一种膨胀型抗蚀掺合料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种膨胀型抗蚀掺合料及其制备方法，属于建筑材料技术领域。所述膨胀型抗蚀掺合料由以下质量百分比的原料制成：40～60％粉煤灰，20～40％矿渣粉，5～15％轻烧氧化镁，5～10％氧化钙类膨胀剂，1～2％石膏，0.015～0.03％六偏磷酸钠。本发明专利技术制备的膨胀型抗蚀掺合料通过各组分的相互配合，可以弥补单一组分单掺的缺点，综合提高混凝土的抗裂性能、力学性能和耐久性能。学性能和耐久性能。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀型抗蚀掺合料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种膨胀型抗蚀掺合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国建筑行业快速发展，对混凝土结构的性能要求也越来越高，混凝土的性能除了应考虑混凝土的工作性、强度等级外，还应考虑混凝土的裂缝控制和结构本身的致密性，满足耐久性的需求。混凝土的收缩是引起混凝土开裂的重要因素，为降低混凝土开裂风险和提高其耐久性能，建筑行业的技术人员从工艺、材料等不同角度探索了补偿混凝土收缩、降低混凝土的早期温升和提高混凝土抗氯离子渗透性能的技术途径，如加入掺合料、采用冷却水搅拌、降低原材料的温度、添加膨胀剂等措施。
[0003]专利申请CN104386939A中公开了一种复合掺合料、复配方法及煤矿内层井壁混凝土的施工方法，主要目的在于降低混凝土在固化过程中释放的水化热，从而减少混凝土产生的裂缝。该复合掺合料包括：粉煤灰、矿粉、膨胀剂以及减缩型减水剂。其中，所述粉煤灰占所述复合掺合料总质量的百分比为：15～30％；所述矿粉占所述复合掺合料总质量的百分比为：20～50％；所述膨胀剂所述复合掺合料占总质量的百分比为：30～60％；当所述减缩型减水剂为固态，所述减缩型减水剂的质量占所述复合掺合料总质量的百分比为：0.5～2％；当所述减缩型减水剂为液态，所述减缩型减水剂的折固质量占所述复合掺合料总质量的百分比为：0.5～2％。膨胀剂的使用可以提高混凝土的抗裂效果，但在一定范围内，会降低混凝土的力学性能；而且氧化钙类膨胀剂早期水化速率快，使得大部分膨胀能在混凝土塑性阶段就消耗了，在有效膨胀窗口内补偿收缩能力不足，补偿期短，达不到预期补偿收缩的效果。
[0004]目前配制高耐久性混凝土常加入优质的掺合料，降低水化热的几种放热，提高混凝土的结构致密性，从而提高耐久性。但优质的掺合料自身资源有限，且成本较高、生产耗能较大。因此，需要开发出一种混凝土掺合料既能解决混凝土开裂，又能有足够的补偿收缩能力，还能提高混凝土的力学性能和耐久性能。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的不足，实现上述目的，本专利技术提供了一种膨胀型抗蚀掺合料，由以下质量百分比的原料组成：40～60％粉煤灰，20～40％矿渣粉，5～15％轻烧氧化镁，5～10％氧化钙类膨胀剂，1～2％石膏，0.015～0.03％六偏磷酸钠；所述粉煤灰、矿渣粉的质量比为(1:1)～(3:1)。
[0006]优选的，所述轻烧氧化镁、氧化钙类膨胀剂的质量比为(1:2)～(3:1)。
[0007]优选的，所述粉煤灰的比表面积为600～800m2/kg，所述矿渣粉的比表面积为600～800m2/kg。
[0008]优选的，所述轻烧氧化镁为M型氧化镁膨胀剂，MgO含量≥80wt％，水化活性值t为100～200s，比表面积≥200m2/kg，1.18mm筛余≤0.5％。
[0009]进一步优选的，所述轻烧氧化镁的水化活性值t为120～150s。
[0010]优选的，所述氧化钙类膨胀剂的比表面积≥200m2/kg，1.18mm筛余≤0.5％。
[0011]优选的，所述石膏为脱硫石膏、二水石膏、半水石膏、硬石膏中一种或几种。
[0012]优选的，所述六偏磷酸钠为食品级六偏磷酸钠，磷酸盐总量≥68％，非活性磷酸盐≤7.5％。
[0013]本专利技术还提供了上述任一项所述的膨胀型抗蚀掺合料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1、按照设定的配比称量所述轻烧氧化镁、氧化钙类膨胀剂、石膏、六偏磷酸钠进行预混合，预混时间为10～30min，得到混合物A；按照设定的配比称量所述粉煤灰和矿渣粉，磨至比表面积为600～800m2/kg，经均化并静置1d，得到混合物B；
[0015]S2、将步骤S1中的混合物A与混合物B充分混合均匀，即得膨胀型抗蚀掺合料。
[0016]本专利技术中复合了钙质膨胀剂早期膨胀作用与轻烧氧化镁的中长期膨胀作用，更好的针对混凝土各时期的收缩进行补偿。氧化镁可根据活性不同水化反应周期可达到30天以上，甚至数年，利用氧化镁特有的延迟膨胀，可以补偿大体积混凝土温降收缩，弥补氧化钙类膨胀剂补偿收缩能力不足的问题；但氧化镁常温下活性低，在水化温升低于40℃的混凝土结构中，其水化反应速率仍不能满足混凝土的收缩；并且膨胀剂的使用会降低混凝土的力学性能。本专利技术中将性能较低的掺合料进行粉磨优化，其中较弱的Si
‑
O键、Al
‑
O键发生断裂，结构发生重排，增加了掺合料中的非晶态物质含量，可以提高掺合料的活性；较高的比表面积使得掺合料与水泥颗粒形成更优的颗粒级配和更紧密堆积的状态，粉煤灰的细化还可以提高其火山灰效应；而结构的致密化减少了腐蚀性离子或有害物浸入混凝土内部的途径；因此细化的掺合料不仅能提高混凝土的力学性能，还能提高部分耐久性能指标。六偏磷酸钠应用于钢筋混凝土中，可以使钢筋表面生成致密的钝化膜，隔绝混凝土中的水与氯离子与钢筋接触，从而进一步提高钢筋混凝土的耐久性能；但是其具有一定的缓凝作用，会降低混凝土的早期强度，而本专利技术中通过各组分的相互配合，可以弥补单一组分单掺的缺点，综合提高混凝土的抗裂性能、力学性能和耐久性能。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018](1)本专利技术提供的掺合料一方面可以补偿混凝土各时期的收缩外，还可以弥补膨胀剂对混凝土力学性能造成的负面影响；另一方面，可以弥补传统阻锈剂对混凝土早期强度降低而导致拆模时间延长的缺点，还可以提高混凝土的耐久性能；即本专利技术的掺合料通过各组分之间的相互协同作用，能够综合提高混凝土的抗裂性能、力学性能和耐久性能；
[0019](2)本专利技术所采用的原料粉煤灰、矿渣粉性能较低，降低了对高耐久性混凝土对优质原材料的依赖，提高了劣质掺合料的利用率；经过粉磨后提高了掺合料的活性，使掺合料的性能更优，从而能提高混凝土的力学性能和部分耐久性能。
具体实施方式
[0020]以下结合实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。本领域技术人员依据以下实施方式所作的任何等效变换或替代，均属于本专利技术的保
护范围之内。
[0021]以下实施例和对比例中，轻烧氧化镁的MgO含量≥80％，水化活性值t为100～200s，比表面积≥200m2/kg，1.18mm筛余≤0.5％；氧化钙类膨胀剂比表面积≥200m2/kg，1.18mm筛余≤0.5％，氧化钙类膨胀剂中游离氧化钙(f
‑
CaO)含量为50～65％；六偏磷酸钠为食品级六偏磷酸钠，磷酸盐总量≥68％，非活性磷酸盐≤7.5％。粉煤灰以采购自嘉峪关市安邦矿业有限责任公司的F类II级粉煤灰为原料，经过机械粉磨后制备成比表面积为600～800m2/kg的粉煤灰；矿渣粉以采购自嘉峪关市安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀型抗蚀掺合料，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：40～60％粉煤灰，20～40％矿渣粉，5～15％轻烧氧化镁，5～10％氧化钙类膨胀剂，1～2％石膏，0.015～0.03％六偏磷酸钠；所述粉煤灰、矿渣粉的质量比为(1:1)～(3:1)。2.根据权利要求1所述的一种膨胀型抗蚀掺合料，其特征在于，所述轻烧氧化镁、氧化钙类膨胀剂的质量比为(1:2)～(3:1)。3.根据权利要求1所述的一种膨胀型抗蚀掺合料，其特征在于，所述粉煤灰的比表面积为600～800m2/kg，所述矿渣粉的比表面积为600～800m2/kg。4.根据权利要求1所述的一种膨胀型抗蚀掺合料，其特征在于，所述轻烧氧化镁为M型氧化镁膨胀剂，MgO含量≥80wt％，水化活性值t为100～200s，比表面积≥200m2/kg，1.18mm筛余≤0.5％。5.根据权利要求4所述的一种膨胀型抗蚀掺合料，其特征在于，所述轻烧氧化镁的水化活性值t...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦哲焕，纪宪坤，徐可，郭城瑶，方博，
申请(专利权)人：武汉三源特种建材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：