[发明专利]抗裂膨胀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土的添加剂，尤其涉及一种抗裂膨胀剂，本发明还涉及该抗裂膨胀剂的制备方法。

背景技术

混凝土是目前建筑工程中应用最为广泛、最为重要的基础材料。它以其独有的抗压强度、结合强度、现浇成型、水中固化、牢固持久等特性取得了不可替代位置。但是，它同时又存在者十分关键的缺陷，如：抗拉强度低，极限拉应变小，在塑性收缩时易形成开裂，导致防渗水能力不足，严重时直接防碍工程的强度指标。所以，抗裂和防渗水是伴随着混凝土应用的一个长期课题。目前所解决的技术方案是在施工时，在进行混凝土的浇注过程中根据所采用的水泥特性和沙石特征做减水处理，加大水灰比来控制早期的膨胀率，实现对干缩率的控制，防止后期硬化中出现裂纹导致强度下降和渗漏。

为此出现了直接与工程施工配套的抗裂减水剂产品。这一类产品是一种水泥专用的外加剂，混配中包括膨胀剂和高效缩水剂组分，是各组分经研磨、混配组成的混合物。通常是借助于膨胀剂所产生的适当膨胀作用来补偿收缩、对抗产生开裂；而防水技术常规是微膨胀剂加高效缩水剂，借助于加水后与水泥生成的钙矾石和膨胀压来填补混凝土的裂纹使混凝土更加密实，同时达到防渗漏的效果。目前的这类抗裂防水剂对早期硬化过程中的塑性收缩的补偿作用均不明显，对特别重大的工程和抢险类工程对强度和防渗有特别要求的地方显然还不适用。特别是目前很多膨胀剂的碱度较高，会导致与混凝土中的碱骨料产生反应导致结合强度的下降，已经引起人们的高度警惕。基于此，现有技术中还公开了一种低碱度复合型抗裂防水剂，可参考专利号为ZL200710061838.1的中国发明专利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能有效防止混凝土裂缝产生进而提高致密性的抗裂膨胀剂。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种抗裂膨胀剂，其特征在于包括如下组分及其重量配比：

氧化钙熟料：35%~40%；

石膏：      15%~20%；

地开石：    30%~35%；

粉煤灰：    5%~10%；

硅灰石粉：  2%~5%，

上述重量比之和为100%。

作为优选，包括如下组分及其重量配比：

氧化钙熟料：36%~39%；

石膏：      18%~19%；

地开石：    33%~34%；

粉煤灰：    6%~8%；

硅灰石粉：  3%~4%，

上述重量比之和为100%。

作为优选，所述的氧化钙熟料为石灰石粉煅烧后的物质，其重量配比及其组分如下：

SiO₂ 6.95~7.05%，Al₂O₃ 5.30~5.70%；Fe₂O₃ 2.0~2.4%，CaO 81.6~82.4%，MgO0.5~1.1%，烧失量为0.7~1.3%，余量为不可避免的杂质，并且，该氧化钙熟料中游离氧化钙重量百分比为55%~58%。

氧化钙熟料是一种经过高温煅烧的单一物质，具有游离氧化钙，本发明中氧化钙熟料的具体组分不局限于上述公开的组分和配比，但以上述公开的为优选，关于氧化钙熟料的公开文献可以参考《航空材料学报》1993年2期中袁文明等所著的“煅烧温度和原料粒度对抗水化CaO熟料烧结性的影响”。

一种抗裂膨胀剂的制备方法，其特征在于将氧化钙熟料、石膏和地开石磨成粉末后，掺上粉煤灰和硅灰石，混匀即可，上述各组分及其重量配比：

氧化钙熟料：35%~40%；

石膏：      15%~20%；

地开石：    30%~35%；

粉煤灰：    5%~10%；

硅灰石粉：  2%~5%，

上述重量比之和为100%。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

氧化钙熟料为膨胀提供有效的游离氧化钙(f-CaO，熟石灰当中的一种有效地组分)，它与地开石当中的活性铝和石膏当中的硫在混凝土当中形成硫铝酸钙，其产生的体积膨胀能够有效的弥补混凝土硬化过程当中的体积收缩和水化热引起的冷缩及部分的干缩，水化过程中形成的膨胀源能够堵塞混凝土当中的毛细孔洞，提高混凝土的致密性，从而提高混凝土的防水和抗渗性能。