一种混凝土用双重抗裂剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土用双重抗裂剂及其制备方法，属于混凝土添加剂技术领域。本发明专利技术公开的制备方法包括煅烧制备轻烧氧化镁，可以得到组分均匀且细的氧化镁；包括用酸化纤维增强处理，可以提高氟石膏与轻烧氧化镁的物理性能；包括用水化分散激发剂对混合粉末的激发，可以较好地分散水泥团聚，激发水泥水化。本发明专利技术中制备的混凝土用双重抗裂剂包括水化快的氟石膏和水化较为缓慢的氧化镁，通过添加酸化纤维和水化分散激发剂进行综合调节，有效补偿了混凝土的收缩性能，提高了混凝土的强度和抗压性能，大大延长了混凝土的使用寿命。大大延长了混凝土的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土用双重抗裂剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于混凝土防裂添加剂
，具体涉及到一种混凝土用双重抗裂剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土在凝结的初期和水化过程中,都会产生化学反应生成结晶化合物,由于结晶化合物比原材料体积小，所以会导致混凝土体积收缩，当收缩产生的拉应力大于混凝土构件的抗拉强度极限时，便产生混凝土开裂。混凝土膨胀剂是在混凝土开始收缩时或在开始收缩前产生微膨胀，给混凝土构件施加压应力，用以抵消、消弱或平衡由于收缩而导致的拉应力，从而达到结构内应力最小、防止裂纹出现、避免开裂的目的。目前市场上膨胀剂大多是用煅烧高岭土、明矾石、地开石、铝矿渣、铝酸钙熟料或硫铝酸钙熟料与石膏配制的钙矾石类膨胀剂，存在膨胀能低、膨胀速率与混凝土凝结核水化反应速率不匹配、掺量大、碱含量高易引起碱骨料反应等不利因素；以CaO为主要成分的氧化钙类膨胀剂，存在膨胀速度过快、膨胀时间短、膨胀与混凝土收缩速率不协调、不易保存等缺点；以MgO为主要成分的氧化镁类膨胀剂，存在膨胀速度过慢，膨胀开始时间远落后于混凝土收缩开始时间，无法起到抗裂作用等弊端。
[0003]因此，仅通过调节组分来调控膨胀效果对混凝土的强度和防裂是能起到一定的作用的，但是还不能令人满意。同时由于组分越多，混凝土的成本越高，因此从膨胀剂的生产方向进行研发是一种制备高性能混凝土膨胀剂或抗裂剂是一种新的思路。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种混凝土用双重抗裂剂及其制备方法，可以有效提高双重抗裂剂的膨胀强度和时间，以解决上述提到的膨胀与收缩能力不匹配等问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种混凝土用双重抗裂剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]通过梯度升温煅烧菱镁矿制备轻烧氧化镁；
[0007]将氟石膏、轻烧氧化镁混匀后粉碎，于加热条件下预干燥处理，得干燥粉体；
[0008]再加入水泥分散激发剂对干燥粉体进行激发处理，最后加入酸化纤维球磨混合，制得；
[0009]所述水泥分散激发剂的主要成分为十二烷基硫酸钠、硅酸钠和氧化石墨烯中的两种。
[0010]进一步地，所述轻烧氧化镁通过以下方法制备得到：
[0011]将菱镁矿首先升温至400～600℃，保温1～2h；
[0012]再升温至650～750℃，保温1.5～2.5h；
[0013]最后升温至850～950℃，保温1～3h。
[0014]进一步地，所述升温至400～600℃的升温速率为1～3℃/min。
[0015]进一步地，所述升温至600～750℃的升温速率为2～6℃/min。
[0016]进一步地，所述升温至850～950℃的升温速率为1～3℃/min。
[0017]进一步地，所述氟石膏、轻烧氧化镁、水泥分散激发剂以及酸化纤维的质量比为30～70:30～70:3～30:0.01～0.2。
[0018]进一步地，所述水泥分散激发剂通过以下方法制备得到：
[0019]将十二烷基硫酸钠、硅酸钠和氧化石墨烯其中的两种混合后形成混合物；
[0020]将所述混合物与尿素溶液混合后热分散制得的产物。
[0021]进一步地，所述氟石膏中硫酸钙的含量不低于95％。
[0022]进一步地，所述酸化纤维为酸化后的木质素纤维、PP纤维、PE纤维和PVA纤维中至少一种，所述酸化的过程为将木质素纤维、PP纤维、PE纤维和PVA纤维中的至少一种浸渍于含有高锰酸钾与浓硫酸的混合溶液中。
[0023]第二方面，本专利技术提供了一种第一方面任一所述的混凝土用双重抗裂剂的制备方法制备得到混凝土用双重抗裂剂。
[0024]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：
[0025]本专利技术中采用梯度升温法煅烧菱镁矿，可以提高轻烧氧化镁的活性，降低双重抗裂剂的孔隙；采用氟石膏和氧化镁复配，作为双膨胀组分，一个混凝土前期膨胀水平，一个控制混凝土中后期膨胀水平，相互协作可以改善混凝土体系的抗裂性能。同时采用酸化纤维对粉碎后的氟石膏和氧化镁混合，可以改善氟石膏和氧化镁抗折抗压强度低的缺陷，还可以在水化反应发生后与凝胶系统产生缠绕，提高体系的承受能力，有效限制混凝土体系中裂缝的延伸和扩展，有效增强混凝土体系中的薄弱部位并相应提高混凝土的力学性能和抵抗变形能力。
具体实施方式
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0028]第一方面，本申请提供了一种混凝土用双重抗裂剂的制备方法，包括以下步骤：
[0029]通过梯度升温煅烧菱镁矿制备轻烧氧化镁；
[0030]将氟石膏、轻烧氧化镁混匀后粉碎，于加热条件下预干燥处理，得干燥粉体；
[0031]再加入水泥分散激发剂对干燥粉体进行激发处理，最后加入酸化纤维球磨混合，制得。
[0032]混凝土的韧性较差，其抗拉强度远低于抗压强度，而在混凝土的使用过程中掺加纤维能够有效改善混凝土的韧性，并大幅提高混凝土抵抗变形的能力和抗开裂能力。具体来看，纤维对混凝土的增强作用主要包括以下几个方面。首先，纤维能够在混凝土的硬化过程中，对裂缝的产生、扩展和延伸起到显著的抑制作用；第二，将纤维掺加于混凝士中，纤维能够与混凝土紧密结合、共同受力。由于工程中常用的纤维均具有较高的抗拉强度，因此纤维与混凝土共同受力能在很大程度上提高混凝土的抗拉强度；第三，混凝土是一种延性较
差的材料，而掺加纤维能使混凝土具有一定延性，在裂缝产生之后仍可以承受一定的载荷。
[0033]在本专利技术一些可选的实施例中，所述轻烧氧化镁通过以下方法制备得到：
[0034]将菱镁矿首先升温至400～600℃，保温1～2h；
[0035]再升温至650～750℃，保温1.5～2.5h；
[0036]最后升温至850～950℃，保温1～3h。
[0037]采用梯度升温法制备的轻烧氧化镁活性高，粒度均匀(30
‑
50mm)，可以加速早期的水化反应，并且自身参与水化反应，生成具有膨胀性的Mg(OH)2，可补偿收缩。生成物还可以填充胶凝材料的微孔结构，使孔径变小，进一步有效地降低混凝土的收缩，避免开裂现象的发生。其中，在最初升温时，以较为缓慢的速度升温到400～600℃，可以将菱镁矿中的杂质分解，使其产生气孔，提高后期煅烧的速率；在中期升温时，需要控制升温的速率和时间，以得到活性高、表面缺陷多，比表面积高的轻烧镁，最后升温到最后阶段，使菱镁矿内部未分解的原料得到充分的煅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土用双重抗裂剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：通过梯度升温煅烧菱镁矿制备轻烧氧化镁；将氟石膏、轻烧氧化镁混匀后粉碎，于加热条件下预干燥处理，得干燥粉体；再加入水泥分散激发剂对干燥粉体进行激发处理，最后加入酸化纤维球磨混合，制得；所述水泥分散激发剂的主要成分为十二烷基硫酸钠、硅酸钠和氧化石墨烯中的两种。2.根据权利要求1所述的混凝土用双重抗裂剂的制备方法，其特征在于，所述轻烧氧化镁通过以下方法制备得到：将菱镁矿首先升温至400～600℃，保温1～2h；再升温至650～750℃，保温1.5～2.5h；最后升温至850～950℃，保温1～3h。3.根据权利要求2所述的混凝土用双重抗裂剂的制备方法，其特征在于，所述升温至400～600℃的升温速率为1～3℃/min。4.根据权利要求2所述的混凝土用双重抗裂剂的制备方法，其特征在于，所述升温至600～750℃的升温速率为2～6℃/min。5.根据权利要求2所述的混凝土用双重抗裂剂的制备方法，其特征在于，所述升温至850～950℃的升温速率为1～3℃/min。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭树森，伍成胜，
申请(专利权)人：深圳市砼科院有限公司，
类型：发明
国别省市：