[发明专利]减水型三膨胀源混凝土膨胀剂

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土，尤其是混凝土膨胀剂。

技术背景

随着我国商品和高性能混凝土的大规模应用，突出的矛盾是混凝土工程裂 缝出现的机率增多，而有害裂缝与结构耐久性有直接关系，商品住宅已涉及民生 问题，对此用户反映强烈。近年来，建设部和工程界对混凝土裂缝控制十分重视。 从材料角度来说，混凝土膨胀剂、减缩剂、钢纤维和合成有机纤维都是减免或分 散裂缝的有效措施，但从材料价格和施工便利方面，膨胀剂更有优势。我国吴中 伟院士指出“混凝土内部微裂缝到可见裂缝，对安全使用期是有害的，尤其对腐 蚀、反复荷载、动力作用等严酷条件，裂缝发展常是不耐久的主要原因，加入适 量膨胀剂有利于减免早期内部裂缝”，“到2010年我国基础设施建设与住宅建 筑需要大量优质混凝土，高性能混凝土(HPC)将大量应用，将膨胀剂掺入HPC是 必然趋势，只有重视膨胀剂质量，积极创新，才能加速这一发展进程”。

世界建筑市场在中国，混凝土收缩开裂是客观存在的突出问题，以减免结构 裂缝为目的的膨胀剂随之出现和发展，正好适应建筑市场之需要。我们相信，混 凝土膨胀剂是有着广阔的应用前景，是可持续发展的行业。中国的补偿收缩混凝 土的理论和实际，也将推广到国际建筑市场。一九八五年混凝土膨胀剂在我国由 中国建筑材料研究总院首先研制成功，随着我国经济和建筑行业的发展，膨胀 剂行业也在逢勃发展，目前膨胀剂已发展成为用量最大的混凝土外加剂之一， 年销量已突破100万吨。经过二十多年的推广应用，膨胀剂的生产技术和应用 技术日臻成熟，同时也在不断发展过程中，已从初期的“高碱高掺”、“中碱中 掺”的发展阶段进入到“低碱低掺”的发展阶段。现已有部分科研机构、企业 已着手研制生产二膨胀源膨胀剂或三膨胀源膨胀剂，为满足部分特殊用户的需 要及方便施工需要，产品多功能也成为膨胀剂的一个发展方向。

目前，在配制泵送型补偿收缩混凝土时，一般膨胀剂要与减水剂共配使用。 对于现场搅拌、现场泵送的工程，具体如没有搅拌站的小城市城镇的工程、公 路隧道等野外工程，用户要分别购买减水剂、膨胀剂及其他外加剂，使用时分 别计量、分别掺加。这样使用存在问题多：①操作复杂；②现场计量准确性差， 由于减水剂等外加剂的掺量小，计量误差大时会对混凝土的性能影响大；③膨 胀剂与减水剂之间存在相容性问题，一旦两者相容性不好，既会影响混凝土的 施工性能，又影响硬化混凝土的物理性能。

为方便现场搅拌现场泵送的工程和用户，膨胀剂生产企业在生产过程中直 接把减水剂复配到膨胀剂中制成复合膨胀剂，用户在施工时只加一种复合膨胀 剂即可，既方便采购又方便使用。但目前市场上的复合膨胀剂也存在不足：① 膨胀率偏低；②碱含量偏高；③复配所用的膨胀剂是单膨胀源膨胀剂，补偿收 缩作用不够同步。还有部分复合膨胀剂其各组分的相容性不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种减水型三膨胀源混凝土膨胀剂，可克服目前市场上 减水类复合膨胀剂膨胀率偏低、补偿收缩作用不够同步，碱含量偏高等技术缺 陷，该膨胀剂具有膨胀效能大、碱含量低、补偿收缩作用同步，各组分相容性 好、对水泥适应性强等性能特点，方便现场搅拌、现场泵送使用。

本发明是通过选材和调整配方等技术措施来增加和提高产品的性能，其技术 方案为：

①减水剂方面，选用相容性好适应性强的第三代高效减水剂聚羧酸盐减水 剂，解决减水组分与膨胀组分的相容性问题；另聚羧酸盐减水剂的碱含量很低， 选用聚羧酸盐减水剂同时解决了碱含量问题；

②对膨胀剂，选用具有三个膨胀源的膨胀剂，提高产品的膨胀率，提高补偿 收缩作用的同步性；

③添加纤维素醚作保水组分，进一步改善混凝土的和易性，增加混凝土自身 内养护作用。

具体为：

一种减水型三膨胀源混凝土膨胀剂，其特征在于包括以下制备原材料及其重 量份比例：

硬石膏30～70份    高铝熟料5～30份    高钙硫铝熟料5～30份

煅烧菱镁矿2～4份  水渣0～30份；

外掺：减水剂聚羧酸盐2～5份    保水剂纤维素醚HPMC0.01～0.05份。

本发明的制备方法包括以下步骤：