堿礦渣混凝土用膨脹劑及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種堿礦渣混凝土用膨脹劑堿金屬碳酸鹽和堿金屬碳酸氫鹽中的一種或兩種的混合物與活性氧化鎂混合物組合而成。本發(fā)明還涉及到上述膨脹劑的使用方法，包括在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括原材料的準(zhǔn)備、原材料的混合、加水?dāng)嚢瑁瑪嚢杈鶆蚝蟮玫綁A礦渣混凝土拌合物，另外包括采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括原材料的準(zhǔn)備、原材料的預(yù)處理、攪拌，拌均勻后得到混凝土拌合物。
【專利說明】
堿礦渣混凝土用膨脹劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種堿礦渣混凝土用膨脹劑及其使用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及以氧化鎂、 碳酸鈉為主要成分的膨脹劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 堿礦渣混凝土是一類新型的環(huán)保型混凝土;堿礦渣混凝土采用具有火山灰活性的 磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰、磨細(xì)爐渣、磨細(xì)煅燒煤矸石，煅燒偏高嶺土等為原料，以氫氧化鈉、碳 酸鈉、水玻璃等堿性物質(zhì)為激發(fā)劑所組成的堿激發(fā)膠凝材料。在實(shí)際工程中，多采用氫氧化 鈉或水玻璃作為激發(fā)劑;這主要是由于由于氫氧化鈉更便于購買、運(yùn)輸和存放;在相同堿當(dāng) 量的條件下，以氫氧化鈉為激發(fā)劑的混凝土拌合物的施工性能及其可調(diào)整性能更優(yōu)，且混 凝土硬化后混凝土的力學(xué)性能也更優(yōu)，所以多選擇氫氧化鈉為激發(fā)劑。水玻璃也是常用的 激發(fā)劑，同樣具有便于購買、運(yùn)輸和存放等優(yōu)勢;水玻璃做激發(fā)劑的堿礦渣混凝土具有凝結(jié) 時(shí)間短，早期強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。碳酸鈉做激發(fā)劑的堿礦渣混凝土由于早期強(qiáng)度低、對環(huán)境溫度 敏感性高，不具有工程應(yīng)用的優(yōu)勢，很少被采用。
[0003] 堿礦渣混凝土具有凝結(jié)時(shí)間可調(diào)，早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度持續(xù)發(fā)展，耐久性好等優(yōu) 異的性能，正逐漸被工程界所接受。國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量的研究和相應(yīng)的工程應(yīng)用。但 是，這些工程應(yīng)用也暴露出了堿礦渣混凝土的明顯不足，收縮大就是其中的一個(gè)。收縮大導(dǎo) 致混凝土表面出現(xiàn)明顯的裂紋，嚴(yán)重影響混凝土的美觀，更影響混凝土的耐久性。堿礦渣混 凝土的收縮主要有水化收縮、失水收縮等。針對堿礦渣混凝土的收縮問題，已經(jīng)開展了大量 的相關(guān)研究。通常采用鉄系、鎂系、鈣系膨脹劑來抑制堿礦渣混凝土的收縮。但是，這些膨脹 劑未能從根本上抑制堿礦渣混凝土的收縮，未能形成與其水化規(guī)律相一致的膨脹。這些膨 脹劑都是基于液態(tài)堿性激發(fā)劑(氫氧化鈉溶液、水玻璃)而開發(fā)的。鎂系、鈣系膨脹劑的膨脹 機(jī)理是形成體積膨脹的氫氧化物，而強(qiáng)堿性環(huán)境大大限制了氧化鈣、氧化鎂在水中的溶解 度和溶解速度，也就限制了膨脹組分的形成與膨脹效果。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，堿礦渣的收縮 主要是塑性收縮，集中發(fā)生在水化初期；而裂紋的形成在硬化后，具有明顯的滯后性。堿礦 渣的水化初期正是堿濃度最高的階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過提供一種新的膨脹劑以及膨脹劑的 使用方法，抑制堿礦渣混凝土的早期收縮。
[0005] 本發(fā)明的目的第一個(gè)目的是提供一種膨脹劑的配方，一種以堿金屬碳酸鹽、活性 氧化鎂為主要成分的復(fù)合膨脹劑。
[0006] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種以堿金屬碳酸鹽、活性氧化鎂為主要成分的復(fù)合 膨脹劑的使用方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的第一個(gè)目的，
[0008] 本發(fā)明提供一種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由堿金屬碳酸鹽和堿金屬碳酸氫鹽中的 一種或兩種的混合物與活性氧化鎂混合物組合而成。
[0009] 進(jìn)一步限定，所述的活性氧化鎂和堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽的比例范圍是 1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:1-5份摩爾質(zhì)量的堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽。
[0010] 更進(jìn)一步限定，所述的活性氧化鎂和堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽的比例范圍 是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:1-3份摩爾質(zhì)量的堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽。
[0011] 再進(jìn)一步限定，所述的堿金屬碳酸鹽是指碳酸鈉，或以碳酸鈉為主要成分的碳酸 鹽的混合物。
[0012] 再進(jìn)一步限定，所述的堿金屬碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀一種或兩種組成的混合物。
[0013] 再進(jìn)一步限定，所述的堿金屬碳酸氫鹽為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀的一種或兩種組成 的混合物。
[0014] 再進(jìn)一步限定，所述的活性氧化鎂與所述的堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料 的質(zhì)量比是1-5:100。
[0015] 進(jìn)一步限定，本發(fā)明所說的固體氫氧化鈉是指在堿礦渣混凝土拌合物制備時(shí)以固 體形式存在、直接與粉體材料拌合使用且不先于碳酸鈉與水接觸。
[0016] 進(jìn)一步限定，本發(fā)明所說的碳酸鈉可以是含結(jié)晶水的碳酸鈉，也可以是不含結(jié)晶 水的碳酸鈉。
[0017] 進(jìn)一步限定，本發(fā)明所說的活性氧化鎂可以是輕燒氧化鎂，也可以是重?zé)趸V。
[0018] 進(jìn)一步限定，本發(fā)明所說的水玻璃可以是鈉玻璃，也可以是鉀玻璃，還可以是鈉玻 璃與鉀玻璃的混合物。
[0019] 本發(fā)明采用堿金屬碳酸鹽、活性氧化鎂組成復(fù)合膨脹劑。鎂系膨脹劑是利用鎂離 子在不同化學(xué)組成下形成的晶體的密度差來實(shí)現(xiàn)的，見表1。最常用的鎂系膨脹劑是氧化 鎂。氧化鎂與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)氫氧化鎂。由于氫氧化鎂的摩爾體積大于氧化鎂的摩爾 體積，因此，氧化鎂的水化過程伴隨體積的膨脹。但是，當(dāng)水溶液中有碳酸根離子存在且濃 度足夠高時(shí)，氫氧化鎂晶體將會(huì)轉(zhuǎn)化為碳酸鎂。碳酸鎂的摩爾體積大于氫氧化鎂的摩爾體 積，會(huì)產(chǎn)生更大的體積膨脹，或者說具有更好的膨脹效果。如果沒有在配合比中設(shè)計(jì)碳酸 根，那么堿礦渣混凝土中的碳酸根只能是在服役的過程中通過從環(huán)境中吸收二氧化碳獲 取。因此，在正常情況下，堿礦渣混凝土中沒有所需的足量的碳酸鎂存在。氫氧化鎂和碳酸 鎂在一定條件下還可能形成帶結(jié)晶水的堿式碳酸鎂;堿式碳酸鎂的摩爾體積進(jìn)一步增大。 在強(qiáng)堿性的水溶液中，堿金屬碳酸氫鹽轉(zhuǎn)化為堿金屬碳酸鹽，具有完全相同的效果。因此， 堿金屬碳酸鹽可以用堿金屬碳酸氫鹽完全或部分代替。
[0020] 表1部分鎂系材料的密度與摩爾體積
[0022] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的第二個(gè)目的，本發(fā)明提供堿金屬碳酸鹽-氧化鎂復(fù)合膨脹劑 的使用方法，以下是采用幾種不同激發(fā)劑時(shí)，采用本發(fā)明的膨脹劑時(shí)的用法限定，限定在采 用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，
[0023] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、堿金屬碳 酸鹽、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0024] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、堿金屬碳酸鹽、活性氧化 鎂、骨料等固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0025]第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0026] 采用本發(fā)明的膨脹劑時(shí)的用法限定，限定在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化 鈉為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，
[0027] 第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸鈉、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0028] 第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸鈉溶解在水玻璃溶液或氫氧化鈉溶液中形成混 合液，備用。
[0029]第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料等固態(tài)組分加入攪 拌裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0030]氧化鎂生成氫氧化鎂，產(chǎn)生體積的膨脹需要一定的條件，包括氧化鎂的活性，環(huán)境 溫度，水溶液中的離子濃度及組成等。過燒的低活性氧化鎂的水化速度極其緩慢，需要幾個(gè) 月甚至一年以上的時(shí)間才有明顯的效果，故常用具有高活性的活性氧化鎂作為膨脹劑。那 么，活性氧化鎂的水化速度主要受水溶液中的離子濃度及組成的影響。在堿礦渣混凝土的 拌合物中，溶液的主要成分是溶解了的激發(fā)劑，是一種強(qiáng)堿性的溶液;特別是在以水玻璃、 氫氧化鈉為激發(fā)劑的堿礦渣拌合物中，溶液的pH值通常都在PH14以上。理想情況下，氫氧化 鎂溶解在水中形成鎂離子、氫氧根離子，然后再形成氫氧化鎂晶體。然而，在高堿性的環(huán)境 中，高濃度的氫氧根離子大大降低了溶液中的鎂離子濃度，也限制了鎂離子的迀移。而同 時(shí)，氧化鎂溶出而形成的氫氧化鎂幾乎是原地形成，就分布在氧化鎂顆粒附近。這些氫氧化 鎂產(chǎn)物部分附著、覆蓋在氧化鎂顆粒表面，阻礙氧化鎂的進(jìn)一步溶解。因而，在水化早期，整 體表現(xiàn)為幾乎沒有膨脹。因此，如何提高氧化鎂的初期溶解速度，促進(jìn)水化產(chǎn)物的異地形成 與生長是決定膨脹效果的關(guān)鍵。本發(fā)明通過降低氧化鎂顆粒與水接觸時(shí)的氫氧根離子濃度 來提高初期的溶解速度和溶液中的鎂離子濃度，以及通過形成具有更大膨脹效果的產(chǎn)物來 克服新形成的水化產(chǎn)物在氧化鎂顆粒的覆蓋和對溶解的影響，保證化學(xué)反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行和 具有所需的膨脹效果。因此，堿金屬碳酸鹽-氧化鎂復(fù)合膨脹劑的膨脹效果與環(huán)境條件、使 用方法相關(guān)。根據(jù)所有激發(fā)劑及其狀態(tài)的不同，堿金屬碳酸鹽-氧化鎂復(fù)合膨脹劑的使用方 法也不同，主要有兩種。
[0031]本發(fā)明所說的活性粉體材料是粉狀的含硅鋁氧化物活性材料，是指經(jīng)過高溫處理 或通過高溫加工階段而得到的一類以硅鋁氧化物為主要化學(xué)成分的且具有火山灰活性的、 具有200平方米/千克以上比表面積的粉狀材料，至少包括?；郀t礦渣粉、磨細(xì)鋼渣、拜耳 法赤泥、粉煤灰、磨細(xì)爐渣、磨細(xì)的煅燒粘土礦物、磷礦渣粉、磨細(xì)的煅燒煤矸石、磨細(xì)的煅 燒頁巖中的一種或多種組成的混合物。
[0032]本發(fā)明的有益效果：
[0033] 1、本發(fā)明的氧化鎂-碳酸鈉復(fù)合膨脹劑克服了氧化鎂在強(qiáng)堿性環(huán)境下不能及時(shí)膨 脹從而難以抑制裂紋形成的不足。
[0034] 2、可以通過調(diào)整復(fù)合膨脹劑的摻量來調(diào)整膨脹值。
【具體實(shí)施方式】：
[0035] 下面通過實(shí)施的方式，對本發(fā)明方案進(jìn)行說明。但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于 所述實(shí)施例。
[0036] 實(shí)施例1，
[0037] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸鈉組合而成，其中，活性氧化鎂 和碳酸鈉比例是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂：1份摩爾質(zhì)量的碳酸鈉，活性氧化鎂與堿礦渣 混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是3:100。
[0038] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0039] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸鈉、活 性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0040] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸鈉、活性氧化鎂、骨 料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0041] 第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0042]實(shí)施例2，
[0043] 一種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸鈉組合而成，其中，活性氧化鎂 和碳酸鈉比例是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂：1份摩爾質(zhì)量的碳酸鈉，活性氧化鎂與堿礦渣 混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是4.1:100。
[0044] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉 為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括以下步驟，
[0045] 第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸鈉、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0046] 第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸鈉溶解在水玻璃溶液或氫氧化鈉溶液中形成混 合液，備用。
[0047]第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌 裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0048] 實(shí)施例3，
[0049] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸鉀組合而成，其中，活性氧化鎂 和碳酸鉀比例是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:2.5份摩爾質(zhì)量的碳酸鉀，活性氧化鎂與堿礦 渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是2.2:100。
[0050] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0051 ]第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸鉀、活 性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0052]第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸鉀、活性氧化鎂、骨 料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0053]第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0054] 實(shí)施例4，
[0055] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸鉀組合而成，其中，活性氧化鎂 和碳酸鉀比例是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:2.5份摩爾質(zhì)量的碳酸鉀，活性氧化鎂與堿礦 渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是1.2:100。
[0056]采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉 為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括以下步驟，
[0057]第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸鉀、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0058]第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸鉀溶解在水玻璃溶液或氫氧化鈉溶液中形成混 合液，備用。
[0059] 第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌 裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0060] 實(shí)施例5，
[0061 ] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂、碳酸鈉和碳酸鉀混合物組合而成，其 中，活性氧化鎂與碳酸鈉和碳酸鉀混合物的比例是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:4份摩爾質(zhì) 量的碳酸鈉和碳酸鉀，活性氧化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是1.6: 100〇
[0062] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0063] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸鈉和 碳酸鉀混合物、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0064] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸鈉和碳酸鉀混合物、 活性氧化鎂、骨料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0065] 第三步，加水?dāng)嚢琛Ｔ谔砑油晁泄虘B(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0066] 實(shí)施例6，
[0067] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂、碳酸鈉和碳酸鉀混合物組合而成，其 中，活性氧化鎂與碳酸鈉和碳酸鉀混合物的比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:4份摩 爾質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸鉀，活性氧化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是 1.4：100〇
[0068]采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉 為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括以下步驟，
[0069] 第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸鈉和碳酸鉀混合物、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0070] 第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸鈉和碳酸鉀混合物溶解在水玻璃溶液或氫氧化 鈉溶液中形成混合液，備用。
[0071] 第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌 裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0072] 實(shí)施例7，
[0073] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸氫鈉組合而成，其中，活性氧化 鎂和碳酸氫鈉比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:5份摩爾質(zhì)量的碳酸氫鈉，活性氧化 鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是1.0:100。
[0074] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0075] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸氫鈉、 活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0076] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸氫鈉、活性氧化鎂、 骨料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0077]第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0078] 實(shí)施例8，
[0079] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸氫鈉組合而成，其中，活性氧化 鎂和碳酸氫鈉比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:4.5份摩爾質(zhì)量的碳酸氫鈉，活性氧 化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是1.0:100。
[0080] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉 為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括以下步驟，
[0081 ]第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸氫鈉、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0082]第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸氫鈉溶解在水玻璃溶液或氫氧化鈉溶液中形成 混合液，備用。
[0083]第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌 裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0084] 實(shí)施例9，
[0085] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸氫鉀組合而成，其中，活性氧化 鎂和碳酸氫鉀比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:2.5份摩爾質(zhì)量的碳酸氫鉀，活性氧 化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是2:100。
[0086] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0087] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸氫鉀、 活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0088] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸氫鉀、活性氧化鎂、 骨料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0089]第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0090] 實(shí)施例10，
[0091] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸氫鉀組合而成，其中，活性氧化 鎂和碳酸氫鉀比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:2.5份摩爾質(zhì)量的碳酸氫鉀，活性氧 化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是1.5:100。
[0092]采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉 為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括以下步驟，
[0093] 第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸氫鉀、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0094] 第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸氫鉀溶解在水玻璃溶液或氫氧化鈉溶液中形成 混合液，備用。
[0095] 第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌 裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0096] 實(shí)施例11，
[0097] 一種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物組合而 成，其中，活性氧化鎂、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂： 1.5份摩爾質(zhì)量的碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物，活性氧化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性 粉體材料的質(zhì)量比是2:100。
[0098] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0099] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸氫鈉 和碳酸氫鉀混合物、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0100] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混 合物、活性氧化鎂、骨料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0101] 第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0102] 實(shí)施例12，
[0103] 一種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物組合而 成，其中，活性氧化鎂、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂： 1份摩爾質(zhì)量的碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物，活性氧化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉 體材料的質(zhì)量比是5:100。
[0104] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉 為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括以下步驟，
[0105] 第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0106] 第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸氫鈉和碳酸氫鉀混合物溶解在水玻璃溶液或氫 氧化鈉溶液中形成混合液，備用。
[0107] 第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌
[0108] 裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0109] 實(shí)施例13，
[0110] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂、碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物組合而成， 其中，活性氧化鎂和碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂：1.2 份摩爾質(zhì)量的碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物，活性氧化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材 料的質(zhì)量比是3.8:100。
[0111] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0112] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸鉀和 碳酸氫鉀混合物、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0113] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸鉀和碳酸氫鉀混合 物、活性氧化鎂、骨料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0114] 第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0115] 實(shí)施例14，
[0116] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂、碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物組合而成， 其中，活性氧化鎂和碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂：1.2 份摩爾質(zhì)量的碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物，活性氧化鎂與堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材 料的質(zhì)量比是2.8:100。
[0117] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化鈉 為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，包括以下步驟，
[0118] 第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶 液、碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0119] 第二步，原材料的預(yù)處理，將碳酸鉀和碳酸氫鉀混合物溶解在水玻璃溶液或氫氧 化鈉溶液中形成混合液，備用。
[0120] 第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌 裝置，攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
[0121] 實(shí)施例15，
[0122] -種堿礦渣混凝土用膨脹劑，由活性氧化鎂和碳酸鈉組合而成，其中，活性氧化鎂 和碳酸鈉比例是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:2份摩爾質(zhì)量的碳酸鈉，活性氧化鎂與堿礦渣 混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是2:100。
[0123] 采用上述組分的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，包括以下步驟，
[0124] 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、碳酸鈉、活 性氧化鎂、骨料以及拌合用水；
[0125] 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、碳酸鈉、活性氧化鎂、骨 料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置。
[0126] 第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均 勻后得到堿礦渣混凝土拌合物。
[0127] 上述實(shí)施例子在不同溫度（通常溫度限定在0°C - 40°C)和環(huán)境下進(jìn)行了效果實(shí) 驗(yàn)，都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)方案的效果，本發(fā)明通過改變膨脹劑材料配方，限定膨脹劑采用活 性氧化鎂以及堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽，不包括其他的膨脹劑材料，而且在工藝上 配合不同的激發(fā)劑，產(chǎn)生意想不到的效果。本發(fā)明的氧化鎂-堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫 鹽復(fù)合膨脹劑克服了氧化鎂在強(qiáng)堿性環(huán)境下不能及時(shí)膨脹從而難以抑制裂紋形成的不足， 并通過調(diào)整復(fù)合膨脹劑的摻量來調(diào)整膨脹值。
[0128] 以上對本發(fā)明提供的具體實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核 心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下， 還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種堿礦渣混凝土用膨脹劑，其特征在于，由堿金屬碳酸鹽和堿金屬碳酸氫鹽中的 一種或兩種的混合物與活性氧化鎂混合物組合而成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑，其特征在于，所述的活性氧化鎂和堿 金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽的比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:1-5份摩爾質(zhì)量的 堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑，其特征在于，所述的活性氧化鎂和堿 金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽的比例范圍是1份摩爾質(zhì)量的活性氧化鎂:1-3份摩爾質(zhì)量的 堿金屬碳酸鹽或堿金屬碳酸氫鹽。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑，其特征在于，所述的堿金屬碳 酸鹽是指碳酸鈉，或以碳酸鈉為主要成分的碳酸鹽的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑，其特征在于，所述的堿金屬碳 酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀一種或兩種組成的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑，其特征在于，所述的堿金屬碳 酸氫鹽為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀的一種或兩種組成的混合物。7. 如權(quán)利要求1所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑，其特征在于，所述的活性氧化鎂與所述 的堿礦渣混凝土所使用的活性粉體材料的質(zhì)量比是1-5:100。8. 如權(quán)利要求1所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用固體的氫氧化鈉為激發(fā)劑時(shí)的使 用方法，其特征在于，包括以下步驟， 第一步，原材料的準(zhǔn)備。原材料至少包括活性粉體材料，固體氫氧化鈉、堿金屬碳酸鹽、 活性氧化鎂、骨料以及拌合用水； 第二步，原材料的拌和，將活性粉體材料、固體氫氧化鈉、堿金屬碳酸鹽、活性氧化鎂、 骨料固態(tài)組分按比例加入攪拌裝置； 第三步，加水?dāng)嚢?。在添加完所有固態(tài)組分后，再加入拌合水并同時(shí)攪拌，攪拌均勻后 得到堿礦渣混凝土拌合物。9. 如權(quán)利要求1所述的堿礦渣混凝土用膨脹劑在采用液態(tài)的水玻璃、溶解后的氫氧化 鈉為激發(fā)劑時(shí)的使用方法，其特征在于，包括以下步驟， 第一步，原材料的準(zhǔn)備，原材料至少包括活性粉體材料，水玻璃溶液或氫氧化鈉溶液、 堿金屬碳酸鹽、活性氧化鎂、骨料以及拌合用水； 第二步，原材料的預(yù)處理，將堿金屬碳酸鹽溶解在水玻璃溶液或氫氧化鈉溶液中形成 混合液，備用； 第三步，攪拌。將活性粉體材料、活性氧化鎂、混合液、水、骨料固態(tài)組分加入攪拌裝置， 攪拌均勻后得到混凝土拌合物。
【文檔編號】C04B28/00GK106045360SQ201610368831
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】張彭成, 楊長輝, 陳科, 黃剛, 王勇威, 王新, 江敏, 劉亞文, 肖兵
【申請人】張彭成