[发明专利]一种高性能混凝土膨胀剂及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及水泥外加剂，尤其涉及一种高性能混凝土膨胀剂及其制备方法。

[背景技术]

近年来，随着建筑结构的大型化以及混凝土强度等级不断提高，混凝土开裂现象越来越严重。混凝土出现裂缝不但降低了结构的安全性和耐久性，而且使用功能受到影响(开裂是导致渗漏的直接原因)，补偿收缩混凝土的使用是解决混凝土开裂最有效、最经济的技术途径。

公开日为2001年11月21日，公开号为CN1322691的中国发明专利申请介绍了一种混凝土的膨胀剂。该膨胀剂是由以下重量百分比的原料混合粉碎而成：硬石膏30-70％，明矾石0-17％，矿渣0-17％，高铝熟料20-26％，缓凝减水剂5-10％，在制备混凝土时掺入水泥量6-8％的外加剂，能提高混凝土的密实性，抗渗性、耐磨性、耐久性及对钢筋的握裹力等。该产品干缩大，后期抗裂性能差，对混凝土工作性能有不利影响。

公开日为2005年1月19日，公开号为CN1566016的中国发明专利申请介绍了系列低碱、高限胀、低掺量混凝土膨胀剂。它具有碱含量低(＜0.6％)、掺量低(内掺6％替代水泥)、有良好的补偿收缩效果，能有效地补偿砼收缩时产生的拉应力，避免砼开裂。该产品无法产生有效膨胀，不符合GB23439-2009“混凝土膨胀剂”国家标准要求。

公开日为2005年10月26日，公开号为CN168691的中国发明专利申请介绍了一种复合型混凝土膨胀剂制备方法。它利用干法氟化盐生产过程中产生的废渣干氟石膏和粉煤灰及铁粉为原料，并加入2～3种外加剂，经拌和、粉磨和均化而成。本产品不需煅烧，只需粉磨，生产工艺简单，可节省大量能源；变废为宝，成本低廉，经济效益高，与同类产品比较，更具市场竞争力。该产品掺量大、膨胀率小，补偿收缩和抗裂性能较差。

公开日为2009年6月17日，公开号为CN101456694的中国发明专利申请公开了一种耐久型三膨胀源混凝土膨胀剂，使用硬石膏、高铝熟料、高钙硫铝熟料和煅烧菱镁矿等主要原材料，外掺引气剂K12、硅灰、沸石粉和憎水剂硬脂酸钠。该发明产品碱含量低，具有一定膨胀性能，提高混凝土的抗裂性能和抗渗性能。但该产品膨胀率不足，在干空中收缩大，不利于控制混凝土结构裂缝。

公开日为2009年9月23日，公开号为CN101538133的中国发明专利申请介绍了一种高性能混凝土膨胀剂及其生产方法，该剂是用回转窑高温煅烧制得的铝酸盐膨胀熟料，其它铝质熟料，硬石膏，脱硫石膏及聚醇醚(减缩组份)按一定比例组成，将块状的铝酸盐熟料先进入立磨粉磨至一定的比表面积，然后与硬石膏、脱硫石膏、其它铝质熟料一同进入球磨机粉磨至一定的比表面积，在球磨粉磨过程中，将减缩组份经专用的设备雾化后喷入球磨机内，使各种组分均匀混合，制成产品。但该产品生产工艺复杂，液体减缩组分与粉状物料不易混匀，且该产品膨胀率偏小，在干空中仍然收缩较大。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种具有抗裂、抗渗、补偿收缩功能，早期膨胀大、后期收缩小、不产生后期有害膨胀的高性能混凝土膨胀剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种高性能混凝土膨胀剂，按重量百分比由以下组分组成：

膨胀熟料            30-70％；

硬石膏                20-45％；

其他助剂              10-25％。

以上所述的高性能混凝土膨胀剂，按重量百分比由以下组分组成：

膨胀熟料              40-60％；

硬石膏                20-40％；

其他助剂              10-15％。

以上所述的高性能混凝土膨胀剂，所述的其他助剂包括煅烧偏高岭土、高铝熟料或煅烧硅藻土。

以上所述的高性能混凝土膨胀剂，所述膨胀熟料的矿物组成按重量百分比为：

硅酸三钙            12-23％；

铝酸三钙            5-10％；

铁铝酸四钙          5-15％；

游离氧化钙          50-70％。

以上所述的高性能混凝土膨胀剂，所述的硬石膏按重量百分比，三氧化硫含量大于50％。