[发明专利]缓凝泵送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”。

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，混凝土膨胀剂行业也在不断发展壮大，目前 混凝土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，混凝土膨胀剂的生产技术和应用技术日臻成熟， 同时还在不断发展中，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求及方便施工需要， 产品多功能也在成为膨胀剂的一个发展方向。在商品混凝土、远距离泵送的混 凝土或大体积混凝土中，配制补偿收缩混凝土时，一般地混凝土膨胀剂要与减 水剂、缓凝剂、引气剂、保水剂等外加剂共配使用。若每种外加剂分开采购， 使用分别计量、掺加，这对现场搅拌现场泵送的工程来说：①外加剂的品种多， 多分属不同厂家生产，采购繁琐；②加料操作复杂；③现场计量准确性差，影 响混凝土的质量；④外加剂之间存在相容性问题，外加剂与水泥间存在适应性 问题，一旦有问题存在，必会影响混凝土的施工性能、物理性能，严重时甚至 会危及工程质量。

为满足用户需要，膨胀剂生产企业在生产过程中直接把各种外加剂、缓凝 剂等外加剂复配到膨胀剂中制成复合膨胀剂，在使用时只加复合膨胀剂即可， 这样既便于采购，又便于使用。但目前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碱含量偏高；③膨胀源单一，补偿收缩作用不够同步； ④还有一部分复合膨胀剂其各组分的相容性不好，使用时暴露问题多。

发明内容

本发明的目的是提供一种缓凝泵送型三膨胀源混凝土膨胀剂，该膨胀剂具 有相容性好、适应性强、碱含量低、膨胀效能大、补偿收缩作用同步、坍落度 损失小、早期水化热低、缓凝作用适中等性能特点，适合用于商品混凝土、长 距离泵送混凝土。

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、为解决外加剂间相容性问题和外加剂与水泥的适应性问题，选用聚羧酸 盐减水剂作减水组分；

②、为确保有足够的膨胀率和补偿收缩作用的同步性，选用具有三个膨胀源 的膨胀剂；

③、添加K12引气剂，提高新拌混凝土的流动性和硬化混凝土的抗渗性、抗 冻性等性能；

④、添加适量HPMC保水剂，减少混凝土的泌水率，进一步提高混凝土的和 易性，增加混凝土的内养护作用；

⑤、为延长混凝土凝结时间和减小经时坍落度损失，选加葡葡糖酸钠作缓凝 剂。

具体为：

一种缓凝泵送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

葡萄糖酸钠0.2～2.0份    引气剂K12 0.02～1.00份。

本发明的制备方法包括以下步骤：

破碎步骤，将高铝熟料、高钙硫铝熟料、硬石膏和煅烧菱镁矿各大块状的 原材料分别进行破碎成可入磨的小块或颗粒状；同时，将水渣经烘干机干燥成 粉或沙状，置入库斗中；