本发明属于建筑材料混凝土技术领域，具体涉及一种可为普通混凝土提供膨胀性能的材料。
背景技术
流态的混凝土拌合物，经浇筑养护一段时间后，塑化凝结形成固态混凝土，体积减小，混凝土发生收缩，从而引起混凝土约束内应力，形成内部裂缝；同时混凝土浇筑过后因环境条件、施工、结构等原因形成的外部裂缝。这种收缩产生的原因有混凝土原材料的化学收缩也有环境以及温度等引起的干燥收缩、碳化收缩等，以及混凝土自身的自收缩。
我国混凝土膨胀剂的应用已有20多年的历史。混凝土膨胀剂是在膨胀水泥基础上发展而来的一种混凝土外加剂，在现场掺入硅酸盐水泥可拌制成膨胀混凝土。膨胀剂的主要用途是补偿收缩，可有效抑制混凝土早期裂缝的产生。目前，混凝土膨胀剂主要有硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类、氧化钙类、氧化镁类膨胀剂以及复合型膨胀剂，其发展历程历经高掺高碱、中掺中碱、低掺低碱三个阶段。
锂渣主要用于建材领域和化工领域(锂渣在化工方向的研究主要是作cacl2、活性白土、白炭黑、涂料等原料)。在建材领域，锂渣主要用于制备水泥和混凝土相关材料、釉面砖和空心砌块等。锂渣是一种锂云母矿提取后所产生的废渣，据统计，锂云母精矿含锂量约为4％～5％，提纯锂含量约3％～4％，考虑综合提取锂云母中钾、锂、铷、铯等其它有价金属后，仍有90％以上的工业废锂渣，产渣量极大。由于锂渣是经高温煅烧后具有火山灰活性的矿物材料，化学组分与膨胀剂生产原材料类似，本项目将锂渣利用硫酸盐法等提锂工艺处理后用于配制混凝土膨胀剂。
技术实现要素：
本发明的目的在于一种混凝土膨胀剂材料，其主要是利用锂渣、硬石膏、高铝熟料、特种激发剂等组份通过一定的生产工艺制成细小粉末颗粒材料，利用其膨胀性能制成混凝土膨胀剂，将其加入普通混凝土中制成膨胀混凝土。
为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：一种锂渣类混凝土膨胀剂，其特征在于，由按质量百分比计，40％-50％锂渣、25％-30％硬石膏、15％-20％高铝熟料、1％-3％聚乙醇醚、0％-1％糖钙、1％-5％激发剂、1-5％改性剂制备而成。上述材料均为粉剂。
作为优选，其中1％-3％聚乙醇醚、0％-1％糖钙、1％-5％激发剂、1-5％改性剂作为特种添加剂，占总质量的2-10％。
本发明中锂渣采用市售的工业废品锂渣粉、硬石膏采用市售的石膏粉、高铝熟料为铝矾土和石灰石经粉磨、煅烧制成的水泥膨胀熟料。
其按下述方法制备：
首先将40％-50％锂渣、25％-30％硬石膏、15％-20％高铝熟料经过高温煅烧，温度为400～750℃，经粉磨后制备成水泥膨胀熟料备用，然后将均为粉剂的1％-3％聚乙醇醚、0％-1％糖钙、1％-5％激发剂、1-5％改性剂作为特种添加剂物理混合制成特种添加剂，最后将两者混合制备而成。
本发明的有益效果包括：本发明可替代传统膨胀剂，所制备的膨胀混凝土其性能指标与掺入其他类型膨胀剂混凝土相比基本相符，作为膨胀剂其关键指标限制膨胀率符合现行国家标准gb23439《混凝土膨胀剂》要求。
具体实施方式
实施例1
制备100kg的混凝土膨胀剂，将锂渣50kg、硬石膏25kg、高铝熟料20kg混合均匀，400℃煅烧4小时，经粉磨后制备成水泥膨胀熟料备用，同时将1kg激发剂、1kg的改性剂、2kg的聚乙醇醚、1kg的糖钙混合均匀。然后将两种混合物通过一定的工艺充分搅拌混合均匀制备而成。在该比例下按照10％内掺该材料下产品限制膨胀率结果为：水中7d为0.053％，空气中21d为-0.006％，28d抗压强度可达45.2mpa，满足现行膨胀剂标准ⅱ型膨胀剂的技术要求。
实施例2
制备100kg的混凝土膨胀剂，将锂渣45kg、硬石膏25kg、高铝熟料20kg混合均匀，500℃煅烧3小时，经粉磨后制备成水泥膨胀熟料备用，同时将3kg激发剂、3kg的改性剂、3kg的聚乙醇醚、1kg的糖钙混合均匀。然后将两种混合物通过一定的工艺充分搅拌混合均匀制备而成。在该比例按照10％内掺该材料下产品限制膨胀率结果为水中7d为0.053％，空气中21d为-0.006％，28d抗压强度可达44.7mpa，满足现行膨胀剂标准ⅱ型膨胀剂的技术要求。
实施例3
制备100kg的混凝土膨胀剂，将锂渣50kg、硬石膏20kg、高铝熟料20kg混合均匀，600℃煅烧2小时，经粉磨后制备成水泥膨胀熟料备用，同时将3kg激发剂、4kg的改性剂、2.5kg的聚乙醇醚、0.5kg的糖钙混合均匀。然后将两种混合物通过一定的工艺充分搅拌混合均匀制备而成。在该比例按照10％内掺该材料下产品限制膨胀率结果为水中7d为0.052％，空气中21d为-0.009％，28d抗压强度可达46.1mpa，满足现行膨胀剂标准ⅱ型膨胀剂的技术要求。
实施例4
制备100kg的混凝土膨胀剂，将锂渣50kg、硬石膏30kg、高铝熟料15kg混合均匀，700℃煅烧1小时，经粉磨后制备成水泥膨胀熟料备用，同时将1kg激发剂、2kg的改性剂、1.8kg的聚乙醇醚、0.2kg的糖钙混合均匀。然后将两种混合物通过一定的工艺充分搅拌混合均匀制备而成。在该比例按照10％内掺该材料下产品限制膨胀率结果为水中7d为0.055％，空气中21d为-0.007％，28d抗压强度可达48.1mpa，满足现行膨胀剂标准ⅱ型膨胀剂的技术要求。
实施例5
制备100kg的混凝土膨胀剂，将锂渣40kg、硬石膏30kg、高铝熟料20kg混合均匀，750℃煅烧1小时，经粉磨后制备成水泥膨胀熟料备用，同时将4kg激发剂、4kg的改性剂、1.5kg的聚乙醇醚、0.5kg的糖钙混合均匀。然后将两种混合物通过一定的工艺充分搅拌混合均匀制备而成。在该比例按照10％内掺该材料下产品限制膨胀率结果为水中7d为0.055％，空气中21d为-0.008％，28d抗压强度可达49.4mpa，满足现行膨胀剂标准ⅱ型膨胀剂的技术要求。
实施例6
制备100kg的混凝土膨胀剂，将锂渣45kg、硬石膏30kg、高铝熟料20kg混合均匀，650℃煅烧2小时，经粉磨后制备成水泥膨胀熟料备用，同时将2kg激发剂、2kg的改性剂、1kg的聚乙醇醚混合均匀。然后将两种混合物通过一定的工艺充分搅拌混合均匀制备而成。在该比例按照10％内掺该材料下产品限制膨胀率结果为水中7d为0.052％，空气中21d为-0.006％，28d抗压强度可达49.0mpa，满足现行膨胀剂标准ⅱ型膨胀剂的技术要求。
本发明可替代传统膨胀剂，所制备的膨胀混凝土其性能指标与掺入其他类型膨胀剂混凝土相比基本相符，作为膨胀剂其关键指标限制膨胀率符合最新国家强制标准gb23439-2017《混凝土膨胀剂》要求(经试验部分主要技术性能数据如下表一)。
表一：锂渣混凝土膨胀剂主要技术性能(多次试验取结果范围)
将本发明按照一定的试验方法掺入混凝土中，对混凝土的膨胀性能进行评定，其膨胀性能完全满足补偿收缩等有膨胀要求的特殊混凝土(经试验部分主要技术性能数据如下表二)，可完全替代目前市面上混凝土工程中普遍使用的硫铝酸钙类及氧化钙类等传统膨胀剂。
表二：补偿收缩混凝土的限制膨胀率(多次试验取结果范围)
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。