一种混凝土膨胀剂及其制备方法技术

本发明专利技术具体公开一种混凝土膨胀剂，包括以下重量份的原料：沉珠20

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土膨胀剂及其制备方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及混凝土和砂浆
，具体涉及一种混凝土膨胀剂及其制备方法。

技术介绍

[0003]混凝土膨胀剂用来配制膨胀混凝土（包括补偿收缩混凝土和自应力混凝土），补偿收缩混凝土具有补偿混凝土干缩和密实混凝土、提高混凝土抗渗性作用，在土木工程中主要用于防水和抗裂两个方面，使用较多的场合是配制高等级防水混凝土和适当延长伸缩缝或后浇带间距。
[0004]混凝土在凝结初期或硬化过程中会出现体积缩小现象，在结构内部产生收缩应力，当收缩应力超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂形成收缩裂缝，为防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝通常会在混凝土中掺入混凝土膨胀剂，然而，现有的混凝土用膨胀剂与混凝土之间的结合能力差，膨胀作用不明显，严重限制了膨胀剂对混凝土抗收缩性的提升效果，容易出现裂缝的现象，且膨胀剂通常存在与混凝土基体的粘结性不良、容易遭到酸性物质的腐蚀开裂剥落等问题，因此，现阶段市场上亟需一种混凝土膨胀剂及其制备方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种混凝土膨胀剂及其制备方法，能够明显提高混凝土与膨胀剂之间的结合强度，充分发挥膨胀剂对混凝土的增强效果，同时，还通过增强膨胀剂的耐腐蚀性能来提高腿混凝土的作用时限。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是，一种混凝土膨胀剂，包括以下重量份的原料：沉珠20-30重量份、天然高分子纤维素10-20重量份、木质素10-20重量份、吸水性树脂2-6重量份、弹性骨料12-18重量份、可分散活化剂3-7重量份、减水剂0.2-0.6重量份、乳胶5-11重量份、水溶性树脂2-8重量份、分散剂0.4-1重量份、消泡剂0.4-0.8重量份、硫酸铝4-10重量份、氧化钙12-24重量份、羟基羟酸盐0.4-1重量份、粉末沥青1-5重量份、缓凝剂2-6重量份和适量的水分。
[0007]优选的，所述包括以下重量份的原料：沉珠24-26重量份、天然高分子纤维素14-16重量份、木质素14-16重量份、吸水性树脂3-5重量份、弹性骨料14-16重量份、可分散活化剂4-6重量份、减水剂0.6-0.8重量份、乳胶7-9重量份、水溶性树脂4-6重量份、分散剂0.6-0.8重量份、消泡剂0.5-0.7重量份、硫酸铝6-8重量份、氧化钙17-19重量份、羟基羟酸盐0.6-0.8重量份、粉末沥青2-4重量份、缓凝剂3-5重量份和适量的水分。
[0008]优选的，包括以下重量份的原料：沉珠25重量份、天然高分子纤维素15重量份、木质素15重量份、吸水性树脂4重量份、弹性骨料15重量份、可分散活化剂5重量份、减水剂0.7
重量份、乳胶8重量份、水溶性树脂5重量份、分散剂0.7重量份、消泡剂0.6重量份、硫酸铝7重量份、氧化钙18重量份、羟基羟酸盐0.7重量份、粉末沥青3重量份、缓凝剂4重量份和适量的水分。
[0009]优选的，所述弹性骨料的粒径在0.05-0.20
㎜
范围内，且所述弹性骨料为橡胶粒、硅胶颗粒和塑料颗粒中的一种或多种组合。
[0010]优选的，所述减水剂为粉体的聚羧酸系减水剂或萘系减水剂，所述可分散活性剂为碳酸钙、硫酸钠和氯化锌中的一种或多种组合。
[0011]优选的，所述水溶性树脂为水溶性尿醛树脂、水溶性环氧树脂、水溶性丙烯酸改性醇酸树脂中的一种或多种组合，所述沥青粉末的平均粒径≤80μm，且所述沥青粉末是由乳化后的沥青经喷雾干燥后得到。
[0012]优选的，所述羟基羟酸盐为葡萄糖酸锌、D-葡萄糖酸钠和葡萄糖酸钾中的一种或多种组合，所述缓凝剂为柠檬酸钠和L型酒石酸中的一种或两者的组合物。
[0013]优选的，所述沉珠的平均粒径约为1.2μm，且所述沉珠是由燃料锅炉燃烧所产生得烟灰获得。
[0014]本专利技术还公开了一种混凝土膨胀剂的制备方法，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：步骤S1：将经过除杂后的秸秆分散在异丙醇和氢氧化钠的混合溶液中并投放到带有搅拌器的水浴反应釜中，水浴加热升温，搅拌反应6-13小时，过滤去除滤渣，得到天然高分子纤维素和木质素碱液；步骤S2：将所得到的天然高分子纤维素和木质素碱液用质量分数为95%的冰醋酸以缓慢滴加的方式中和至中性，得到天然高分子纤维素、木质素悬浮液；步骤S3：在碱性溶液中将天然高分子纤维素、木质素悬浮液和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵反应，在然高分子纤维素、木质素的分子链上接枝有2-羟丙基三甲基氯化铵，然后，再在乙醇-水混合溶剂中与氯乙酸反应，在然高分子纤维素、木质素上接枝乙酸基团，形成改性成阴离子和阳离子的两性型吸附剂的然高分子纤维素、木质素；步骤S4：将沉珠、吸水性树脂、弹性骨料、水溶性树脂、硫酸铝、氧化钙、羟基羟酸盐、粉末沥青以及上述所得到的两性型吸附剂的然高分子纤维素、木质素加入球磨设备中磨至所要求的细度；步骤S5：按比例加入可分散活化剂、减水剂、乳胶、分散剂、消泡剂和缓凝剂，混合均匀后继续研磨至500m2/kg；步骤S6：将制备好的膨胀剂冷却至室温后装袋封存。
[0015]优选的，所述粉磨设备优选的为电磁式磁力振动磨、行星球磨机或连续粉体表面改性机。
[0016]本专利技术与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术通过添加经改性后的木质素和天然高分子纤维素，具备阳离子型和阴离子型吸附剂的特点，天然高分子纤维素、木质素等天然高分子分子链上带有大量的羟基等活性基团，使得膨胀剂与混凝土之间具有良好的吸附络合性能，从而可在较高的程度上降低了混凝土收缩产生的开裂风险，还缓解了秸秆带来的污染、处理困难、占地、民众政府之间情绪对立问题，是一种环保、经济、安全、充填强度高、成本低的技术，具有变废为宝的功效；
（2）本专利技术通过添加的弹性骨料和可分散活性剂，弹性骨料与其它配料均匀混合后，可分散活化剂能够最大限度地激活和促进弹性骨料和乳胶的活性，使弹性骨料和乳胶与混凝土内部的结合更加致密，增强了混凝土的力学性能及耐久性能，提高耐酸腐蚀性能，能够适用于现如今因工业污染导致空气中酸性物质及其它腐蚀性物质含量较高的环境下；（3）本专利技术通过添加的乳胶和水溶性树脂，胶乳加入后能够在混凝土内形成网络膜状物质，包覆在混凝土的表面，隔绝CO2、H2S、CL2等酸性物质的侵蚀，而水溶性树脂在遇到CO2、H2S、CL2等酸性物质时，发生化学反应，在腐蚀界面形成一种更加致密的网结构膜，有效阻挡CO2、H2S、CL2等酸性物质的侵入；（4）本专利技术通过添加的分散剂，分散剂能降低混凝土膨胀剂的稠度，提高流动性，改善混凝土膨胀剂的流变性能，通过添加消泡剂，消泡剂能消除混凝土膨胀剂中的微小气泡，通过添加的羟基羟酸盐，羟基羟酸盐所含有的游离态的酸根离子通过和氯离子在钢筋表面竞争吸附，最终通过鳌合作用在钢筋表面形成一层致密的吸附膜对钢筋起到保护作用，可进一步提高混凝土氯离子和硫酸盐侵蚀的能力，从而可对混凝土的内部起到良好的保护效果；（5）本专利技术通过添加的减水剂，减水剂优选聚羧酸类减水剂，与水溶性树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土膨胀剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：沉珠20-30重量份、天然高分子纤维素10-20重量份、木质素10-20重量份、吸水性树脂2-6重量份、弹性骨料12-18重量份、可分散活化剂3-7重量份、减水剂0.2-0.6重量份、乳胶5-11重量份、水溶性树脂2-8重量份、分散剂0.4-1重量份、消泡剂0.4-0.8重量份、硫酸铝4-10重量份、氧化钙12-24重量份、羟基羟酸盐0.4-1重量份、粉末沥青1-5重量份、缓凝剂2-6重量份和适量的水分。2.如权利要求1所述的一种混凝土膨胀剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：沉珠24-26重量份、天然高分子纤维素14-16重量份、木质素14-16重量份、吸水性树脂3-5重量份、弹性骨料14-16重量份、可分散活化剂4-6重量份、减水剂0.6-0.8重量份、乳胶7-9重量份、水溶性树脂4-6重量份、分散剂0.6-0.8重量份、消泡剂0.5-0.7重量份、硫酸铝6-8重量份、氧化钙17-19重量份、羟基羟酸盐0.6-0.8重量份、粉末沥青2-4重量份、缓凝剂3-5重量份和适量的水分。3.如权利要求1所述的一种混凝土膨胀剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：沉珠25重量份、天然高分子纤维素15重量份、木质素15重量份、吸水性树脂4重量份、弹性骨料15重量份、可分散活化剂5重量份、减水剂0.7重量份、乳胶8重量份、水溶性树脂5重量份、分散剂0.7重量份、消泡剂0.6重量份、硫酸铝7重量份、氧化钙18重量份、羟基羟酸盐0.7重量份、粉末沥青3重量份、缓凝剂4重量份和适量的水分。4.如权利要求1所述的一种混凝土膨胀剂，其特征在于，所述弹性骨料的粒径在0.05-0.20
㎜
范围内，且所述弹性骨料为橡胶粒、硅胶颗粒和塑料颗粒中的一种或多种组合。5.如权利要求1所述的一种混凝土膨胀剂，其特征在于，所述减水剂为粉体的聚羧酸系减水剂或萘系减水剂，所述可分散活性剂为碳酸钙、硫酸钠和氯化锌中的一种或多种组合。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立春，
申请(专利权)人：句容市星辰新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：