專利名稱：：混凝土膨脹劑及其在補償混凝土干燥收縮中的應用的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種混凝土膨脹劑，具體涉及一種對混凝土干燥收縮具有較好補償作用的膨脹劑。
背景技術：
：國內外現有的混凝土膨脹劑專利及品種較多，按其含有的主要礦物成分劃分，主要有硫鋁酸鹽型、鋁酸鹽型、石灰型、明礬石型。我國目前市場上流通較廣泛的混凝土膨脹劑當屬基于f丐磯石的硫鋁酸鹽型膨脹劑，其在應用上有很多優點，但也存在水化速率快、早期膨脹大、膨脹后的收縮落差大，以及延遲鈣礬石反應、需水量大、需加強濕養護等不利因素。鈣礬石型膨脹劑早期膨脹發揮過快的特性決定了這類混凝土膨脹劑只有在限制條件下才能發揮作用，即限制膨脹補償限制收縮，其對目前建筑行業中大量無鋼筋限制或限制條件較小的工程或部分結構(道路、墻體)起不到應有的補償作用。并且此類混凝土膨脹劑對收縮的補償主要發生在水化早期，對水泥基材料的中后期收縮補償作用不明顯。鈣磯石的形成需要大量的水分，早期的養護濕度要求高，而在民用建筑工程中，大量的墻體和鋼筋密集結構復雜的箱梁等不易進行濕養護的部位，摻入膨脹劑的混凝土反而更易出現裂縫。鈣礬石型膨脹劑的本質屬性決定了其對民用建筑中普遍存在的混凝土干燥收縮補償作用不大。相對而言，我國從上世紀70年代就開始研究把MgO膨脹劑用于補償大壩混凝土的溫降收縮，從而形成了擁有自主知識產權的MgO混凝土筑壩技術。這種用于水工大壩的MgO膨脹劑由于煅燒溫度偏高，水化活性偏低(其水化活性值一般為240s左右)，只能在后期發揮作用，對大體積混凝土的溫降收縮有較好的補償作用，但對民用建筑中普遍存在的混凝土千燥收縮補償作用不大。
發明內容本發明的目的在于提供一種混凝土膨脹劑，對漿體成型后的濕養護要求不高，早期具有適量膨脹，后期具有持續微膨脹，且膨脹后水化產物穩定，對混凝土干燥收縮具有較好補償作用。本發明還提供上述混凝土膨脹劑在補償混凝土干燥收縮中的應用。所述混凝土膨脹劑為水化活性值為40-90s的輕燒MgO。優選水化活性值50-80s。作為本發明的優選方案，所述混凝土膨脹劑的MgO含量^85%，燒失量55%。用80叫水泥分析篩檢測，所述混凝土膨脹劑篩余為3%-10%。前述百分比均為質量百分比。輕燒MgO是一種公知公用的產品，可由公知的各種方法得到，將菱鎂礦、水鎂石和由海水或鹵水中提取的氫氧化鎂經800-1000。C左右煅燒，使其分解排出C02或H20，即得到輕燒MgO，也稱輕燒鎂粉、苛性氧化鎂或輕燒鎂，俗稱苦土粉，其中菱鎂礦是一種碳酸鎂礦物，它是鎂的主要來源。輕燒MgO質地疏松、化學活性大。本發明選擇水化活性值為40-90s的輕燒MgO作為混凝土膨脹劑。本領域普通技術人員可經實驗確定具體的工藝方法，優選的是由菱鎂礦經700-900'C煅燒得到。煅燒時間優選為40-80min。作為進一步優選方案，煅燒后在空氣中冷卻。所述的混凝土膨脹劑用于補償混凝土干燥收縮時，可由本領域普通技術人員根據工程需要確定其產量，優選的摻量為等質量取代膠凝材料總量的5-10%。本發明與現有產品相比，水化產物需水量小，對漿體成型后的濕養護要求低，水化活性較高，既具有較快的早期膨脹，又具有持續的后期微膨脹，且膨脹后的水化產物性能穩定，不產生回縮現象，對水泥漿體的干燥收縮具有較好的補償作用。圖1為制備實施例1所得混凝土膨脹劑摻入水泥漿體后對水泥漿體干燥收縮補償曲線圖2為制備實施例2所得混凝土膨脹劑摻入水泥漿體后對水泥漿體干燥收縮補償曲線圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。制備實施例1用顎式破碎機將菱鎂礦破碎為粒徑〈2cm的顆粒小塊；將破碎后的菱鎂礦生料礦石顆粒在750'C下煅燒，并在此溫度下保溫80min，空氣中冷卻至室溫；然后用球磨機將煅燒產物粉磨至一定細度(80um篩，篩余3%~10%)，用檸檬酸法檢測其水化活性，用X熒光分析儀檢測其MgO含量，并測試其燒失量，具體見表l所示。然后將其密封包裝后即成混凝土膨脹劑M750。產品符合JC476-2001混凝土膨脹劑行業標準要求。制備實施例2用顎式破碎機將菱鎂礦破碎為粒徑〈2cm的顆粒小塊；將破碎后的菱鎂礦生料礦石顆粒在85(TC下煅燒，并在此溫度下保溫50min，空氣中冷卻至室溫；然后用球磨機將煅燒產物粉磨至一定細度(80um篩，篩余3%~10%)，用檸檬酸法檢測其水化活性，用X熒光分析儀檢測其MgO含量，并測試其燒失量，具體見表l所示。然后將其密封包裝后即成混凝土膨脹劑M850。產品符合JC476-2001混凝土膨脹劑行業標準要求。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>應用實施例1采用江南一小野田水泥有限公司生產的P"I52.5硅酸鹽水泥，水膠比為0.35,M750和M850，以及市場上常用的水工MgO膨脹劑(以下簡稱MEA)和鈣礬石型膨脹劑(以下簡稱UEA)分別等質量替代水泥總量的5%、5%、5%和8%，不摻膨脹劑的水泥膠砂基準樣用空白表示。采用25mmx25mmx280mm的棱柱體試件，兩端埋置銅頭。試件成型以后表面即覆蓋PVC塑料薄膜，在(20士1)。C環境下，標準養護(24士2)h后拆模，lh后測量每個試件的初始長度LO。然后將試件放在溫度為(20il)'C，相對濕度60%±5%的干燥收縮環境中養護，測量養護ld、3d、7d、14d、28d、60d、90d、120d、150d、180d的試件長度L。干燥收縮變形率均用線性干燥收縮變形率表示，結果如圖l、2所示。結果表明，采用本發明所得混凝土膨脹劑在拆模后直接干養的條件下，對干燥收縮有明顯的補償作用，效果優于MEA和UEA。應用實施例2參照混凝土膨脹劑行業標準JC476-2001，對比研究MEA和UEA)及采用本發明制得的混凝土膨脹劑M750和M850對水泥膠砂干燥收縮的抑制效果。試驗配合比如表3所示，試驗結果見表4。由表4可以看出，與不摻膨脹劑的水泥砂漿基準樣相比，摻本發明產品和UEA的水泥砂漿試件在限制條件下均表現出較大的水養膨脹變形，而摻MEA的水泥砂漿試件在水養條件下也表現出一定的微膨脹變形。當水養7d后在空氣中養護21d時，摻UEA以及摻MEA的水泥砂漿試件都出現了較大的收縮變形，而摻本發明(M750和M850)的水泥砂漿試件依然表現出膨脹性能。因此，采用本發明制得的輕燒MgO膨脹劑的摻入能使水泥砂漿在水養條件下具有均勻、穩定的膨脹變形，并且對水泥砂漿在失水條件下的干燥收縮有較好的抑制效果。表3水泥M750膠材/%M850MEAUEAB/S標準砂/g空白10000000.41:213508%M7509280000.41:21350腦M75090100000.41:213508%M8509208000.4:2135010%M85090010000.41:213508%MEA9200800.41:21350腦MEA90001000.41:213508%UEA9200080.41:21350腦UEA90000100.41:21350水中養護限制膨脹率/%水養7d后空氣中養護21d限制膨脹率/%-0.0178空白0.00180.00310.00270.0025-0.01788%M7050.01390.02250.02910.03560.000510%M7500.01690.02650.03270.03950.00188%M8500.01260.02090.02800.03450.000210%M8500.01520.02410.03180.03830.00128%MEA0.00210.00290.00450.0051-0.008910%MEA0.00350.00470.00630.0075-0.00678%UEA0.01870.02460.02970.0328-O.0053愿陽0.02050.03150.04230.0484-0.001權利要求1、一種混凝土膨脹劑，其特征在于為水化活性值為40-90s的輕燒MgO。2、如權利要求1所述的混凝土膨脹劑，其特征在于所述混凝土膨脹劑的MgO含量285%,燒失量^5%。3、如權利要求1所述的混凝土膨脹劑，其特征在于用8(Him水泥分析篩檢測，所述混凝土膨脹劑篩余為3%-10%。4、如權利要求1-3中任一項所述的混凝土膨脹劑，其特征在于由菱鎂礦經700-90CTC煅燒得到。5、如權利要求4所述的混凝土膨脹劑，其特征在于煅燒后在空氣中冷卻。6、如權利要求4所述的混凝土膨脹劑，其特征在于煅燒時間為40-80min。7、如權利要求1-6中任一項所述的混凝土膨脹劑在補償混凝土干燥收縮中的應用。8、如權利要求7所述的混凝土膨脹劑在補償混凝土干燥收縮中的應用，其特征在于所述混凝土膨脹劑等質量取代膠凝材料總量的5-10%。全文摘要本發明涉及一種混凝土膨脹劑及其在補償混凝土干燥收縮中的應用，所述混凝土膨脹劑對漿體成型后的濕養護要求不高，早期具有適量膨脹，后期具有持續微膨脹，且膨脹后水化產物穩定，對混凝土干燥收縮具有較好補償作用。所述混凝土膨脹劑為水化活性值為40-90s的輕燒MgO。作為本發明的優選方案，所述混凝土膨脹劑的MgO含量≥85％，燒失量≤5％。用80μm水泥分析篩檢測，所述混凝土膨脹劑篩余為3％-10％。本發明與現有產品相比，水化產物需水量小，對漿體成型后的濕養護要求低，水化活性較高，既具有較快的早期膨脹，又具有持續的后期微膨脹，且膨脹后的水化產物性能穩定，不產生回縮現象，對水泥漿體的干燥收縮具有較好的補償作用。文檔編號C04B22/06GK101643333SQ200910034219公開日2010年2月10日申請日期2009年9月2日優先權日2009年9月2日發明者劉加平,周偉玲,張守治,杰柯,倩田,繆昌文申請人:江蘇博特新材料有限公司;江蘇省建筑科學研究院有限公司