[发明专利]低碱混凝土膨胀剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种低碱混凝土膨胀剂及其制备方法与应用。低碱混凝土膨胀剂的原料包括：石膏20～50质量份、复合粉煤灰30～60质量份、明矾石5～10质量份和细骨料5～20质量份；其中，复合粉煤灰的原料组分按质量份计，包括：白云石55～65质量份、石灰渣3～5质量份、电厂炉渣15～20质量份、粉煤灰3～5质量份、锅炉炉渣5～6质量份和废砖渣5～10质量份。本发明提供的低碱混凝土膨胀剂作为一种多功能、高性能防渗抗渗抗裂产品，主要优点包括：膨胀能量大、后期收缩小、混凝土强度高、碱含量低，特别是能抵抗硫酸盐侵蚀；其作为一款新型混凝土抗裂防渗膨胀剂，在同行业中处于领先地位。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种低碱混凝土膨胀剂及其制备方法与应用。

背景技术

众所周知，混凝土在浇筑硬化过程中，通常会产生体积收缩现象。由于收缩，混凝土内部会产生裂纹，从而造成其强度、抗渗性、抗冻性和耐久性的下降。在普通混凝土中掺入适量膨胀剂，是工程中应用最为普遍的控制其裂缝产生的方法。

膨胀混凝土的主要特点是在养护期间能产生适度的体积膨胀，在有钢筋和临位约束的情况下，能对钢筋产生一定的张拉应力，而这种应力对混凝土产生压缩作用，因而在混凝土中能产生一定的化学预应力。这种化学预应力的导入改变了混凝土的应力状态，使它能大致抵消混凝土的收缩和徐变所产生的拉应力，从而达到补偿收缩和提高抗裂、抗渗能力的效果。混凝土裂缝的生成大多是外界因素的影响所致。除载荷外，主要是由于失水和降温引起的体积变化及混凝土内部的湿热变化(增减与迁移)。不论何种原因引起的体积变化，都能导致裂缝，但最常见的是在限制条件下因收缩引起的干裂。补偿收缩就是用限制条件下的膨胀来补偿这种收缩，从而减免裂缝的产生与发展。近年来，随着对混凝土耐久性研究的不断深入，有人提出“碱-骨料反应”是影响混凝土耐久性主要因素的新观点，这就对膨胀剂的研究提出了新的课题：以往的各种膨胀剂中不同程度地含有碱，随着使用年限的推移，混凝土中的碱与活性骨料发生反应，会对混凝土结构产生破坏作用，而影响混凝土的使用寿命。

基于此，研制一种新型、高效、低碱、低掺量的混凝土膨胀剂是当务之急。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种低碱混凝土膨胀剂及其制备方法与应用。本发明提供的低碱混凝土膨胀剂作为一种多功能、高性能防渗抗渗抗裂产品，主要优点包括：膨胀能量大、后期收缩小、混凝土强度高、碱含量低，特别是能抵抗硫酸盐侵蚀；其作为一款新型混凝土抗裂防渗膨胀剂，在同行业中处于领先地位。此外，本发明低碱混凝土膨胀剂能够广泛应用于地下混凝土防水、地下室、地下停车场、地下铁路、公路、隧道、水利设施，游泳池、水池、水塔、储罐、屋面防水，梁柱接头、管道接头、混凝土后浇注，工业及民用建筑等有防水、防渗、抗渗要求的混凝土工程。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种低碱混凝土膨胀剂，原料组分按质量份计，包括：石膏20～50质量份、复合粉煤灰30～60质量份、明矾石5～10质量份和细骨料5～20质量份；其中，复合粉煤灰的原料组分按质量份计，包括：白云石55～65质量份、石灰渣3～5质量份、电厂炉渣15～20质量份、粉煤灰3～5质量份、锅炉炉渣5～6质量份和废砖渣5～10质量份。

优选地，混凝土膨胀剂的原料组分还包括氧化钇1～3质量份和膨润土5～8质量份。

优选地，低碱混凝土膨胀剂，原料组分按质量份计，包括：石膏30～50质量份、复合粉煤灰30～50质量份、明矾石5～8质量份、细骨料10～15质量份、氧化钇1～2质量份和膨润土5～8质量份。

优选地，石膏选自二水石膏、半水石膏和硬石膏中的一种或多种；优选硬石膏。

制备本发明低碱混凝土膨胀剂是按照质量份作为配比，在生产时可按照相应的比例增大或减少，如大规模生产可以千克或以吨为单位，小规模生产也可以克为单位，质量可以增大或减小，但各组成之间的质量配比比例不变。