一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂及其制备方法
【专利摘要】本发明提出一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂及其制备方法，膨胀剂由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为：微珠40％?60％，循环流化床脱硫灰20％?45％，粉煤灰10％?20％，激发剂0.5％?1％，减水剂0.5％?1％。本发明提出的绿色增强复合型混凝土膨胀剂不仅解决微珠以及循环流化床脱硫灰利用率低，资源浪费同时会对环境造成严重负担的问题，同时还能提高混凝土的强度，改善混凝土工作性能和耐久性能；另外本发明的混凝土膨胀剂生产工艺简单，价格低廉，便于推广应用，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
【专利说明】
一种绿色増强复合型混凝土膨胀剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]混凝土膨胀剂是在膨胀水泥的基础上发展起来的，主要用来配制补偿收缩混凝土和自应力混凝土，可以提高混凝土的抗裂防渗性能，使其结构更加致密，它在现代工程中的应用越来越广泛。但混凝土膨胀剂种类繁多，质量良莠不齐，有些更会影响到混凝土的性能；同时现有膨胀剂的生产原材料以及生产成本等方面或多或少存在缺陷，难以满足越来越高的环境和应用需求。
[0003]微珠(超细粉煤灰)是燃煤火力发电厂从烟囱排出的飞灰，经过专用设备收集后得到的粉煤灰，其平均粒径约1.2μπι，是一种球状玻璃体，故称为微珠。微珠用到水泥混凝土中可以填充水泥颗粒间的孔隙，使自由水得以排放出来，增大泥浆的流动性，微珠的高活性使浆体硬化后强度提高。而当前我国对微珠的研究和合理利用都较少，没有利用的微珠要占据大量的堆场，同时也污染环境。如何实现微珠合理利用最优化，同时减少环境污染成为一个新的课题。
[0004]同时循环流化床锅炉燃烧已成为我国大力发展的清洁燃煤发电技术，其脱硫产物循环流化床脱硫灰排放量比普通燃煤方式高，与普通粉煤灰有很大的不同，人们对循环流化床脱硫灰的性能认识还不够全面，如果将其按普通粉煤灰使用可能产生较大危害，抛弃处理可能污染环境浪费资源。因此，合理利用循环流化床脱硫灰，进行资源化处理变废为宝为当下急需解决的问题，对能源节约、环境保护具有极其重要的意义。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂。本发明的绿色增强复合型混凝土膨胀剂，绿色环保，同时可以提高混凝土的强度，改善混凝土工作性能和耐久性能。
[0006]本发明的技术方案为:
[0007]所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠40%_60%，循环流化床脱硫灰20%-45%，粉煤灰10%-20%，激发剂0.5%-1%，减水剂0.5%-1%。
[0008]进一步的优选方案，所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠40%，循环流化床脱硫灰45 %，粉煤灰13.5 %，激发剂I %，减水剂0.5 %。
[0009]进一步的优选方案，所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠60%，循环流化床脱硫灰20%，粉煤灰18.5%，激发剂0.5%，减水剂I %。
[0010]进一步的优选方案，所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠40%，循环流化床脱硫灰38.15%,粉煤灰20 %，激发剂0.85 %，减水剂I %。
[0011 ]进一步的优选方案，所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠43.5%，循环流化床脱硫灰45%，粉煤灰10%，激发剂I%，减水剂0.5%。
[0012]进一步的优选方案，所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰。
[0013]进一步的优选方案，所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:所述激发剂为氢氧化钠或含有氢氧化钠复合而成的碱性激发剂。
[0014]进一步的优选方案，所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，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。
[0015]所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0016]步骤1:将循环流化床脱硫灰与激发剂共同粉磨30min-50min，得到改性循环流化床脱硫灰；
[0017]步骤2:将所述改性循环流化床脱硫灰与微珠、粉煤灰和减水剂进行非粉磨混合制得混凝土膨胀剂。
[0018]有益效果
[0019]本发明提出的绿色增强复合型混凝土膨胀剂不仅解决微珠以及循环流化床脱硫灰利用率低，资源浪费同时会对环境造成严重负担的问题，同时还能提高混凝土的强度，改善混凝土工作性能和耐久性能;另外本发明的混凝土膨胀剂生产工艺简单，价格低廉，便于推广应用，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
[0020]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本发明的实施例，描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0022]实施例1:
[0023]本实施例中绿色增强复合型混凝土膨胀剂由以下组分按照相应质量比例组成:微珠40%，循环流化床脱硫灰45%，粉煤灰13.5%，激发剂I%，减水剂0.5%。所述粉煤灰为符合国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)的一级粉煤灰。所述激发剂为氢氧化钠激发剂。所述减水剂为粉体的萘系减水剂。
[0024]该绿色增强复合型混凝土膨胀剂的制备方法是将上述组分比例的循环流化床脱硫灰和激发剂共同粉磨50min，得到改性循环流化床脱硫灰，然后将改性循环流化床脱硫灰与剩下的组分(微珠、粉煤灰和减水剂)进行非粉磨混合，搅拌均匀，即得混凝土膨胀剂。
[0025]根据《混凝土膨胀剂》(GB 23439-2009)测得本实施例中制得膨胀剂在水中养护7天限制膨胀率为0.091%，转入空气中存放21天时的限制膨胀率为0.023%;抗压强度7d为37.410^，28(1为53.210^，与未掺加本实施例制得膨胀剂的空白样相比分别增加12.3%和3.9%0
[0026]实施例2:
[0027]本实施例中绿色增强复合型混凝土膨胀剂由以下组分按照相应质量比例组成:微珠60 %，循环流化床脱硫灰20 %，粉煤灰18.5 %，激发剂0.5 %，减水剂I %。所述粉煤灰为符合国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)的二级粉煤灰。所述激发剂为含有氢氧化钠复合而成的碱性激发剂。所述减水剂为粉体的聚羧酸系减水剂。
[0028]该绿色增强复合型混凝土膨胀剂的制备方法是将上述组分比例的循环流化床脱硫灰和激发剂共同粉磨30min，得到改性循环流化床脱硫灰，然后将改性循环流化床脱硫灰与剩下的组分(微珠、粉煤灰和减水剂)进行非粉磨混合，搅拌均匀，即得混凝土膨胀剂。
[0029]根据《混凝土膨胀剂》(GB 23439-2009)测得本实施例中制得膨胀剂在水中养护7天限制膨胀率为0.087%，转入空气中存放21天时的限制膨胀率为0.022% ;抗压强度7d为37.0MPa，28d为52.9MPa，与未掺加本实施例制得膨胀剂的空白样相比分别增加11.1%和3.3%。
[0030]实施例3:
[0031]本实施例中绿色增强复合型混凝土膨胀剂由以下组分按照相应质量比例组成:微珠40%，循环流化床脱硫灰38.15%，粉煤灰20%，激发剂0.85%，减水剂I %。所述粉煤灰为符合国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)的二级粉煤灰。所述激发剂为氢氧化钠激发剂。所述减水剂为粉体的聚羧酸系减水剂。
[0032]该绿色增强复合型混凝土膨胀剂的制备方法是将上述组分比例的循环流化床脱硫灰和激发剂共同粉磨45min，得到改性循环流化床脱硫灰，然后将改性循环流化床脱硫灰与剩下的组分(微珠、粉煤灰和减水剂)进行非粉磨混合，搅拌均匀，即得混凝土膨胀剂。
[0033]根据《混凝土膨胀剂》(GB 23439-2009)测得本实施例中制得膨胀剂在水中养护7天限制膨胀率为0.088%，转入空气中存放21天时的限制膨胀率为0.025% ;抗压强度7d为36.910^，28(1为53.010^，与未掺加本实施例制得膨胀剂的空白样相比分别增加10.8%和3.5%。
[0034]实施例4:
[0035]本实施例中绿色增强复合型混凝土膨胀剂由以下组分按照相应质量比例组成:微珠43.5%,循环流化床脱硫灰45 %，粉煤灰10%，激发剂I %，减水剂0.5 %。所述粉煤灰为符合国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596-2005)的一级粉煤灰。所述激发剂为含有氢氧化钠复合而成的碱性激发剂。所述减水剂为粉体的聚羧酸系减水剂。
[0036]该绿色增强复合型混凝土膨胀剂的制备方法是将上述组分比例的循环流化床脱硫灰和激发剂共同粉磨50min，得到改性循环流化床脱硫灰，然后将改性循环流化床脱硫灰与剩下的组分(微珠、粉煤灰和减水剂)进行非粉磨混合，搅拌均匀，即得混凝土膨胀剂。
[0037]根据《混凝土膨胀剂》(GB 23439-2009)测得本实施例中制得膨胀剂在水中养护7天限制膨胀率为0.093%，转入空气中存放21天时的限制膨胀率为0.022% ;抗压强度7d为37.3MPa，28d为53.3MPa，与未掺加本实施例制得膨胀剂的空白样相比分别增加12.0%和4.1%。
[0038]所述实施例表明提出的绿色增强复合型混凝土膨胀剂不仅解决微珠以及循环流化床脱硫灰利用率低，资源浪费同时会对环境造成严重负担的问题，同时还能提高混凝土的强度，改善混凝土工作性能和耐久性能；另外本发明的混凝土膨胀剂生产工艺简单，价格低廉，便于推广应用，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
[0039]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠40 %-60%,循环流化床脱硫灰20 % -45%，粉煤灰10%-20%，激发剂0减水剂0.5%~1%02.根据权利要求1所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠40 %，循环流化床脱硫灰45 %，粉煤灰13.5%，激发剂I %，减水剂0.5 %。3.根据权利要求1所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠60 %，循环流化床脱硫灰20 %，粉煤灰18.5%，激发剂0.5%,减水剂I %。4.根据权利要求1所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠40 %，循环流化床脱硫灰38.15%,粉煤灰20 %，激发剂0.85%,减水剂I %。5.根据权利要求1所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:由微珠、循环流化床脱硫灰、粉煤灰、激发剂和减水剂组成，各组分质量配比为:微珠43.5%,循环流化床脱硫灰45%，粉煤灰10%，激发剂I%，减水剂0.5%。6.根据权利要求1?5所述任意一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:所述粉煤灰为一级粉煤灰和/或二级粉煤灰。7.根据权利要求6所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，其特征在于:所述激发剂为氢氧化钠或含有氢氧化钠复合而成的碱性激发剂。8.根据权利要求7所述一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂，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。9.一种制备权利要求1?5所述任意一种绿色增强复合型混凝土膨胀剂的方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:将循环流化床脱硫灰与激发剂共同粉磨30min-50min，得到改性循环流化床脱硫灰； 步骤2:将所述改性循环流化床脱硫灰与微珠、粉煤灰和减水剂进行非粉磨混合制得混凝土膨胀剂。
【文档编号】C04B103/30GK105948551SQ201610268598
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】袁启涛, 丁路静, 罗作球, 李微, 陈全滨, 唐玉超, 王宁
【申请人】中建商品混凝土西安有限公司, 中建商品混凝土天津有限公司