[发明专利]一种改性高岭土缓释膨胀剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性高岭土缓释膨胀剂的制备方法，属于膨胀剂制备技术领域。

背景技术

混凝土膨胀剂是一种与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石、氢氧化钙或钙矾石和氢氧化钙，使混凝土产生体积膨胀的外加剂，主要应用于地下建筑物，液状材料容池，高强度公路路面、桥梁混凝土面层、涵洞，预制构件、框架结构接头的锚接、管道接头等领域。用于水泥或水泥混凝土中的膨胀剂的功能是使硬化后的混凝土产生一定的体积膨胀，减少水泥或水泥混凝土硬化早期产生的收缩裂缝。

我国目前市场上流通较广泛的混凝土膨胀剂当属基于钙矾石的硫铝酸盐型膨胀剂，这类钙矾石型膨胀剂早期膨胀发挥过快的特性决定了这类混凝土膨胀剂只有在限制条件下才能发挥作用，即限制膨胀补偿限制收缩，其对目前建筑行业中大量无钢筋限制或限制条件较小的工程或部分结构(道路、墙体)起不到应有的补偿作用。并且此类混凝土膨胀剂对收缩的补偿主要发生在水化早期，对水泥基材料的中后期收缩补偿作用不明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对钙矾石型膨胀剂早期膨胀发挥过快，导致其中后期收缩补偿作用不明显的问题，提供了一种将高岭土膨胀剂混合浆液与缓释液相混合制备改性高岭土缓释膨胀剂，使其在发挥收缩补偿作用时，缓慢释放其功效，使得其在早期以及中后期都能达到收缩补偿作用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）选取高岭土颗粒，对其进行高压碾压并过筛，制备得280～300目超细高岭土粉，将高岭土粉用水调和成固体重量占80%的高岭土浆，随后升温加热至75～80℃，搅拌混合并缓慢滴加高岭土浆总质量5%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，保温加热15～20min，制备得活化高岭土浆液，备用；

（2）按质量比1:5，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷添加至无水乙醇中，搅拌混合并滴加质量浓度为10%的盐酸溶液，调节溶液pH至3～5，随后加热升温至45～60℃，搅拌混合10～15min，制备得改性溶液；

（3）随后按体积比1:5，将步骤（1）制备的活化高岭土浆液添加至上述制备的改性溶液中，对其搅拌混合，继续保温加热25～30min，随后对其过滤并收集滤饼，用去离子水洗涤3～5次，在65～70℃烘箱中干燥6～8h，制备得改性高岭土；

（4）将上述制备的改性高岭土置于100℃蒸汽养护箱中，蒸汽养护5～7天后，将其置于马弗炉中，在氮气保护下，对其加热升温至250℃，控制升温速率为10℃/min，待恒温煅烧25～30min后，继续升温加热对其煅烧，控制升温速率为3℃/min，待温度升至1000℃后，保温煅烧2～3h，随后静置冷却至20～30℃，制备得改性高岭土膨胀剂；

（5）按固液比1:5，将微晶纤维素与二氯甲烷搅拌混合，制备得悬浊液，随后按固液比1:5，将悬浊液与上述制备的高岭土膨胀剂搅拌混合25～30min，制备高岭土膨胀剂混合浆液；

（6）按重量份数计，分别称量55～70份去离子水，25～35份明胶和5～10份烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌混合制备得保护液，随后按体积比1:5，将上述制备的高岭土膨胀剂混合浆液与保护液搅拌混合10～15min，随后对其过滤并收集滤饼，用去离子水洗涤3～5次，在65～80℃下干燥6～8h，即可制备得一种改性高岭土缓释膨胀剂。

本发明的应用方法：分别称量水泥，砂，碎石以及水，将其混合均匀后，向其中加入水泥质量6～7％上述制备的改性高岭土缓释膨胀剂，对其搅拌直至均匀，静置凝固即可制备得混凝土，并对其检测，7天限制膨胀率为0.04～0.047％，抗压强度为37.5～38.0MPa，28天限制膨胀率为0.065～0.080％，抗压强度为45.2～46.1MPa。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备的膨胀剂限制膨胀率达到0.04％以上，优于国标0.025％强制指标值；

（2）同时本发明制备的膨胀剂在早期以及中后期都能达到收缩补偿作用；

（3）制备步骤简单及其所需成本低。

具体实施方式