CN109574537B - 一种自防水式混凝土膨胀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自防水式混凝土膨胀剂及其制备方法，其中该自防水式混凝土膨胀剂包括如下重量份数的组分：矿物骨料35‑55份、膨胀反应组54‑81份、裂缝缓阻颗粒12‑22份、增强纤维组0.5‑3份；膨胀反应组包括硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁，且其重量百分比为48%‑65%：33%‑45%：0‑14%；裂缝缓阻颗粒包括离子交换树脂颗粒，离子交换树脂颗粒内包裹有和水分接触发生膨胀反应从而堵塞混凝土构件内部裂缝的缓阻材料；增强纤维组含有高吸水性树脂，且还包括聚乙烯纤维和/或玻璃纤维。通过上述设置，本发明能够达到结构自防水的效果，节省构件上层防水成本，加快施工进程，且有效提升混凝土构件抗压强度。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土外加剂，更具体地说，它涉及一种自防水式混凝土膨胀剂及其制备方法。
背景技术
现阶段的混凝土构件防水一般需要在混凝土中添加防水剂以及在成品构件的上表面铺设防水材料，两者结合才能达到设计的防水等级，而其中防水材料的铺设因为全部需要人工操作，因此较为耽误施工进度，且施工质量参差不齐，难以保证防水效果。
混凝土膨胀剂是混凝土外加剂中较为重要的一种，应用于混凝土中不仅能够提升设计强度，也能够大幅度提高混凝土构件的防水效果。市场上已知的各类膨胀剂的工作机理均为通过膨胀剂本身在混凝土构件中缓慢的发生化学反应，且生成的物质较之前体积变大，或者吸水后膨胀，从而在混凝土构件内部产生张力，以此来抵消混凝土浇筑完成后温度变化或结构自身收缩引起的拉应力，从而达到使构件内部裂缝发育较差甚至裂缝数量减少的效果，进而提高了混凝土构件的防水能力。
不过，由于混凝土材料本身的特性，使得现浇的混凝土构件的强度曲线一般为3天可以达到设计强度的60％，7天达到设计强度的80％，28天达到设计强度的120％，而后构件强度缓慢增长并趋于稳定。由此可知，混凝土构件内部裂缝的生长发育主要在于前期，而添加的膨胀剂中的化学反应若不能与混凝土内部裂缝的发育大体同步，则无法阻挡裂缝的产生。而且，混凝土虽然属于批量生产商品，但影响其属性的因素十分之多，导致并不能准确的控制每一次的混凝土完全一样，从而增加了膨胀剂和混凝土之间的适配难度。因此通过膨胀剂自身的膨胀张力，仅仅能够使得混凝土构件内部结构更加紧致，增强构件强度，但是由于仍然有较多裂缝的存在，还是无法达到结构自防水的效果。
授权公告号为CN104310845B的中国专利文件中公开了一种自防水式混凝土膨胀剂，其组分包括粉煤灰、高钙硫铝输料、硬石膏、石灰石和增效组分，而其中的增效组分包括聚丙烯酸钠吸水树脂，通过树脂的自身属性，达到保水和缓释的作用，为膨胀剂后期反应提供所需水分，达到在混凝土浇水养护不到位的情况下能够充分利用膨胀剂的功能，减少裂缝的产生。
但是，上述方案中，是为了防止养护不足的情况下缺少水分导致的混凝土构件中心位置膨胀剂未充分反应，使用吸水性树脂也只能尽可能的使构件中心处达到设计的膨胀值，仍然没有解决因膨胀剂反应时间和混凝土构件内裂缝发育时间存在偏差而产生的裂缝的问题，从而无法完全满足混凝土构件结构自防水的要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种自防水式混凝土膨胀剂，使掺加该膨胀剂的混凝土构件能够达到结构自防水的效果。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：一种自防水式混凝土膨胀剂，包括如下重量份数的组分：
矿物骨料35-55份；
膨胀反应组54-81份；
裂缝缓阻颗粒12-22份；
膨胀反应组包括硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁，且其重量百分比为48％-65％：33％-45％：0-14％，三者之和占膨胀反应组的重量百分比大于等于98％，余量为不可避免的杂质；裂缝缓阻颗粒包括离子交换树脂颗粒，离子交换树脂颗粒内包裹有能和水分接触发生膨胀反应从而堵塞混凝土构件内部裂缝的缓阻材料。
通过上述技术方案，氧化钙膨胀能高，膨胀爆发力强，早期膨胀量大，而混凝土构件早期因为水泥水化热带来大量热量从而产生大量温度应力，通过氧化钙能够抵消早期的大部分内部应力，减少裂缝的产生；硫铝酸钙具有膨胀缓和，作用周期较长，可以适用于混凝土构件中期的裂缝发育，能够有效抑制特别是伸缩应力引起的裂缝的发育，加强混凝土内部的密实度，进一步加强防水性能；氧化镁的水化反应和膨胀效应出现的时间较长，一般需要一段时间以后才能体现其膨胀的作用，因此可以用于对由于建筑物内外部温度变化而引起的收缩裂缝以及混凝土构件本身徐变而引起的裂缝的抑制和阻塞作用，因此通过上述三种膨胀源的组合能够在混凝土构件的全生命周期中提供稳定的消除内部各种形变应力的膨胀力，尽可能的减少混凝土构件中裂缝的产生，极大的提升了混凝土构件的自防水能力；由于离子交换树脂具有一定强度，不溶于水和一般的酸和碱，因此可以很好的当作缓阻材料的载体包衣，将缓阻材料放置于离子交换树脂中能够在早期隔绝水分的接触，当混凝土构件中产生的各种变形应力将离子交换树脂撕裂时，缓阻材料与渗透至混凝土构件内部的水分发生反应，生成膨胀物质将产生的裂缝堵塞，防止水分的进一步渗透，从而能够达到结构自防水的效果。
进一步优选为：缓阻材料包括铁粉和用于催化铁粉和水发生反应的离子型催化剂，离子型催化剂能和铁粉及水发生如下反应：
Fe+RXa+H2O→FeXa+R(OH)a+H2
FeXa+R(OH)a→Fe(OH)a+RXa
式中，RX为离子型催化剂。
通过上述设置，由于铁粉在离子型催化剂作用下反应较快且稳定期早，便于及时将发生渗漏的裂缝堵塞封闭，有效组织水分的进一步渗透，而且铁粉性质稳定，耐热性好，有效期稳定且长，再由于生成氢氧化铁的过程中体积膨胀量不太大，十分适合混凝土构件内部在后期发生的形变量较小的收缩引起的裂缝的处理。
进一步优选为：缓阻材料由按重量百分比为36％-55％的氧化铝粉末、17％-35％的硫酸钙粉末和22％-37％的氢氧化钙粉末组成，且三者的重量百分比之和为100％。
通过上述设置，氧化铝、硫酸钙和氢氧化钙在接触到水分后可发生水化反应，进而生成膨胀物质产物，达到及时将发生渗漏的裂缝堵塞封闭的效果。
进一步优选为：自防水式混凝土膨胀剂还包括重量份数为0.5-3份的增强纤维组，增强纤维组含有高吸水性树脂，且还包括聚乙烯纤维和/或玻璃纤维。
通过上述设置，高吸水性树脂能够吸收自身重量多倍的水分，且具备良好的保水性，在混凝土构件浇筑完成后，若没有能够及时进行复核要求的浇水养护，则位于混凝土构件中心处的各种膨胀源无法接触到足够的水分，从而无法进行吸水膨胀或是水花反应膨胀，无法达到预期的膨胀效果，通过吸水树脂的保水和缓释性能，能够很好的为各种膨胀源提供稳定的水分来源，从而使得混凝土构件的中心部位也能达到设计膨胀值。而增强纤维组中含有的聚乙烯纤维和/或玻璃纤维，均能够均匀的分布于混凝土构件中，形成多方位分布的立体网状，因此混凝土构件内部的各种裂缝在扩张时大部分会遇到上述纤维，从而能够消耗掉大部分的应力，减少裂缝形成的数量和发育的程度，进一步的相当于在混凝土构件中加入相当数量的加强筋，能够大幅的提高混凝土构件的整体性和强度。
进一步优选为：自防水式混凝土膨胀剂，包括如下重量份数的组分：
矿物骨料38-45份；
硫铝酸钙34-38份；
氧化钙18-23份；
氧化镁5份；
裂缝缓阻颗粒16-20份；
增强纤维组0.8份；
膨胀反应组中硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁的重量百分比为52％-56％：37％-42％：5％-8％，三者之和占所述膨胀反应组的重量百分比大于等于98％。
通过上述设置，按照上述配合制成的自防水式混凝土膨胀剂具备更加优良的膨胀防水效果且能够更好的契合混凝土构件的内部应力的发展和裂缝的发育，能够更大程度上提升混凝土构件的防水性能。
进一步优选为：矿物骨料包括粉煤灰和/或硅粉，且矿物骨料的颗粒比表面积为800-1000㎡/kg。
通过上述设置，粉煤灰和硅粉均为圆球形颗粒，有助于带动自防水式膨胀剂与混凝土的充分混合，使得自防水式膨胀剂中的各种组分散布的更加均匀，再通过合适的比表面积能够使得矿物骨料与胶凝材料结合的更加紧密。
进一步优选为：氧化镁颗粒的直径分布为35μm-55μm。
通过上述设置，由于氧化镁的颗粒大小对膨胀其性能具有较大影响，通过研究发现，在一定的范围内，氧化镁的颗粒越大，其达到预定膨胀率所需要的氧化镁的重量越少，因此选用上述的颗粒直径分布的氧化镁能够在相同重量的前提下达到较高的膨胀效果，选择合理，节省成本。
进一步优选为：氧化钙为研磨制成的颗粒状粉末，且研磨时添加硬脂酸助磨剂，使得氧化钙外表面形成一层将其包裹的硬酸酯层。
通过上述设置，由于氧化钙接触水后的反应十分激烈，且放热巨大，因此既不利于存放也不利于混凝土构件的降温，当采用按一定比例的硬脂酸作为助磨剂时，不仅方便研磨成细粉状，也能在氧化钙表层形成一层包衣，从而延缓了氧化钙直接与水分的接触，从而控制膨胀速率，便于施工和保存。
进一步优选为：裂缝缓阻颗粒制备包括如下步骤：S1、将相应重量的缓阻材料用水溶性材料制成包衣从而形成内层颗粒，S2、将离子交换树脂和内层颗粒在不含水的两相液体中进行悬浮聚合反应，形成离子交换树脂包裹于内层颗粒外表面上的颗粒，S3、将制得的颗粒干燥即可得到裂缝缓阻颗粒。
通过上述设置，裂缝缓阻颗粒在混凝土构件内部应力作用下产生裂缝后，带动外层的离子交换树脂形成相应的裂缝，此时渗水水分进入裂缝缓阻颗粒内部将内层颗粒的包衣溶解，释放出缓阻材料，从而与水分发生膨胀反应，及时将裂缝堵塞，减少裂缝的进一步发育和水分的进一步渗透。
本发明的目的二在于提供一种上述自防水式混凝土膨胀剂的制备方法，为实现上述目的二，本发明提供如下技术方案：一种制备上述的自防水式混凝土膨胀剂的方法，包括以下步骤：
S1、将矿物骨料、硫铝酸钙、氧化镁按照配比混合；
S2、将得到的混合物经破碎机处理后进行粉磨均匀，按配合比加入制成颗粒状的氧化钙并混合均匀，再通过80μm目筛分控制出料筛余≤10％，得到颗粒大小合格的混合物；
S3、将按照配合比的重量的缓阻材料均匀混合，并将离子交换树脂制成包衣包裹足量的缓阻材料，制成裂缝缓阻颗粒；
S4、将增强纤维组、裂缝缓阻颗粒按配合比添加至筛分后的混合物中，并再次充分混合后输送至均化库进行均化，得到自防水式混凝土膨胀剂。
通过上述技术方案，能够得到便于存放，易于施工，符合要求的自防水式混凝土膨胀剂的粉末制品。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过多种膨胀时效不同的膨胀源配合使用，能够应对混凝土构件内部不同时期产生的各种应力，减少裂缝的产生，提高构件整体的防水能力；再通过裂缝缓阻颗粒均匀分散后，起到对后期形成的裂缝进一步及时堵塞的效果，能够有效防止水分的渗透，最终达到结构自防水的效果。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种自防水式混凝土膨胀剂，包括如表1所示的重量份数的组分。
其中矿物骨料由粉煤灰和硅粉组成，且矿物骨料的颗粒比表面积为950㎡/kg；膨胀反应组包括硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁，且其重量百分比为54％：40％：6％，其中氧化镁的颗粒直径分布为35μm-55μm；裂缝缓阻颗粒包括离子交换树脂颗粒，离子交换树脂颗粒内包裹有铁粉和离子型催化剂；增强纤维组含有高吸水性树脂、聚乙烯纤维和玻璃纤维。
其中，制备裂缝缓阻颗粒时，先将3g的铁粉和相应重量的离子型催化剂用水溶性材料，如淀粉，制成内层包衣，形成内层颗粒；再将离子交换树脂和内层颗粒在不含水的两相液体中完成悬浮聚合反应，形成离子交换树脂包裹于内层颗粒外部的裂缝缓阻颗粒，干燥即可制为成品。
制备该自防水式膨胀剂时，步骤如下：
S1、将矿物骨料、硫铝酸钙、氧化镁按照配比混合；
S2、将得到的混合物经破碎机处理后进行粉磨均匀，按配合比加入制成颗粒状的氧化钙并混合均匀，再通过80μm目筛分控制出料筛余≤10％，得到颗粒大小合格的混合物；其中颗粒状的氧化钙为氧化钙与硬脂酸共同研磨制成，其表层裹覆有一层硬脂酸包衣；
S3、将按照配合比的重量的铁粉和离子型催化剂均匀混合，并将离子交换树脂制成包衣包裹足量的铁粉和离子型催化剂，制成裂缝缓阻颗粒；
S4、将增强纤维组、裂缝缓阻颗粒按配合比添加至筛分后的混合物中，并再次充分混合后输送至均化库进行均化，得到自防水式混凝土膨胀剂。
实施例2-7：一种自防水式混凝土膨胀剂，矿物骨料由粉煤灰和硅粉组成，且矿物骨料的颗粒比表面积为950㎡/kg；膨胀反应组包括硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁，且其重量百分比为54％：40％：6％，其中氧化镁的颗粒直径分布为35μm-55μm；裂缝缓阻颗粒包括离子交换树脂颗粒，离子交换树脂颗粒内包裹有铁粉和离子型催化剂；增强纤维组含有高吸水性树脂、聚乙烯纤维和玻璃纤维，与实施例1的区别在于，组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1.实施例1-7中组分及其相应的重量份数
实施例8：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，矿物骨料的颗粒比表面积为560㎡/kg。
实施例9：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，矿物骨料的颗粒比表面积为1200㎡/kg。
实施例10：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，氧化镁的颗粒直径为25μm。
实施例11：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，氧化镁的颗粒直径为40μm。
实施例12：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，氧化镁的颗粒直径为65μm。
实施例13：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为48％：38％：14％。
实施例14：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为65％：35％：0％。
实施例15：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为62％：33％：5％。
实施例16：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为53％：41％：8％。
实施例17：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为52％：45％：3％。
实施例18：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为56％：37％：7％。
实施例19：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为48％：42％：8％。
实施例20：一种自防水式混凝土膨胀剂，其中矿物骨料由粉煤灰和硅粉组成，且矿物骨料的颗粒比表面积为950㎡/kg；膨胀反应组包括硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁，且其重量百分比为54％：40％：6％，其中氧化镁的颗粒直径分布为35μm-55μm；增强纤维组含有高吸水性树脂、聚乙烯纤维和玻璃纤维。与实施例1的区别在于，裂缝缓阻颗粒包括离子交换树脂颗粒，离子交换树脂颗粒内包裹有重量百分比为43％的氧化铝粉末、28％的硫酸钙粉末和32％的氢氧化钙粉末组成的缓阻材料。
其中，制备裂缝缓阻颗粒时，先将3g的氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末组成的缓阻材料用水溶性材料，如淀粉，制成内层包衣，形成内层颗粒；再将离子交换树脂和内层颗粒在不含水的两相液体中完成悬浮聚合反应，形成离子交换树脂包裹于内层颗粒外部的裂缝缓阻颗粒，干燥即可制为成品。
实施例21：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例20的区别在于，氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末的重量百分比为36％：35％：29％。
实施例22：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例20的区别在于，氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末的重量百分比为55％：17％：28％
实施例23：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例20的区别在于，氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末的重量百分比为43％：35％：22％
实施例24：一种自防水式混凝土膨胀剂，与实施例20的区别在于，氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末的重量百分比为38％：25％：37％
为了能够与实施例1-24形成对比，从而将各组分以及其含量的变化所带来的效果凸显，设置了如下各组对比例。
对比例1-5，一种混凝土膨胀剂，矿物骨料由粉煤灰和硅粉组成，且矿物骨料的颗粒比表面积为950㎡/kg；膨胀反应组包括硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁，且其重量百分比为54％：40％：6％，其中氧化镁的颗粒直径分布为35μm-55μm；裂缝缓阻颗粒包括离子交换树脂颗粒，离子交换树脂颗粒内包裹有铁粉和离子型催化剂；增强纤维组含有高吸水性树脂、聚乙烯纤维和玻璃纤维，与实施例1的区别在于，组分及其相应的重量份数如表2所示。
表2.对比例1-5中的组分及相应的重量份数
对比例6，一种混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为18％：22％：58％。
对比例7，一种混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为32％：60％：8％。
对比例8，一种混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为72％：21％：7％。
对比例9，一种混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为48％：18％：34％。
对比例10，一种混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为21％：67％：12％。
对比例11，一种混凝土膨胀剂，与实施例1的区别在于，硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁占膨胀反应组的重量百分比为52％：13％：35％。
对比例12，一种混凝土膨胀剂，与实施例20的区别在于，氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末的重量百分比为12％：43％：45％。
对比例13，一种混凝土膨胀剂，与实施例20的区别在于，氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末的重量百分比为64％：8％：28％。
对比例14，一种混凝土膨胀剂，与实施例20的区别在于，氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末的重量百分比为52％：35％：13％。
试配混凝土抗渗试验：
试验样品：选取实施例1-24作为试验样品1-24，选取对比例1-14作为对照样品1-14，并从实施例1开始至对照组14依次编号为1-38。
试验方法：选取试验样品1-24和对照样品1-14共38组，选取相同掺量与C35普通混凝土搅拌混合制成28d龄期的标准混凝土试件，每组取6块，清理试件表面达到清洁后，在试件侧面滚涂一层熔化的密封材料，并装入抗渗仪中按照标准抗渗试验。试验时，水压从0.2Mpa开始，每隔2h增加0.025Mpa水压并随时记录试块端面渗水情况，一直加到6个试块中有3个试块表面发现渗水，记下此时的水压力即为当前试件组的抗渗等级。
实验结果：第1-38组样品的渗水等级如表3所示。
试配混凝土抗压强度试验：
试验样品：选取实施例1-24作为试验样品1-24，选取对比例1-14作为对照样品1-14，并从实施例1开始至对照组14依次编号为1-38。
试验方法：选取试验样品1-24和对照样品1-14共38组，选取相同掺量与C35普通混凝土搅拌混合制成3d龄期、7d龄期和28d龄期的标准混凝土试件，每组取6块，清理试件表面达到清洁后，将每块混凝土试件放置于标准的抗压强度试验机上，依次施加压力直至试件表面出现裂纹，记录此时的压力值，每组去掉一个最高值再去掉一个最低值，后取剩余试件的平均值即为该组的抗压强度代表值。
试验结果：第1-38组的样品抗压强度等级如表3所示。
表3.第1-38组样品的最大水压力及各龄期的抗压强度表(Mpa)
数据分析：通过实施例1-7之间相互对比，可知膨胀反应组中氧化钙主要在前期起到的膨胀作用较大，硫铝酸钙对混凝土构件的中期的膨胀作用较为明显，而氧化镁由于作用时间较长，对混凝土构件后期的强度以及抗渗能力有一定帮助；通过实施例8-9与实施例1对比可知，矿物骨料的比表面积对抗渗性能和抗压强度均具备一定程度的影响；由实施例10-12与实施例1对比可知，相同质量的氧化镁，其颗粒大小对膨胀性能具有不同的影响；由实施例13-19与施例1对比可知，三种膨胀源分别对应不同的时期具备不同的作用，且由第14组可知，氧化镁对于混凝土构件前期的影响并不明显；再通过实施例20-24与实施例1对比可知，缓阻材料由氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末制成也具有良好的抗渗防裂效果。综上所述可知，实施例1-24均具有良好的抗渗效果和较高的抗渗等级，满足结构自防水的要求。
通过对比例1-5与实施例1对比可得，裂缝缓阻颗粒在抗渗作用中能够起到很明显的阻渗效果，增强纤维虽然对于抗渗的帮助不是十分明显，但是对于混凝土构件的强度提升明显，而三种膨胀源对于混凝土构件的抗渗和强度均具有较大的影响；通过对比例6-11与实施例1对比可知，三种膨胀源的不同质量百分比所组成的不同膨胀反应组，对于混凝土构件的膨胀作用各有不同，且需要按照混凝土构件自身内部发育来合理配置其三者的配合比。再通过对比例12-14与实施例20对比，可知氧化铝粉末、硫酸钙粉末和氢氧化钙粉末需要确定合理的重量百分比，否则无法充分水化反应达到预期的防渗效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种自防水式混凝土膨胀剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
矿物骨料35-55份；
膨胀反应组54-81份；
裂缝缓阻颗粒12-22份；
还包括重量份数为0.5-3份的增强纤维组，所述增强纤维组含有高吸水性树脂，且还包括聚乙烯纤维和/或玻璃纤维；所述膨胀反应组由硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁组成，且其重量百分比为48%-62%：33%-45%：5-14%，三者之和占所述膨胀反应组的重量百分比大于等于98%，余量为不可避免的杂质；所述裂缝缓阻颗粒包括离子交换树脂颗粒，所述离子交换树脂颗粒内包裹有能和水分接触发生膨胀反应从而堵塞混凝土构件内部裂缝的缓阻材料；所述矿物骨料包括粉煤灰和/或硅粉，且所述矿物骨料的颗粒比表面积为800-1000㎡/kg；所述氧化钙为研磨制成的颗粒状粉末，且研磨时添加硬脂酸助磨剂，使得氧化钙外表面形成一层将其包裹的硬脂酸层。
2.根据权利要求1所述的自防水式混凝土膨胀剂，其特征在于，所述缓阻材料由按重量百分比36%-55%的氧化铝粉末、17%-35%的硫酸钙粉末和22%-37%的氢氧化钙粉末组成，且三者的重量百分比之和为100%。
3.根据权利要求1所述的自防水式混凝土膨胀剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
矿物骨料38-45份；
膨胀反应组66-78份；
裂缝缓阻颗粒16-20份；
增强纤维组0.8份；
所述膨胀反应组中硫铝酸钙、氧化钙和氧化镁的重量百分比为52%-56%：37%-42%：5%-8%。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的自防水式混凝土膨胀剂，其特征在于：所述氧化镁的直径分布为35μm-55μm。
5.根据权利要求1所述的自防水式混凝土膨胀剂，其特征在于，所述裂缝缓阻颗粒制备包括如下步骤：S1、将相应重量的缓阻材料用水溶性材料制成包衣从而形成内层颗粒，S2、将离子交换树脂和内层颗粒在不含水的两相液体中进行悬浮聚合反应，形成离子交换树脂包裹于内层颗粒外表面上的颗粒，S3、将制得的颗粒干燥即可得到裂缝缓阻颗粒。
6.一种制备如权利要求1所述的自防水式混凝土膨胀剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将矿物骨料、硫铝酸钙、氧化镁按照配比混合得到混合物；
S2、将得到的混合物经破碎机处理后进行粉磨均匀，按配合比加入制成颗粒状的氧化钙并混合均匀，再通过80μm目筛分控制出料筛余≤10%，得到颗粒大小合格的混合物；
S3、将按照配合比的重量的缓阻材料均匀混合，并将离子交换树脂制成包衣包裹足量的缓阻材料，制成裂缝缓阻颗粒；
S4、将增强纤维组、裂缝缓阻颗粒按配合比添加至筛分后的混合物中，并再次充分混合后输送至均化库进行均化，得到自防水式混凝土膨胀剂。
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