[发明专利]建筑混凝土膨胀剂

说明书

本发明公开了一种建筑混凝土膨胀剂，由以下重量份配比的各组分制成：硅铝酸钙10～20份、硫铝酸钙20～25份、固硫废渣20～30份、赤泥15～25份、镁渣10～15份、改性氧化钙4～8份、氧化镁4～7份、甲基硅酸钠3～8份、三异丙醇胺3～5份、硫酸铝钾5～8份、偶氮二甲酰胺0.1～0.3份、柠檬酸钠0.5～0.8份、十二烷基苯磺酸钠2～4份、乙烯－醋酸乙烯共聚物0.4～0.6份、聚羧酸减水剂1～3份。本发明具有高的强度、良好的补偿能力和调控氧化钙反应等优点，是很有发展前途的一种混凝土外加剂。

技术领域

本发明涉及一种建筑混凝土膨胀剂，属于建筑材料混凝土外加剂技术领域。

背景技术

混凝土是使用最广泛的建筑材料，随着科学技术的发展，也在不断被深入研究，性能完善和发展。近年来，混凝土的收缩与开裂问题已成为研究的热点，这是由于在水泥凝结硬化初期，水分散失以及温度、湿度的变化容易引起体积收缩，在收缩受到限制而产生的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度时，水泥混凝土易发生开裂；同时，开裂后的混凝土，承载能力急剧降低；再者，水分的渗入会进一步恶化混凝土的耐久性，导致钢筋锈蚀、结构破坏，降低混凝土的使用性能。

从材料角度，可以通过在混凝土中掺入纤维、磨细粉煤灰或矿渣粉和膨胀剂来解决混凝土的收缩与开裂问题。但是，纤维拌制混凝土比较麻烦，成本高；磨细粉煤灰或矿渣粉掺量大，所需材料成本高，且不能完全解决混凝土的收缩开裂。然而，膨胀剂是一种化学添加剂，掺入加在混凝土中，在混凝土凝结硬化时，发生膨胀并堵塞毛细孔裂缝，改善混凝土内部结构，起到补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用。因此，膨胀剂是解决混凝土的收缩与开裂问题的一种有效手段。

目前，国内外主要使用的膨胀剂有硫铝酸钙型、氧化钙型和氧化镁型，其原理是通过硫铝酸盐、氧化钙、氧化镁等在水泥水化过程中与水或水泥的水化产物反应生成膨胀性物质。中国专利公开号：CN104386938A公开了名为“用于超长混凝土结构无缝施工的多功能膨胀剂”的专利，该膨胀剂的组分及其重量份数比分别为：硫铝酸盐熟料44-67份；硬石膏15-25份；氧化镁5-8份；氧化钙5-10份；酒石酸1-2.5份；分散剂1.5-2.5份；硅酸钠3.5-5.5份；碳酸钠2.5-7.5份。虽然其能获得一定的强度和补偿收缩能力，但是还不能令人满意。同时氧化钙水化迅速，大部分膨胀发生在混凝土产生强度之前的塑性阶段，膨胀作用不明显。因此，继续探索与研究混凝土膨胀剂是必要的。

发明内容

针对上述现有技术中混凝土膨胀剂的强度、补偿能力和氧化钙水化反应过快不足的技术问题，本发明所要解决的技术问题是提出了一种能有效地提高膨胀剂强度和补偿能力，且能调控氧化钙反应的建筑混凝土膨胀剂。

一种建筑混凝土膨胀剂，由以下重量份配比的各组分制成：硅铝酸钙10～20份、硫铝酸钙20～25份、固硫废渣20～30份、赤泥15～25份、镁渣10～15份、改性氧化钙4～8份、氧化镁4～7份、甲基硅酸钠3～8份、三异丙醇胺3～5份、硫酸铝钾5～8份、偶氮二甲酰胺0.1～0.3份、柠檬酸钠0.5～0.8份、十二烷基苯磺酸钠2～4份、乙烯－醋酸乙烯共聚物0.4～0.6份、聚羧酸减水剂1～3份。

优选地，

一种建筑混凝土膨胀剂，由以下重量份配比的各组分制成：硅铝酸钙15份、硫铝酸钙22份、固硫废渣25份、赤泥20份、镁渣12份、改性氧化钙6份、氧化镁5份、甲基硅酸钠6份、三异丙醇胺4份、硫酸铝钾7份、偶氮二甲酰胺0.2份、柠檬酸钠0.6份、十二烷基苯磺酸钠3份、乙烯－醋酸乙烯共聚物0.5份、聚羧酸减水剂2份。

所述的赤泥是按照以下步骤进行处理：

1)先将按重量比为赤泥：水＝10：1物料，球磨混合20～30min，然后在搅拌条件下滴加FeCl₃至pH＝7，静置2～3d，洗涤，100～110℃烘干，得到改性赤泥1，备用；