[發(fā)明專利]鋼管高強(qiáng)混凝土復(fù)合膨脹劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210530697.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103011655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琨;黃剛;孫金橋;孫克平;劉彬;劉志茂;張進(jìn)利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中建三局建設(shè)工程股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B24/04
• 分類號(hào): C04B24/04
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 朱麗巖;白云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混凝土膨脹劑，特別是一種鋼管混凝土的膨脹劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著超高層建筑的風(fēng)靡，鋼管混凝土由于其優(yōu)異的性價(jià)比得到廣泛的應(yīng)用。鋼管混凝土的關(guān)鍵技術(shù)是摻入膨脹劑補(bǔ)償混凝土的收縮，使其與鋼管壁緊密結(jié)合。現(xiàn)有的各種鋼管膨脹劑在應(yīng)用過(guò)程中存在各種問(wèn)題，主要包括以下幾種：

（1）、混凝土的長(zhǎng)期膨脹性能不穩(wěn)定。現(xiàn)有膨脹劑水化較快，難以實(shí)現(xiàn)膨脹與混凝土收縮及強(qiáng)度的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（2）、膨脹劑水化需水量大。鋼管混凝土多數(shù)為低水膠比的高強(qiáng)混凝土，且處于鋼管的封閉狀態(tài)下，膨脹劑水化所需水分難以得到充分的供給。

（3）、摻加了膨脹劑的混凝土和易性明顯下降。高強(qiáng)混凝土用水量低，非常難施工。

（4）、膨脹量無(wú)法準(zhǔn)確控制，混凝土的膨脹不均勻。這些問(wèn)題造成實(shí)際工程中混凝土與鋼管間的脫空狀況比較普遍和突出，致使復(fù)合設(shè)計(jì)性能失效甚至產(chǎn)生結(jié)構(gòu)穩(wěn)定隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種鋼管高強(qiáng)混凝土復(fù)合膨脹劑及其制備方法，要解決現(xiàn)有鋼管膨脹劑長(zhǎng)期膨脹性能不穩(wěn)定、膨脹不均勻、水化需水量大、影響混凝土和易性的技術(shù)問(wèn)題。

????本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

這種鋼管高強(qiáng)混凝土復(fù)合膨脹劑，它的原料組成按重量百分比配比如下：

輕燒氧化鎂?????????????30～50%；

氧化鈣?????????????????????8～30%；

沸石化珍珠巖粉????????30～60%；

工業(yè)硬脂酸?????????????0.1～0.3%。

所述輕燒氧化鎂是由菱鎂礦破碎后，經(jīng)過(guò)900～1100℃鍛燒制成，煅燒得到的輕燒氧化鎂中MgO的重量百分比含量為80～90%。

所述菱鎂礦的主要化學(xué)成分按重量百分比計(jì)算，燒失量為?49.86，SiO_2?為1.76，F(xiàn)e₂O₃?為0.79，Al₂O₃?為0.34，CaO?為1.47，MgO為45.69。

所述氧化鈣是由石灰石破碎后，經(jīng)過(guò)900～1100℃鍛燒制成，煅燒得到的氧化鈣中CaO的重量百分比含量為70～80%。

所述沸石化珍珠巖粉是由沸石化珍珠巖礦經(jīng)破碎、粉磨制備而成，具有堿硅酸反應(yīng)活性，細(xì)度為600m²/kg；所述沸石化珍珠巖按照GB/T?14685-2001測(cè)試其堿活性，14d的膨脹率為0.49%。

這種鋼管高強(qiáng)混凝土復(fù)合膨脹劑的制備方法，制備步驟如下：

步驟一，按配比將輕燒氧化鎂和氧化鈣混合，摻入工業(yè)硬脂酸，粉磨后得到膨脹熟料；

步驟二，將沸石化珍珠巖破碎、粉磨后，按配比稱量，與膨脹熟料一同加入混料機(jī)中混合均勻，即得到鋼管高強(qiáng)混凝土復(fù)合膨脹劑。

所述步驟一前先將菱鎂礦破碎后，經(jīng)過(guò)900～1100℃鍛燒、保溫、冷卻，得到輕燒氧化鎂，將石灰石破碎后，經(jīng)過(guò)900～1100℃鍛燒、保溫、冷卻，得到氧化鈣。

所述菱鎂礦和石灰石均破碎到粒徑＜2cm。

所述步驟一，輕燒氧化鎂和氧化鈣混合，摻入工業(yè)硬脂酸后，粉磨至比表面積大于400m²/kg。

所述步驟二，沸石化珍珠巖經(jīng)破碎、粉磨至比表面積600m²/kg以上。

????本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明配方中的輕燒氧化鎂水化需水量少，且具有延遲膨脹性能，可補(bǔ)償長(zhǎng)齡期時(shí)混凝土產(chǎn)生的體積收縮。輕燒氧化鎂可利用菱鎂礦MgCO₃經(jīng)1000℃左右煅燒之后分解為MgO制成。

本發(fā)明的氧化鈣有效成分是f-CaO。氧化鈣水化較快，可補(bǔ)償前期混凝土的自收縮和溫降收縮，而且生成的Ca(OH)₂可激發(fā)礦物摻合料的活性，促進(jìn)二次火山灰反應(yīng)的進(jìn)行。氧化鈣可由石灰石經(jīng)1000℃左右煅燒制成。

本發(fā)明的工業(yè)硬脂酸可控制石灰的水化時(shí)間。

本發(fā)明的沸石化珍珠巖粉是由沸石化珍珠巖礦經(jīng)破碎、粉磨制備而成，其化學(xué)組成主要由SiO₂、Al₂O₃組成。基質(zhì)中存在大量的玻璃體，其間含有云母、石英和長(zhǎng)石等礦物。按照GB/T?14685-2001測(cè)試珍珠巖的堿活性，14d的膨脹率為0.49%，屬于高活性骨料。沸石化珍珠巖粉可改善混凝土的工作性能，使其具有良好的和易性。