[发明专利]膨胀速率与混凝土强度发展相协调的混凝土膨胀剂

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂技术领域，具体涉及膨胀速率与混凝土强度发展相协调的混凝土膨胀剂。

背景技术

混凝土在凝结初期或硬化过程中会出现体积缩小现象，在结构内部产生收缩应力，该应力超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂形成收缩裂缝。为防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝，有效设置后浇带是常规措施，但是后浇带延长工期，钢筋断后的搭、焊接和清理凿毛均给填缝施工带来一定麻烦，处理不好将留下隐患。

因此，有必要利用补偿收缩混凝土在硬化过程中产生的膨胀作用，在结构中产生少量预压应力来补偿混凝土在硬化过程中产生的温度和收缩拉应力，从而防止收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝范围内。

目前，膨胀剂作为补偿收缩已经得到普遍应用，但是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补偿收缩作用不够，不能与混凝土的强度发展相适应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供膨胀速率与混凝土强度发展相协调的混凝土膨胀剂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

膨胀速率与混凝土强度发展相协调的混凝土膨胀剂，由以下重量百分比的原料制成：

优选地，本发明所述的缓凝剂为木质素磺酸钙、葡萄糖酸钠、糖钙中的一种。

优选地，本发明所述的保水纤维素为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素中的一种。

优选地，本发明的膨胀速率与混凝土强度发展相协调的混凝土膨胀剂，由以下重量百分比的原料制成：

本发明的配方原料中，硫铝酸钙在混凝土内部产生一定的微膨胀，水泥石内部及与粗(细)骨料、钢筋的界面，受到微膨胀的挤密作用，整体密实度得到提高，水化产物填充了混凝土的孔隙，具有填充、堵塞毛细孔缝的形成，切断毛细孔缝，使大孔变小，总孔隙率降低，可有效减少、补偿混凝土收缩，明显提高混凝土长期体积稳定性；生石灰粉水化能够使混凝土体积膨胀；FeSO₄与水泥反应后生成大量的钙矾石晶体，这些晶体在砼内生长蔓延，堵塞了水泥砼中的毛细孔通道，增强了水泥砼的密实度，同时也提高了混凝土的抗压强度，硫酸亚铁在水泥砼中还起着膨胀作用；粉煤灰颗粒的表面部分为蒸发沉淀的碱性硫酸盐所覆盖，易于溶解，并能延缓铝酸盐的水化，使粉煤灰中所含的硫酸盐能长时间地延缓碳的水化过程，同时粉煤灰的高比表面积，对膨胀剂起到了载体的作用，降低了它的饱和浓度，明显提高浆体的流动度，从而提高混凝土保坍性；缓凝剂具有缓凝的作用，能够适当调节膨胀速率与混凝土强度发展相协调；保水纤维素可在混凝土中有效保水，且随着水化进行缓慢释放部分水分，为硫铝酸钙的水化提供水源，使补偿收缩具有长效性，保持混凝土体积稳定性，混凝土后期收缩明显减小，控制混凝土收缩远低于临界开裂变形值；硅灰能够填充水泥颗粒间的孔隙，同时与水化产物生成凝胶体，与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体，具有明显提高水泥强度的作用，添加适量的硅灰可提高水泥强度等级；MgO水化需水量少，且具有延迟膨胀性能，可补偿长龄期时混凝土产生的体积收缩。

本发明的有益效果在于：

1、粉煤灰和生石灰粉等原材料来源丰富，成本低廉。

2、早期膨胀性能发展较快，中后期膨胀发展稳定，膨胀速率能够与混凝土的强度发展相协调。

3、多功能，不仅具有膨胀作用，还具有增强混凝土强度和适当延长其凝结时间的功能。

4、产品适应性强，能用于不同强度等级的混凝土，扩大膨胀剂的适用范围。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

按照以下重量百分比的称取原料：硫铝酸钙40％，生石灰粉20％，FeSO₄3％，粉煤灰18％，木质素磺酸钙0.8％，羟丙基甲基纤维素9.2％，硅灰4％，MgO 5％；

将FeSO₄和MgO加入到粉煤灰中，启动强制式搅拌机，搅拌5min使其混合均匀，接着，开动搅拌机，间隔1min后依次加入生石灰粉、硫铝酸钙、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和硅灰，继续搅拌40min。搅拌均匀。最后用带有内衬塑料袋的编制袋包装，即为成品。

实施例2

按照以下重量百分比的称取原料：硫铝酸钙43％，生石灰粉12％，FeSO₄5％，粉煤灰20％，葡萄糖酸钠1.3％，甲基纤维素10％，硅灰5％，MgO 3.7％；