[发明专利]一种免煅烧复合矿物膨胀剂

说明书

本发明公开了一种免煅烧复合矿物膨胀剂，该膨胀剂由粉磨至一定细度的磷石膏和菱镁矿尾矿混合而成，所述磷石膏采用内掺法，其掺量占矿物掺合料质量的6%~10%，菱镁矿尾矿采用外掺法，其掺量占水泥质量的4%~6%。本发明的MFKP膨胀剂在克服现有葡萄糖酸钠缓凝剂的温度敏感性强、掺量难以控制和易使混凝土产生离析现象以及现有UEA膨胀剂的水化速度快、水化热较大和易使混凝土坍落度经时损失增大等问题的同时，还可使混凝土不同阶段的体积收缩得到及时补偿，以提高混凝土的体积稳定性、密实性和耐久性。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，具体涉及一种免煅烧复合矿物膨胀剂。

背景技术

目前，商品混凝土具有以下突出特点：①工厂化预拌；②掺入大量的矿物掺合料；③流动性较大；④需长时运输；⑤需要泵送工艺等等。因此，商品混凝土表现出的主要质量问题如下：

第一、即使采用高效减水剂，与传统混凝土相比，商品混凝土的用水量也较大，干燥收缩量占总收缩量的60%以上，在建筑工程中人们对其没有采取任何补偿措施，因此，商品混凝土早期收缩裂缝是普遍存在的；

第二、由于商品混凝土中矿物掺合料活性普遍没有采取任何激发措施，工程验收时混凝土达不到设计强度等级要求的强度问题比较常见，严重时甚至需要采取结构加固措施；

第三、由于现有混凝土膨胀剂与商品混凝土存在严重的适应性不良问题，使抗渗混凝土配合比普遍没有采取任何补偿措施，导致地下空间混凝土出现严重的渗漏问题。

第四、由于现有混凝土缓凝剂剂的温度敏感性较强，受东北地区昼夜温差大及春、秋两季天气温度变化较大的影响，其掺量难于控制，易使混凝土产生离析现象。

目前，混凝土膨胀剂的类型主要有三种，即硫铝酸盐类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂和氧化镁类膨胀剂，或者由这三种膨胀剂复合而成的膨胀剂，它们的共同特点是：a、原材料均是煅烧工艺制备的；b、产品均与水反应，且水化速度较快；c、储存期需采取防潮措施；d、对坍落度经时损失影响较大；d、需特殊湿养护等。其中硫铝酸盐类膨胀剂亦称为UEA膨胀剂，占混凝土膨胀剂市场总量的80%。由于UEA膨胀剂的膨胀能较大，在现场搅拌混凝土时代具有明显的技术优势，曾经在补偿混凝土体积收缩的技术方面得到广泛应用。当进入商品混凝土时代，由于UEA膨胀剂水化速度快，且需要大量的水，导致混凝土坍落度经时损失过大，经常出现难泵或赌泵的技术问题，曾经的技术优势已不复存在。因此，市场上亟需一种与商品混凝土适应性良好的膨胀剂。

目前，商品混凝土普遍采用葡萄糖酸钠缓凝剂，掺量一般为胶凝材料的0.03%~0.05%。葡萄糖酸钠的缓凝机理是：首先，葡萄糖酸酸钠的羧基OH^-在水泥水化产物的碱性介质中与游离Ca²⁺反应生成不稳定的络合物，在水化初期抑制了液相中Ca²⁺的浓度，随着水化进程的继续，这种不稳定的络合物将自行分解，水化将继续正常进行。其次，葡萄糖酸酸钠的羧基OH^-与水分氢键缔合，以及水分子之间的氢键缔合，使水泥颗粒表面形成了一层稳定的溶剂化水膜，阻止水泥颗粒间的直接接触，阻碍水化进行，延缓了水泥的凝结时间。由于葡萄糖酸钠缓凝剂的温度敏感性较强，受东北地区昼夜温差较大及春、秋两季天气温度变化较大的影响，其掺量难于控制，易使混凝土产生离析现象，给混凝土泵送工艺造成极大困惑。