[发明专利]耐久型三膨胀源混凝土膨胀剂

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土，尤其是混凝土膨胀剂。

技术背景

随着我国商品和高性能混凝土的大规模应用，突出的矛盾是混凝土工程裂 缝出现的机率增多，而有害裂缝与结构耐久性有直接关系，商品住宅已涉及民生 问题，对此用户反映强烈。近年来，建设部和工程界对混凝土裂缝控制十分重视。 从材料角度来说，混凝土膨胀剂、减缩剂、钢纤维和合成有机纤维都是减免或分 散裂缝的有效措施，但从材料价格和施工便利方面，膨胀剂更有优势。我国吴中 伟院士指出“混凝土内部微裂缝到可见裂缝，对安全使用期是有害的，尤其对腐 蚀、反复荷载、动力作用等严酷条件，裂缝发展常是不耐久的主要原因，加入适 量膨胀剂有利于减免早期内部裂缝”，“到2010年我国基础设施建设与住宅建 筑需要大量优质混凝土，高性能混凝土(HPC)将大量应用，将膨胀剂掺入HPC是 必然趋势，只有重视膨胀剂质量，积极创新，才能加速这一发展进程”。

一九八五年混凝土膨胀剂在我国由中国建筑材料研究总院首先研制成功， 随着我国经济和建筑行业的发展，膨胀剂行业也在不断壮大发展，目前膨胀剂 已发展成为用量最大的混凝土外加剂之一，年销量已突破100万吨。经过二十 多年的推广应用，膨胀剂的生产技术和应用技术日臻成熟，同时还在不断发展 之中，已从初期的“高碱高掺”、“中碱中掺”的发展阶段进入到“低碱低掺” 的发展阶段。现已有部分科研机构、企业已着手研制生产二膨胀源膨胀剂或三 膨胀源膨胀剂，为满足部分特殊用户的需求及方便施工需要，产品多功能也在 成为膨胀剂的一个发展方向。

混凝土耐久性是混凝土抗渗性、抗冻性和抗环境介质侵蚀等性能的集中体 现，混凝土耐久性的优劣直接影响到建筑的使用功能、使用寿命及使用安全性， 因此混凝土的耐久性问题越来越引起业界的广泛关注和普遍重视。现有的改善 提高混凝土耐久性的技术措施有：①改善水泥的矿物组成；②应用双掺多掺技 术；③调整混凝土配合比；④在混凝土表面涂保护层。这些技术措施都能在不 同程度上改善和提高混凝土的耐久性。但采取这些技术措施有一定的技术难度， 投资也较大，还不能有效解决混凝土的收缩开裂问题，而混凝土一旦开裂，环 境介质会通过裂缝对混凝土内部进行侵蚀，容易造成钢筋锈蚀，水泥石劣化， 同样会导致混凝土耐久性差。

在混凝土中掺加膨胀剂，其主要作用是提高混凝土的抗裂性能和抗渗性能， 实现结构自防水，在一定程度上也有助于提高混凝土的抗硫酸盐腐蚀和抗碱- -集料反应的作用，可见膨胀剂的使用在客观上也起到提高混凝土耐久性的作 用。但对一些有高耐久性要求的混凝土及建筑，或是在环境介质侵蚀作用强的 环境中使用的混凝土，单用普通膨胀剂就难以满足混凝土耐久性要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐久型三膨胀源混凝土膨胀剂，能够解决现有混 凝土膨胀剂耐久性不足要求。

本发明是通过选材和调整配方等技术措施来增加和提高产品的性能，其技 术方案为：

①对膨胀剂母料，同时选用高铝熟料、高钙硫铝熟料和煅烧菱镁矿，以提 高产品的膨胀率，提高补偿收缩作用的同步性；

②添加引气剂，适当增加混凝土含气量，提高混凝土的抗渗性和抗冻性；

③添加沸石粉，降低混凝土发生碱--集料反应的风险，增加混凝土的内 养护作用；

④选用硅灰，提高混凝土密实度、抗腐蚀性、抗冲刷性和耐磨性等性能；

⑤为进一步提高混凝土的抗渗性，减小混凝土的吸水量，选加适量的硬脂 酸钠憎水剂。

具体为：

一种耐久型三膨胀源混凝土膨胀剂，其特征在于包括以下制备原材料及其 重量份比例：

硬石膏30～70份  高铝熟料5～35份  高钙硫铝熟料5～35份

煅烧菱镁矿0～4份    水渣0～30份；

外掺：

引气剂K120～30份    硅灰30～80份    沸石粉20～50份

憎水剂硬脂酸钠1～10份。

本发明的制备方法包括以下步骤：

破碎步骤，将高铝熟料、高钙硫铝熟料、硬石膏和煅烧菱镁矿各大块状的 原材料分别进行破碎成可入磨的小块或颗粒状；同时，将水渣经烘干机干燥成 粉或沙状，置入库斗中；