[发明专利]一种混凝土和砂浆膨胀剂

说明书

技术领域：

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土和砂浆膨胀剂。

背景技术：

混凝土和砂浆膨胀剂是一种与水泥、水拌合后经水化反应来产生体积变大的结晶，从而引起混凝土和砂浆体积膨胀，产生一定的预应力，以助于控制混凝土和砂浆收缩开裂。早期膨胀剂的主要成分为石膏，其后一段时间多用煅烧高岭土、高绿煤矸石、明矾石、无水硫铝酸钙或铝酸钙熟料与石膏配制，但存在膨胀速度慢、膨胀能低的问题。

专利CN102503210A中公开了一种高性能混凝土膨胀剂，包括无水硫铝酸钙、硫酸钙和氧化钙，其重量百分比为40-60:20-40:10-25。这种膨胀剂的膨胀率较高，但膨胀期短，与混凝土配合使用后前期效果较好，后期随着时间的推移会逐渐减弱甚至消失，不利于水泥强度的长期稳定。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种膨胀率高、膨胀期长且安全环保的混凝土和砂浆膨胀剂。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种混凝土和砂浆膨胀剂，由如下重量份数的原料制成：

天然明矾90-100份、改性石膏粉50-60份、方镁石粉35-45份、膨胀石墨粉15-20份、海藻酸钙10-15份、纳米胶粉8-12份、松节油8-12份、沸石粉6-10份；

其制备方法如下：

(1)将天然明矾、改性石膏粉、方镁石粉和沸石粉混合均匀后送入回转窑，在1200-1500℃下煅烧1-2h，然后于空气中淬冷，得到膨胀熟料；

(2)将膨胀熟料与膨胀石墨粉、海藻酸钙混合均匀，然后加入球磨机中，球磨至粒度小于30μm，得到混合粉料；

(3)向混合粉料中加入纳米胶粉和松节油，充分混合均匀，然后置于微波频率2450MHz、功率600W下微波处理5-10min，最后包装入库。

所述改性石膏粉由如下重量份数的原料制成：石膏粉70-80份、纳米碳纤维3-5份、羧甲基纤维素5-8份、乙醇90-100份，其改性方法为：先将石膏粉和羧甲基纤维素分散于乙醇中，浸泡25-30min后加入纳米碳纤维，混合物于超声频率40kHz、温度45-55℃下超声处理15-20min，最后经浓缩、烘干后粉碎成粉末即可。

本发明的有益效果是：本发明以天然明矾为主要原料，并添加改性石膏粉等辅料，制得的膨胀剂具有碱性低、膨胀率高、膨胀期长、干缩率小等特点，在掺入混凝土或砂浆后能产生较强的膨胀应力，起到补偿收缩作用，是一种安全耐久性好的膨胀剂。其中方镁石粉和膨胀石墨粉的加入延长了膨胀期，提高膨胀剂的后期强度，纳米胶粉和松节油的加入提高了辅料之间的协同作用。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

(1)将90份天然明矾、50份改性石膏粉、35份方镁石粉和10份沸石粉混合均匀后送入回转窑，在1200-1500℃下煅烧2h，然后于空气中淬冷，得到膨胀熟料；

(2)将膨胀熟料与15份膨胀石墨粉、10份海藻酸钙混合均匀，然后加入球磨机中，球磨至粒度小于30μm，得到混合粉料；

(3)向混合粉料中加入8份纳米胶粉和10份松节油，充分混合均匀，然后置于微波频率2450MHz、功率600W下微波处理10min，最后包装入库。

改性石膏粉的制备：先将70份石膏粉和6份羧甲基纤维素分散于90份乙醇中，浸泡30min后加入3份纳米碳纤维，混合物于超声频率40kHz、温度50-55℃下超声处理20min，最后经浓缩、烘干后粉碎成粉末即可。

实施例2

(1)将100份天然明矾、60份改性石膏粉、40份方镁石粉和10份沸石粉混合均匀后送入回转窑，在1200-1500℃下煅烧2h，然后于空气中淬冷，得到膨胀熟料；

(2)将膨胀熟料与20份膨胀石墨粉、15份海藻酸钙混合均匀，然后加入球磨机中，球磨至粒度小于30μm，得到混合粉料；

(3)向混合粉料中加入10份纳米胶粉和12份松节油，充分混合均匀，然后置于微波频率2450MHz、功率600W下微波处理10min，最后包装入库。

改性石膏粉的制备：先将80份石膏粉和8份羧甲基纤维素分散于100份乙醇中，浸泡30min后加入5份纳米碳纤维，混合物于超声频率40kHz、温度50-55℃下超声处理20min，最后经浓缩、烘干后粉碎成粉末即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。