[发明专利]一种膨胀历程可控的改性氧化钙类膨胀剂及其制备方法

说明书

本发明公布了一种膨胀历程可控的改性氧化钙类膨胀剂及其制备方法。所述改性氧化钙类膨胀剂的比表面积为300m²/kg~500m²/kg，先由松香树脂酸包覆氧化钙熟料、再将其与调凝组分混合均匀而制备；其中氧化钙熟料、松香树脂酸、调凝组分三者的质量比为（990~996）:（2~8）:2。应用该发明可显著调节氧化钙类膨胀剂的膨胀进程，降低混凝土塑性阶段氧化钙类膨胀剂的膨胀能损失，在混凝土硬化过程中产生更多有益膨胀，高效发挥氧化钙类膨胀剂的补偿收缩作用。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别是涉及一种膨胀历程可控的改性氧化钙类膨胀剂及其制备方法。

背景技术

混凝土开裂常常会缩短工程结构的使用寿命，降低结构的安全性，严重威胁着人民的生命、财产安全。混凝土自收缩、干缩、温度收缩等收缩变形在约束条件下会形成拉应力，是导致开裂的重要原因。为了提升混凝土的抗裂性，可在混凝土中掺入膨胀剂，产生膨胀变形，削减或抵消不利的收缩变形，即补偿收缩。目前，这种补偿收缩技术已在防水混凝土、薄壁结构混凝土中得到广泛应用。

氧化钙类膨胀剂是一种常用的混凝土膨胀剂，其主要成分是游离氧化钙。氧化钙类膨胀剂与水接触后会迅速发生反应，相当一部分氧化钙在混凝土尚未硬化的塑性阶段就发生反应，而此时混凝土并未形成收缩应力，这就导致膨胀剂过早消耗，未形成有效膨胀。因此，调控氧化钙类膨胀剂的膨胀历程，使其能在混凝土形成收缩应力的阶段产生有效膨胀，则可以大幅提高膨胀剂的利用效率，降低膨胀剂的掺量，节约成本。

公布号CN103130437A的中国专利公布了一种氧化钙类混凝土膨胀剂及其制备方法。先将石膏和氧化钙熔融煅烧形成石膏包覆氧化钙的熟料，再将其与剩余粉料共同粉磨至比表面积140m²/kg～400m²/kg后制取样品。该方法主要效用是提高膨胀剂的抗风化能力，延长产品保质期，但熔融工艺能耗较大，在环保要求越来越严格的大背景下，实施难度较大，且未有效解决膨胀剂的过早消耗问题。

公布号CN104671700A的中国专利公布了一种改性氧化钙类混凝土膨胀剂及其制备方法。先用硅烷偶联剂改性氧化钙类膨胀熟料，获得初步改性氧化钙膨胀熟料；用丙烯酸酯单体在熟料表面原位聚合，形成改性氧化钙类膨胀剂；再将其粉磨至比表面积为100m²/kg

～600m²/kg后获得样品。该发明主要解决产品防潮能力，延长保质期，同时膨胀效能有了一定的提高，但对膨胀剂过早消耗的问题，影响十分有限。

公布号CN104671690A的中国专利公布了一种改性氧化钙类膨胀熟料、其制备方法及其应用。先在草酸溶剂中通过物理吸附和化学反应的方式，在氧化钙类膨胀熟料粉体表面形成大量致密的草酸钙，制得改性氧化钙类膨胀熟料，再将其比表面积粉磨至为200m²/kg～400m²/kg即为专利产品。该发明产品抗风化能力有所提高，膨胀历程有所推迟，自3d起其膨胀率达到并超过未改性产品，膨胀历程尚需进一步优化。而且熟料表面包覆的膜状物草酸钙不会在碱性溶液中分解，包覆比例控制不当，极易因混凝土安定性不良引起后期开裂问题。

公布号CN104692688A的中国专利公布了一种改性氧化钙类水泥混凝土膨胀剂及其制备方法。通过物理吸附的方式将水溶性高分子有机聚合物包裹于氧化钙类膨胀熟料的表面，粉磨至比表面积为100m²/kg～600m²/kg后即得样品。该发明产品与公布号CN104671700A公布的产品性能相似，抗风化能力有所提高，膨胀历程有所推迟，但对膨胀剂过早消耗的优化有限。