膨脹速率與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)的混凝土膨脹劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的膨脹速率與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)的混凝土膨脹劑，由下述重量分的原料制成：石膏粉40-50份、硫鋁酸鹽熟料16-25份，生石灰粉5-15份，粉煤灰10-30份，無(wú)機(jī)添加劑2-8份，無(wú)機(jī)緩凝劑1-5份。本發(fā)明的產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于：制備技術(shù)簡(jiǎn)單，不需煅燒和攪拌，可節(jié)省大量能源，生產(chǎn)成本較低；產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)；早期膨脹性能發(fā)展較快，中后期膨脹發(fā)展穩(wěn)定，膨脹速率能夠與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)。
【專利說(shuō)明】膨脹速率與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)的混凝土膨脹劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混凝土，具體是膨脹速率與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)的混凝土膨脹 劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土在凝結(jié)初期或硬化過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)體積縮小現(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng) 力，該應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂形成收縮裂縫。
[0003] 為防止和減輕超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫，有效設(shè)置后澆帶是常規(guī)措施，但是 后澆帶延長(zhǎng)工期，鋼筋斷后的搭、焊接和清理鑿毛均給填縫施工帶來(lái)一定麻煩，處理不好將 留下隱患。
[0004] 因此，有必要利用補(bǔ)償收縮混凝土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹作用，在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生 少量預(yù)壓應(yīng)力來(lái)補(bǔ)償混凝土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生的溫度和收縮拉應(yīng)力，從而防止收縮裂縫或 把裂縫控制在無(wú)害裂縫范圍內(nèi)。
[0005] 目前，膨脹劑作為補(bǔ)償收縮已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，但是市場(chǎng)上復(fù)配的復(fù)合膨脹劑仍 存在不足之處：①膨脹率偏低；②堿含量偏高；③補(bǔ)償收縮作用不夠，不能與混凝土的強(qiáng)度 發(fā)展相適應(yīng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服已有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種膨脹速率與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào) 的混凝土膨脹劑。
[0007] 本發(fā)明的膨脹速率與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)的混凝土膨脹劑，由下述重量份的 原料制成：石膏粉40-50份、硫鋁酸鹽熟料16-25份，生石灰粉5-15份，粉煤灰10-30份，無(wú) 機(jī)添加劑2-8份，無(wú)機(jī)緩凝劑1-5份。
[0008] 優(yōu)選地，石膏粉43-47份、硫鋁酸鹽熟料18-22份，生石灰粉8-12份，粉煤灰15-20 份，無(wú)機(jī)添加劑3-5份，無(wú)機(jī)緩凝劑2-4份。
[0009] 所述無(wú)機(jī)添加劑選自：氟硅酸鎂、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鈣、硅酸鈉、氯化鈣和/或 磷酸二氫銨。
[0010] 所述無(wú)機(jī)緩凝劑選自：木質(zhì)素磺酸鈣、葡萄糖酸鈉、磷酸鹽和/或鋅鹽。
[0011] 優(yōu)選地，所述石膏選用脫硫石膏和/或氟石膏。
[0012] 本發(fā)明還提供上述所述的混凝土膨脹劑的制備方法。
[0013] 該方法包括下述步驟： A)原料粉磨和篩分：原料粉磨并過(guò)篩，控制在1. 18mm篩篩余值小于0. 35% ;本發(fā)明技術(shù) 生產(chǎn)混凝土膨脹劑不需經(jīng)過(guò)原料粉碎環(huán)節(jié)，所有原材料均為粉狀，工藝簡(jiǎn)單，易于控制質(zhì)量 指標(biāo)；為了更好地保證質(zhì)量，本發(fā)明對(duì)原材料的檢驗(yàn)指標(biāo)包含品質(zhì)、細(xì)度、含水率等，對(duì)原料 進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎并進(jìn)行篩分，使各原材料細(xì)度均控制在1. 18_篩篩余值小于0. 35%，遠(yuǎn)高 于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土膨脹劑細(xì)度的規(guī)定（國(guó)標(biāo)：=0. 5%)。
[0014] B)攪拌混合：按上述配比稱取各原料備用；首先將無(wú)機(jī)添加劑加入到粉煤灰中， 攪拌使其混合均勻；接著邊攪拌，邊投料，依次投入石膏粉、生石灰粉、硫鋁酸鹽熟料、無(wú)機(jī) 緩凝劑，再攪拌30min以上，使其混合均勻，即為成品； C)包裝：用帶有內(nèi)襯塑料袋的編織袋包裝。本品為固體粉末，且不能受潮；本品儲(chǔ)存在 通風(fēng)陰涼的室內(nèi)，有效期可達(dá)18個(gè)月。
[0015] 本發(fā)明還包括上述所述的混凝土膨脹劑在混凝土配制時(shí)的應(yīng)用。
[0016] 具體配制混凝土?xí)r，所述混凝土膨脹劑占膠凝材料的重量比為6?12% ;所述混凝 土膠凝材料為混凝土中起膠凝作用的材料，不包括混凝土膨脹劑?；炷聊z凝材料為水泥、 礦粉、粉煤灰等具有膠凝作用的材料。不同結(jié)構(gòu)、不同部位混凝土的抗裂要求也不同，故需 根據(jù)實(shí)際情況選擇混凝土膨脹劑的使用量； 作為優(yōu)選，配制混凝土?xí)r，所述混凝土膨脹劑占膠凝材料的比為8?1 0 %。
[0017] 為了提高膨脹劑的均勻性，保證補(bǔ)償收縮混凝土正常發(fā)揮抗裂防滲的效能，本發(fā) 明的技術(shù)方案還包括：配制混凝土?xí)r持續(xù)攪拌的時(shí)間比配制普通混凝土延長(zhǎng)30?60s。
[0018] 本發(fā)明的混凝土膨脹劑屬硫鋁酸鈣-氧化鈣型混凝土膨脹劑，不含鈉鹽，而耐久 性良好，膨脹性能穩(wěn)定，強(qiáng)度持續(xù)上升。而且原材料均為粉料，不需煅燒不需粉磨，工藝簡(jiǎn) 單，生產(chǎn)時(shí)按膨脹性能和緩凝效果及增強(qiáng)效果的要求，確定復(fù)配配合比，并配料，通過(guò)強(qiáng)制 式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌均勻，復(fù)配成產(chǎn)品。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，與混凝土生產(chǎn)企業(yè)的不同配合比適應(yīng) 性強(qiáng)；摻量低，早期膨脹發(fā)展較快，穩(wěn)定性好，中后期膨脹發(fā)展平緩穩(wěn)定；限制強(qiáng)度高。
[0019] 在混凝土配制時(shí)，在膠凝材料中內(nèi)摻比例量的膨脹劑，攪拌制成補(bǔ)償收縮混凝土， 大大提高了混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防水能力，可取消外防水作業(yè)，延長(zhǎng)后澆縫間距，防止大體積 混凝土和高強(qiáng)混凝土溫差裂縫的出現(xiàn)。
[0020] 本發(fā)明的產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于： 脫硫石膏/氟石膏、粉煤灰和鈣粉等原材料來(lái)源豐富，成本低廉；質(zhì)量指標(biāo)明確，易 把質(zhì)量關(guān)。
[0021] (I:現(xiàn)有技術(shù)制備的混凝土膨脹劑需要煅燒和粉磨環(huán)節(jié)，本發(fā)明的制備技術(shù)簡(jiǎn)單， 不需煅燒和粉磨，可節(jié)省大量能源，生產(chǎn)成本較低。
[0022] ③產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)，能用于不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。
[0023] :玄;早期膨脹性能發(fā)展較快，中后期膨脹發(fā)展穩(wěn)定，膨脹速率能夠與混凝土的強(qiáng)度 發(fā)展相協(xié)調(diào)。
[0024] :念具有增加混凝土強(qiáng)度和適當(dāng)延長(zhǎng)其凝結(jié)時(shí)間的效果。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 實(shí)施例1 按配比稱取各種符合要求的原料備用； 首先將3kg氟硅酸鎂加入到20kg粉煤灰中，啟動(dòng)強(qiáng)制式攪拌機(jī)，攪拌5-8min使其混合 均勻，接著，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，間隔l-2min后依次加入45kg石膏粉、10kg生石灰粉、20kg硫錯(cuò)酸 鹽熟料和2kg木質(zhì)素磺酸|丐；繼續(xù)攪拌40min。攪拌均勻。最后用帶有內(nèi)襯塑料袋的編制 袋包裝，即為成品。
[0026] 產(chǎn)品主要技術(shù)性能： 外觀：粉狀材料； 細(xì)度：1. 18mm篩篩余值蘭0· 35% ; 比重：2. 6±0. 2g/ml 凝結(jié)時(shí)間：初凝會(huì)45min，終凝3 300min。
[0027] 抗壓強(qiáng)度（28d):彡 45MPa 限制膨脹率：> 0. 03%。
[0028] 實(shí)施例2 按配比稱取各種符合要求的原料備用； 首先將7kg磷酸二氫鈉加入到29kg粉煤灰中，啟動(dòng)強(qiáng)制式攪拌機(jī)，攪拌5-8min使其混 合均勻，接著，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，間隔l-2min后依次加入48kg石膏粉、14kg生石灰粉、24kg硫錯(cuò) 酸鹽熟料和1.5kg葡萄糖酸鈉；繼續(xù)攪拌40min。攪拌均勻。最后用帶有內(nèi)襯塑料袋的編 制袋包裝，即為成品。
[0029] 產(chǎn)品主要技術(shù)性能： 外觀：粉狀材料： 細(xì)度：1. 18mm篩余值蘭0· 35% ; 比重：2. 6±0. 2g/ml 凝結(jié)時(shí)間：初凝會(huì)45min，終凝3 300min。
[0030] 抗壓強(qiáng)度（28d):彡 45MPa 限制膨脹率：> 0. 03%。
[0031] 實(shí)施例3 按配比稱取各種符合要求的原料備用； 首先將3kg硅酸鈉加入到12kg粉煤灰中，啟動(dòng)強(qiáng)制式攪拌機(jī)，攪拌5-8min使其混合均 勻，接著，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，間隔l-2min后依次加入40kg石膏粉、6kg生石灰粉、18kg硫錯(cuò)酸鹽 熟料和3kg硫酸鋅；繼續(xù)攪拌40min。攪拌均勻。最后用帶有內(nèi)襯塑料袋的編制袋包裝，即 為成品。
[0032] 產(chǎn)品主要技術(shù)性能： 外觀：粉狀材料： 細(xì)度：1. 18mm篩余值蘭0· 35% ; 比重：2. 6±0. 2g/ml 凝結(jié)時(shí)間：初凝會(huì)45min，終凝3 300min。
[0033] 抗壓強(qiáng)度（28d):彡 45MPa 限制膨脹率：> 0. 03%。
【權(quán)利要求】
1. 膨脹速率與混凝土的強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)的混凝土膨脹劑，由下述重量份的原料制成： 石膏粉40-50份、硫鋁酸鹽熟料16-25份，生石灰粉5-15份，粉煤灰10-30份，無(wú)機(jī)添加劑 2-8份，無(wú)機(jī)緩凝劑1-5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：石膏粉43-47份、硫鋁酸鹽熟料 18-22份，生石灰粉8-12份，粉煤灰15-20份，無(wú)機(jī)添加劑3-5份，無(wú)機(jī)緩凝劑2-4份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：無(wú)機(jī)添加劑選自：氟硅酸 鎂、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鈣、硅酸鈉、氯化鈣和/或磷酸二氫銨。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：無(wú)機(jī)緩凝劑選自：木質(zhì)素磺 酸鈣、葡萄糖酸鈉、磷酸鹽和/或鋅鹽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土膨脹劑，其特征在于：石膏選用脫硫石膏和/或 氟石膏。
6. 權(quán)利要求1或2所述的混凝土膨脹劑的制備方法，包括下述步驟： A) 原料粉磨和篩分：原料粉磨并過(guò)篩，控制在1. 18mm篩篩余值小于0. 35% ; B) 攪拌混合：按上述配比稱取各原料備用；首先將無(wú)機(jī)添加劑加入到粉煤灰中，攪拌 使其混合均勻；接著邊攪拌，邊投料，依次投入石膏粉、生石灰粉、硫鋁酸鹽熟料、無(wú)機(jī)緩凝 齊U，再攪拌30min以上，使全部原材料混合均勻； C) 包裝：用帶有內(nèi)襯塑料袋的編制袋包裝，即為成品。
7. 權(quán)利要求1或2所述的混凝土膨脹劑在混凝土配制時(shí)的應(yīng)用，其特征在于：所述混 凝土膨脹劑占膠凝材料的質(zhì)量比為6?12% ;所述混凝土膠凝材料為混凝土中起膠凝作用 的材料，不包括混凝土膨脹劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：所述混凝土膨脹劑占膠凝材料的比為 8 ?1 0 %0
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：配制混凝土?xí)r持續(xù)攪拌的時(shí)間比配制普 通混凝土延長(zhǎng)30?60s。
【文檔編號(hào)】C04B28/06GK104193266SQ201410412761
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】尹丹, 王恒, 黃煌, 陳威, 阮長(zhǎng)泰 申請(qǐng)人:桂林華越環(huán)?？萍加邢薰?br>