[發(fā)明專利]一種三膨脹源混凝土膨脹劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410244457.7
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN103979816A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬清浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬清浩
• 主分類號(hào): C04B22/14
• 分類號(hào): C04B22/14;C04B24/42;C04B24/12;C04B22/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土助劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高性能混凝土膨脹劑及其制備方法。

背景技術(shù)

膨脹劑是摻混到混凝土中，使得混凝土略微膨脹的一類物質(zhì)，其主要目的在于補(bǔ)償混凝土其它成分相互反應(yīng)后引起的混凝土收縮，減少應(yīng)力開裂，進(jìn)而改善混凝土的強(qiáng)度性能。早期的膨脹劑的主要成分為石膏和硫酸鈣(包括硫酸一鈣、硫酸二鈣和硫酸三鈣)，其后一段時(shí)間，多用煅燒高嶺土、高鋁煤矸石、明礬石、無水硫鋁酸鈣或鋁酸鈣熟料與石膏配制，存在膨脹速率慢、膨脹能低的問題。而且，膨脹劑生產(chǎn)工藝控制要求非常嚴(yán)格，成本大，材料價(jià)格高，存在工業(yè)化生產(chǎn)困難、無法滿足配制優(yōu)質(zhì)補(bǔ)償收縮混凝土需要等技術(shù)問題。

CN102503210A中公開了一種高性能混凝土膨脹劑，其特征是：混凝土膨脹劑含有無水硫鋁酸鈣、硫酸鈣和氧化鈣；其重量百分比組成為無水硫鋁酸鈣40-60，硫酸鈣20-40，氧化鈣10-25。這種膨脹劑的膨脹率比較高，但是，膨脹期短，與混凝土配合使用以后，前期膨脹率高，后期，尤其是在干旱地帶膨脹效果隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸減弱，甚至消失，不利于水泥強(qiáng)度的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高性能混凝土膨脹劑，該膨脹劑的膨脹率變化與水泥的收縮率變化有適應(yīng)性趨勢(shì)，因而，混凝土使用該種膨脹劑后，強(qiáng)度性能穩(wěn)定，水泥或混凝土性能能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定。

本發(fā)明首先提供一種高性能混凝土膨脹劑，其特點(diǎn)是：混凝土膨脹劑含有氧化鈣、硫酸鈣、硫鋁酸鈣、氧化鎂和表面活性劑。

優(yōu)選地，所述硫鋁酸鈣為無水硫鋁酸鈣；所述表面活性劑為硅烷類表面活性劑或者硬脂酸鈣或者三乙醇胺，尤其優(yōu)選巰基取代的硅烷，例如3-巰基丙基三乙氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷。

優(yōu)選地，所述混凝土膨脹劑由下述組分組成：

所述混凝土膨脹劑的制備方法為：將氧化鈣、硫酸鈣、硫鋁酸鈣和氧化鎂共同粉磨后經(jīng)過1100℃-1300℃煅燒成膨脹熟料，然后在所得熟料中加入表面活性劑，充分混合。優(yōu)選地，所述熟料與所述表面活性劑的混合在加熱到100-300℃的條件下進(jìn)行。

傳統(tǒng)認(rèn)為氧化鈣、硫鋁酸鈣和氧化鎂這三種膨脹性組分不能一起，甚至不能兩兩組合使用，否則會(huì)使得混凝土由于膨脹過速或者膨脹過度而開裂，但是，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人預(yù)料不到地發(fā)現(xiàn)，合理控制各組分的含量，并且在其中加入一定量的表面活性劑，能夠使得所得膨脹劑在加入混凝土的前期以及后期膨脹效率與混凝土本身的收縮性合理抵消，從而保證了混凝土的強(qiáng)度持續(xù)保持，不易由于膨脹或收縮而開裂，也即強(qiáng)度穩(wěn)定，防滲性能優(yōu)良。尤其是選擇特定的巰基取代硅烷類物質(zhì)時(shí)，性能更是達(dá)到了現(xiàn)有膨脹劑中的最優(yōu)效果。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

將30重量份氧化鈣、20重量份硫酸鈣、10重量份硫鋁酸鈣和6重量份氧化鎂共同粉磨后經(jīng)過1150℃-1200℃煅燒成膨脹熟料，然后在所得熟料中加入三乙醇胺，100-120℃充分混合。

實(shí)施例2

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于用硬脂酸鈣代替三乙醇胺，相應(yīng)地在120-150℃將所得熟料與硬脂酸鈣充分混合。

實(shí)施例3

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于所述熟料與三乙醇胺的混合在常溫進(jìn)行。

實(shí)施例4

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于用3-巰基丙基三乙氧基硅烷代替三乙醇胺，相應(yīng)地在120-150。℃將所得熟料與3-巰基丙基三乙氧基硅烷充分混合。

實(shí)施例5

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于用3-巰基丙基三甲氧基硅烷代替三乙醇胺，相應(yīng)地在140-160℃將所得熟料與3-巰基丙基三甲氧基硅烷充分混合。

實(shí)施例6

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于用3-巰基甲基三甲氧基硅烷代替三乙醇胺，相應(yīng)地在120-150℃將所得熟料與3-巰基丙基三乙氧基硅烷充分混合。

對(duì)比例1

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于不加入三乙醇胺。

對(duì)比例2

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于加入氧化鈣。

對(duì)比例3

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于不加入氧化鎂。

對(duì)比例4

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于硫鋁酸鈣用量為20重量份，硫酸鈣用量為10重量份。

對(duì)比例5

其它條件與實(shí)施例1相同，不同之處在于氧化鈣用量為20重量份，硫鋁酸鈣用量為20重量份。