有內襯塑料袋的編制袋包裝，即為成品。
[0033] 實施例2
[0034] 首先將4kg氧化鎂加入到18kg比表面積為800 m2 /kg的礦粉中，啟動強制式攪拌 機，攪拌6min使其混合均勻，接著，開動攪拌機，間隔2min后依次加入23kg粉狀三聚氰胺 系減水劑、6kg三聚磷酸鈉、8kg羥乙基甲基纖維素、37kg硫鋁酸鈣和4kg葡萄糖酸鈉；繼續 攪拌40min，攪拌均勻，最后用帶有內襯塑料袋的編制袋包裝，即為成品。
[0035] 實施例3
[0036] 首先將3kg氧化鎂加入到20kg比表面積為850 m2 /kg的粉煤灰中，啟動強制式攪 拌機，攪拌7min使其混合均勻，接著，開動攪拌機，間隔I. 5min后依次加入21kg粉狀萘系 減水劑、5kg三聚磷酸鈉、8kg羥丙基甲基纖維素、40kg硫鋁酸鈣和3kg葡萄糖酸鈉；繼續攪 拌40min，攪拌均勻，最后用帶有內襯塑料袋的編制袋包裝，即為成品。
[0037] 實施例4
[0038] 首先將3kg氧化鎂加入到21kg比表面積為900 Hf /kg的礦粉中，啟動強制式攪拌 機，攪拌7min使其混合均勻，接著，開動攪拌機，間隔Imin后依次加入25kg粉狀氨基磺酸 鹽系減水劑、2kg三聚磷酸鈉、5kg甲基纖維素、42kg硫鋁酸鈣和2kg葡萄糖酸鈉；繼續攪拌 40min，攪拌均勻，最后用帶有內襯塑料袋的編制袋包裝，即為成品。
[0039] 實施例5
[0040] 首先將Ikg氧化鎂加入到16kg比表面積為1000 m2 /kg的硅灰中，啟動強制式攪 拌機，攪拌8min使其混合均勻，接著，開動攪拌機，間隔2min后依次加入21kg粉狀脂肪族 系減水劑、7kg三聚磷酸鈉、9kg羥丙基甲基纖維素、45kg硫鋁酸鈣和Ikg葡萄糖酸鈉；繼續 攪拌40min，攪拌均勻，最后用帶有內襯塑料袋的編制袋包裝，即為成品。
[0041] 本發明產品技術性能指標，見表1 :
[0042] 表1本發明混凝土膨脹劑性能指標
[0043]

【權利要求】
1. 混凝土膨脹劑，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成： 硫鋁酸鈣 35?45% 氧化鎂 1?5% 塑化減水劑 18?25% 礦物超細粉 16?23% 三聚磷酸鈉 2?7% 保水材料 5?10% 葡萄糖酸鈉 1?5%; 所述的保水材料為甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素中的一種。
2. 根據權利要求1所述的混凝土膨脹劑，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成： 硫鋁酸鈣 40% 氧化鎂 3% 塑化減水劑 21% 礦物超細粉 20% 三聚磷酸鈉 5% 保水材料 8% 葡萄糖酸鈉 3%。
3. 根據權利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：所述的礦物超細粉為粉煤 灰、硅灰、礦粉中的一種。
4. 根據權利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：所述的礦物超細粉的比表 面積為 700 ?1000m2 /kg。
5. 根據權利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：所述的塑化減水劑為萘系、 三聚氰胺系、氨基磺酸鹽系和脂肪族系減水劑中的一種。
6. 根據權利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：所述的塑化減水劑為萘系 減水劑。
7. 根據權利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：所述的塑化減水劑為粉狀。
【文檔編號】C04B24/38GK104446117SQ201410658934
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】尹丹, 黃煌, 陳威, 王恒, 阮長泰 申請人:桂林華越環保科技有限公司