[发明专利]一种铝酸钡混凝土膨胀剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝酸钡混凝土膨胀剂，其重量百分比组成为：铝酸钡熟料50~60%、硬石膏40~50%、外加铝酸钡熟料与硬石膏总重量0~5.0%的无水硫酸铝；铝酸钡熟料由生料、可溶性淀粉和水经混合成型后，再经煅烧而成；生料由碳酸钡和氧化铝按照BaCO₃：Al₂O₃=2：1的重量百分比混合粉磨而成。其制备方法如下：先将碳酸钡和氧化铝制备成生料；再在生料中加入可溶性淀粉和适量水分搅拌均匀，将其压制成型并烘干；然后于1350±50℃煅烧并保温60～120min，即得到铝酸钡熟料；将熟料取出并冷却至室温；将硬石膏、无水硫酸铝和铝酸钡熟料配料并粉磨，即制备成膨胀剂。该膨胀剂的总膨胀量比较大，可以灵活调节膨胀时间，伴随硫酸钡沉淀的生成，混凝土的密实度增加，有利于提高其强度。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体的说是一种铝酸钡混凝土膨胀剂及其制备方法。

背景技术

混凝土在浇筑硬化过程中，由于化学减缩、冷缩和干缩等原因会产生体积收缩现象。这些收缩会使混凝土内部产生裂纹，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。目前，应用较多的膨胀剂有硫铝酸盐系膨胀剂、石灰系膨胀剂、氧化镁系膨胀剂及复合型膨胀剂。

对膨胀剂膨胀效果的主要要求：一是膨胀作用的大小，二是膨胀作用的合理发挥。一般希望膨胀剂具有较高的膨胀率，这样当所要求混凝土的膨胀值一定时，可以减少其掺量。膨胀剂膨胀作用的发挥应当与混凝土的强度增长相适应。如果膨胀太早，则因混凝土强度不够或者尚有一定的塑性，使得膨胀剂的膨胀能被吸收而发挥不出来；如果膨胀太迟，则又会因混凝土已具备较高强度，使得膨胀作用破坏了其已形成的结构。

影响混凝土膨胀效果的因素很多，如水泥品种和掺量、混凝土养护条件、环境温度和湿度、膨胀剂的组成、细度和掺量等。在实际生产中，正是因为上述诸多因素的影响，使得膨胀混凝土的配制不能被很好地控制，从而造成一些失败的工程案例。

基于此，开发出一种膨胀时间易于调节，以尽可能适应不同混凝土强度发展特点的膨胀剂，就显得十分重要。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种铝酸钡混凝土膨胀剂及其制备方法，制备的膨胀剂具有膨胀速率可调、膨胀能大、延长混凝土使用寿命等特点。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种铝酸钡混凝土膨胀剂，膨胀剂的重量百分比组成为：铝酸钡熟料50～60％、硬石膏40～50％、外加铝酸钡熟料与硬石膏总重量0～5.0％的无水硫酸铝；其中，铝酸钡熟料由生料、可溶性淀粉和水经混合成型后，再经煅烧而成；所述生料由碳酸钡和氧化铝按照BaCO₃：Al₂O₃＝2：1的重量百分比混合粉磨而成。

优选地，对膨胀剂各组分的要求为：铝酸钡熟料中的BaO·Al₂O₃≥90.0％，硬石膏中的CaSO₄≥85.0％，无水硫酸铝中的Al₂(SO₄)₃≥90.0％。

优选地，对生料中各组成的要求为：碳酸钡中的BaCO₃≥95.0％；氧化铝中的Al₂O₃≥95.0％。

一种制备铝酸钡混凝土膨胀剂的方法，包括如下步骤：

步骤一、取碳酸钡和氧化铝分别烘干后，按照所要求的重量百分比称取各物料并混合，然后粉磨至0.08mm方孔筛筛余不大于5％，制得生料，备用；

步骤二、在步骤一所制备的生料中加入2％的可溶性淀粉和适量水分，加水量以可以压制成型为准，搅拌均匀，然后将其压制成型，烘干；