CN101767949A - 水泥基复合材料体积稳定剂及其制备方法 - Google Patents

水泥基复合材料体积稳定剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水泥基复合材料体积稳定剂，由下列组分按重量份组成：方镁石180-220；聚羧酸盐18-21；聚丙烯酸盐27-32；聚磷酸钠盐0.8-1.1；其中方镁石磨细，过85um筛，筛余小于10％。其制备方法如下：a.以菱镁矿为原料，将其磨细，85um筛余≤10％；b.然后将磨细的菱镁矿矿粉在900℃～1250℃煅烧，保温时间为30～120min，保温结束后冷却到室温，得到方镁石；c.将方镁石磨细，85um筛余≤10％；d.将c步得到的方镁石与聚羧酸盐、聚丙烯酸盐和聚磷酸钠盐按比例混合。本发明能够有效克服因各种收缩造成的水泥基材料的开裂的问题。

Description

水泥基复合材料体积稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及水泥基复合材料助剂技术领域，具体的说是一种水泥基复合材料体积稳定剂。
背景技术
目前，解决水泥基复合材料收缩开裂的外加剂主要是钙矾石型膨胀剂，该膨胀剂主要有如下不足：
(1)钙矾石型膨胀剂的膨胀特性决定了其在使用中必须借助钢筋或其他限制来产生自应力即相当于把膨胀能预先储备起来，而后再缓缓释放，早期膨胀发挥过早的特性与混凝土的塑性和未硬化阶段的徐变松弛注定了膨胀能的大量损失，从而不能充分补偿后期的干燥收缩。
(2)掺钙矾石型膨胀剂的水泥基复合材料，早期养护需要大量的水，对水养护条件比较敏感，缺水易造成补偿收缩失败，掺钙矾石膨胀剂的水泥基复合材料甚至比空白养护的收缩还要大，则达不到补偿收缩效果，后期遇水膨胀时，裂缝易产生和发展。
(3)由于环境温度和水泥水化温度的影响，钙矾石型膨胀剂在有可能高温转型，降温后生成延迟钙矾石，造成水泥基材料的开裂。
(4)不能克服塑性收缩、碳化收缩和温度突变，不能很好补偿后期干燥收缩。
发明内容
本发明的目的为提供一种能够有效克服因各种收缩造成的水泥基材料的开裂的水泥基复合材料体积稳定剂。
实现上述目的的技术方案如下：
水泥基复合材料体积稳定剂，由下列组分按重量份组成：
方镁石            180-220
聚羧酸盐          18-21
聚丙烯酸盐        27-32
聚磷酸钠盐        0.8-1.1
其中方镁石磨细，过85um筛。
本发明的另一目的为提供一种上述水泥基复合材料体积稳定剂的制备方法，其技术方案如下：
一种上述水泥基复合材料体积稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
a.以菱镁矿为原料，将其磨细，85um筛余≤10％；
b.然后将磨细的菱镁矿矿粉在900℃～1250℃煅烧，保温时间为30～120min，保温结束后冷却到室温，得到方镁石；
c.将方镁石磨细，85um筛余≤10％；
d.将c步得到的方镁石与聚羧酸盐、聚丙烯酸盐和聚磷酸钠盐按比例混合。
与现有技术相比，本发明以资源丰富的菱镁矿为原料，制得的成品具有很好的抵抗水泥基材料开裂的性能，同时具有减水、引气、增韧、增强和良好分散性等性能。具有原材料丰富，易于生产，产品成本较低，产品性能好，使用方便。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
水泥基复合材料体积稳定剂，由下列组分按重量份组成：
方镁石        200
聚羧酸盐      20
聚丙烯酸盐    30
聚磷酸钠盐    1
其中方镁石磨细，过85um筛。
所述的方镁石中，氧化镁含量50％～80％，氧化钙含量10％～20％，二氧化硅含量≤15％，三氧化二铝含量5％～10％，烧失量≤10％，其他≤3％，以上为重量百分比。
一种上述水泥基复合材料体积稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
a.以菱镁矿为原料，将其磨细，85um筛余≤10％；
b.然后将磨细的菱镁矿矿粉在900℃～1250℃煅烧，保温时间为30～120min，保温结束后冷却到室温，得到方镁石；
c.将方镁石磨细，85um筛余≤10％；
d.将c步得到的方镁石与聚羧酸盐、聚丙烯酸盐和聚磷酸钠盐按比例混合。
其中c步所得方镁石中氧化镁含量50％～80％，氧化钙含量10％～20％，二氧化硅含量≤15％，三氧化二铝含量5％～10％，烧失量≤10％，其他≤3％，以上为重量百分比。
本发明体积稳定剂用于抵抗水泥基复合材料因各种收缩造成的开裂，保持其体积稳定、提高耐久性，使用方法如下：
I根据各种收缩发生的时间、持续时间和最终收缩值，进行掺体积稳定剂水泥基复合材料体积稳定性试验，确定体积稳定剂的掺量，一般掺量在5％～12％之间。
II对掺体积稳定剂的水泥基复合材料进行力学性能和变形性能的测试，要求体积稳定剂的掺量对水泥基复合材料的力学性能和变形性能要有所提高或无影响。
III根据I和II的试验、分析结果，确定体积稳定剂的最佳掺量，做到有效保持水泥基复合材料的体积稳定性，同时进行安定性评估，确定安定掺量。
IV在实际工程使用中，需进行适当的湿养护。

Claims (5)

1.水泥基复合材料体积稳定剂，由下列组分按重量份组成：
方镁石        180-220
聚羧酸盐      18-21
聚丙烯酸盐    27-32
聚磷酸钠盐    0.8-1.1
其中方镁石磨细，过85um筛，筛余小于10％。
2.根据权利要求1所述的水泥基复合材料体积稳定剂，其特征在于，由下列组分按重量份组成：
方镁石        200
聚羧酸盐      20
聚丙烯酸盐    30
聚磷酸钠盐    1
3.根据权利要求1或2所述的水泥基复合材料体积稳定剂，其特征在于，所述的方镁石中，氧化镁含量50％～80％，氧化钙含量10％～20％，二氧化硅含量≤15％，三氧化二铝含量5％～10％，烧失量≤10％，其他≤3％，以上为重量百分比。
4.根据权利要求1-3所述的水泥基复合材料体积稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
a.以菱镁矿为原料，将其磨细，85um筛余≤10％；
b.然后将磨细的菱镁矿矿粉在900℃～1250℃煅烧，保温时间为30～120min，保温结束后冷却到室温，得到方镁石；
c.将方镁石磨细，85um筛余≤10％；
d.将c步得到的方镁石与聚羧酸盐、聚丙烯酸盐和聚磷酸钠盐按比例混合。
5.根据权利要求4所述的水泥基复合材料体积稳定剂的制备方法，其特征在于，其中c步所得方镁石为，氧化镁含量50％～80％，氧化钙含量10％～20％，二氧化硅含量≤15％，三氧化二铝含量5％～10％，烧失量≤10％，其他≤3％，以上为重量百分比。
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