CN104446117A - 混凝土膨胀剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种混凝土膨胀剂，由以下重量百分比的原料制成：硫铝酸钙35～45％，氧化镁1～5％，塑化减水剂18～25％，矿物超细粉16～23％，三聚磷酸钠2～7％，保水材料5～10％，葡萄糖酸钠1～5％。本发明解决了现有膨胀剂膨胀率不高，补偿收缩作用不够等问题，同时，在混凝土中掺入本发明产品，混凝土中后期的强度得到提高和其凝结时间也适当延长了，还具有优异高抗裂防渗性，具有良好适应性，适用于不同强度等级的混凝土。

Description

混凝土膨胀剂

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种混凝土膨胀剂。

背景技术

混凝土在凝结初期或硬化过程中会出现体积缩小现象，在结构内部产生收缩应力，该应力超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂形成收缩裂缝。为防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝，有效设置后浇带是常规措施，但是后浇带延长工期，钢筋断后的搭、焊接和清理凿毛均给填缝施工带来一定麻烦，处理不好将留下隐患。因此，有必要利用补偿收缩混凝土在硬化过程中产生的膨胀作用，在结构中产生少量预压应力来补偿混凝土在硬化过程中产生的温度和收缩拉应力，从而防止收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝范围内。

目前，膨胀剂作为补偿收缩已经得到普遍应用，但是市场上复配的复合膨胀剂仍存在不足之处：①膨胀率偏低；②补偿收缩作用不够，不能与混凝土的强度发展相适应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土膨胀剂，该膨胀剂膨胀率高，补偿收缩作用好，能够与混凝土的强度相适应。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

混凝土膨胀剂，由以下重量百分比的原料制成：

上述所述的保水材料为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种。

优选地，本发明所述的混凝土膨胀剂，由以下重量百分比的原料制成：

本发明所述的矿物超细粉优选为粉煤灰、硅灰、矿粉中的一种。

为保证混凝土的强度，本发明所述的矿物超细粉的比表面积为700～1000㎡/kg。

本发明所述的为萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系和脂肪族系减水剂中的一种。

优选地，所述的塑化减水剂为萘系减水剂。

为保证减水剂的性能，本发明的塑化减水剂为粉状。

本发明的混凝土膨胀剂的原料中：

硫铝酸钙在混凝土内部产生一定的微膨胀，水泥石内部及与粗(细)骨料、钢筋的界面，受到微膨胀的挤密作用，整体密实度得到提高，水化产物填充了混凝土的孔隙，具有填充、堵塞毛细孔缝的形成，切断毛细孔缝，使大孔变小，总孔隙率降低，可有效减少、补偿混凝土收缩，明显提高混凝土长期体积稳定性。

氧化镁水化需水量少，且具有延迟膨胀性能，可补偿长龄期时混凝土产生的体积收缩。

塑化减水组分具有的高效减水性能，使混凝土的用水量大幅度降低，明显降低水灰比，同时可减少混凝土中有害的多余水，减小孔隙率，减少贯通孔隙的产生，可有效地减小混凝土的内部收缩,同时，减薄了钢筋与混凝土间的水膜层，使钢筋与混凝土界面过渡层更加完善，初始损伤与缺陷降低，从而最终增大了混凝土对钢筋的正压力和机械咬合力，从而有利于钢筋混凝土中钢筋与混凝土的粘结。

矿物超细粉能显著降低混凝土的坍落度损失，其中硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体，具有明显提高水泥强度的作用，添加适量的硅灰可提高水泥强度等级；矿粉能够降低混凝土的坍落度的机理为：能够降低新拌混凝土的屈服应力，使屈服应力在较长的时间内维持在较低水平，其高比表面积的保水效果，减缓了水分的蒸发速率，大掺量的矿粉稀释了胶凝体系中水化产物的比例，延缓了体系胶凝速率；粉煤灰提高混凝土保坍性的机理：一是粉煤灰颗粒的表面部分为蒸发沉淀的碱性硫酸盐所覆盖，易于溶解，并能延缓铝酸盐的水化，使粉煤灰中所含的硫酸盐能长时间地延缓碳的水化过程；二是粉煤灰(尤其使超细粉煤灰)的高比表面积，对减水剂起到了载体的作用，降低了它的饱和浓度，从而可以明显提高浆体的流动度。

保水材料可在混凝土中有效保水，且随着水化进行缓慢释放部分水分，为硫铝酸钙的水化提供水源，使补偿收缩具有长效性，保持混凝土体积稳定性，混凝土后期收缩明显减小，控制混凝土收缩远低于临界开裂变形值。

三聚磷酸钠起到分散作用，避免混凝土凝聚，提高流动性，同时还能够提高混凝土的早期强度，葡萄糖酸钠能够提高混凝土的流动性。

本发明的有益效果在于：

1、本发明增强了混凝土中后期的强度和适当延长了其凝结时间。

2、本发明产品适应性强，适用于不同强度等级的混凝土。

3、本发明补偿收缩具有长效性，能与混凝土的强度发展相适应。

4、本发明的膨胀剂具有优异高抗裂防渗性，避免混凝土抗裂防渗性能不够造成渗漏积水无法使用的隐患。

5、本发明的膨胀剂掺人混凝土后，混凝土减水率接近20％，且早期具有一定的膨胀补偿能力，混凝土体积稳定性高，变形小，28d内基本无收缩，混凝土与钢筋间的握裹力较普通混凝土提高52.8％，抗裂能力强，防渗能力好，混凝土抗压强度和抗折强度较普通混凝土3d和28d龄期均提高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

首先将5kg氧化镁加入到23kg比表面积为700㎡/kg的粉煤灰中，启动强制式搅拌机，搅拌5min使其混合均匀，接着，开动搅拌机，间隔1min后依次加入18kg粉状萘系减水剂、4kg三聚磷酸钠、10kg甲基纤维素、35kg硫铝酸钙和5kg葡萄糖酸钠；继续搅拌40min，搅拌均匀，最后用带有内衬塑料袋的编制袋包装，即为成品。

实施例2

首先将4kg氧化镁加入到18kg比表面积为800㎡/kg的矿粉中，启动强制式搅拌机，搅拌6min使其混合均匀，接着，开动搅拌机，间隔2min后依次加入23kg粉状三聚氰胺系减水剂、6kg三聚磷酸钠、8kg羟乙基甲基纤维素、37kg硫铝酸钙和4kg葡萄糖酸钠；继续搅拌40min，搅拌均匀，最后用带有内衬塑料袋的编制袋包装，即为成品。

实施例3

首先将3kg氧化镁加入到20kg比表面积为850㎡/kg的粉煤灰中，启动强制式搅拌机，搅拌7min使其混合均匀，接着，开动搅拌机，间隔1.5min后依次加入21kg粉状萘系减水剂、5kg三聚磷酸钠、8kg羟丙基甲基纤维素、40kg硫铝酸钙和3kg葡萄糖酸钠；继续搅拌40min，搅拌均匀，最后用带有内衬塑料袋的编制袋包装，即为成品。

实施例4

首先将3kg氧化镁加入到21kg比表面积为900㎡/kg的矿粉中，启动强制式搅拌机，搅拌7min使其混合均匀，接着，开动搅拌机，间隔1min后依次加入25kg粉状氨基磺酸盐系减水剂、2kg三聚磷酸钠、5kg甲基纤维素、42kg硫铝酸钙和2kg葡萄糖酸钠；继续搅拌40min，搅拌均匀，最后用带有内衬塑料袋的编制袋包装，即为成品。

实施例5

首先将1kg氧化镁加入到16kg比表面积为1000㎡/kg的硅灰中，启动强制式搅拌机，搅拌8min使其混合均匀，接着，开动搅拌机，间隔2min后依次加入21kg粉状脂肪族系减水剂、7kg三聚磷酸钠、9kg羟丙基甲基纤维素、45kg硫铝酸钙和1kg葡萄糖酸钠；继续搅拌40min，搅拌均匀，最后用带有内衬塑料袋的编制袋包装，即为成品。

本发明产品技术性能指标，见表1：

表1本发明混凝土膨胀剂性能指标

Claims (7)

1.混凝土膨胀剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：

所述的保水材料为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种。

2.根据权利要求1所述的混凝土膨胀剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：

3.根据权利要求1或2所述的混凝土膨胀剂，其特征在于：所述的矿物超细粉为粉煤灰、硅灰、矿粉中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的混凝土膨胀剂，其特征在于：所述的矿物超细粉的比表面积为700～1000㎡/kg。

5.根据权利要求1或2所述的混凝土膨胀剂，其特征在于：所述的塑化减水剂为萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系和脂肪族系减水剂中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的混凝土膨胀剂，其特征在于：所述的塑化减水剂为萘系减水剂。

7.根据权利要求1或2所述的混凝土膨胀剂，其特征在于：所述的塑化减水剂为粉状。