工业膨胀剂都有哪些

‘壹’ 水泥膨胀剂的用法和用量

水泥膨胀剂是一种化学外加剂，加在水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用。实际上，水泥膨胀剂是利用轻金属(主要是铝粉，近年来使用铁粉、铝粉等)与碱性水泥起化学反应，产生氢气，而使水泥体积膨，起提高水泥强度的作用，故亦有人称为水泥发泡剂。应具备下列性质：
(1)发泡速度要适当，过快过慢都会影响混凝土质量。
(2)生成的氢气气泡直径要小而且分散均匀。尤其是水泥浆全容积状态下浇注入模，更需分散均匀，才能保证浇模质量。
(3)产生气体时不得影响水泥的凝结和固化。如果延缓水泥凝结，会招致水泥强度下降或产生水泥异常凝结现象。
1．特点与用途
(1)本剂采用大量铁粉和少量铝粉作为发泡轻金属，它具有发泡稳定、耐热性好的优点。
(2)用量省。一般占水泥质量的l％以下。
本剂用于提高混凝土工程质量，增加混凝土的强度。如冶金厂房填灌车间底脚螺栓等。也可用于预填骨料混凝土的水泥浆，由于膨胀而使水泥浆充分进入粗骨料的间隙及钢材(或钢筋)周围，起提高附着强度的作用。
2．原材料
(1)氯化钠
即工业用盐。
(2)硫代硫酸钠
见十中(十一)防瞌睡香剂。本剂中用作碱性添加剂。选用工业品。
(3)拉开粉BX
见三中(九)染发剂。本剂中用作分散剂。选用工业品。
(4)减水剂JN
又名甲基萘磺酸钠甲醛缩合物。棕褐色粉末。
易溶于水，化学性能稳定，不燃，无毒。用作水泥添加剂，对水泥颗粒有强烈的分散作用，扩大了水泥和水的接触面积，促进水化反应，减少用水量，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。选用工业品。
生产厂：江苏镇江焦化厂。
(5)氯化铵
见五中(三)乳制品设备清洗剂。本剂中用作稳定剂。选用工业品。
(6)铝粉
见七中(八)环氧树脂防腐涂料。本剂中用作气体发生剂。选用工业品。
(7)铁粉
银白色金属。由纯铁研磨成粉状。易溶于盐酸、硫酸和稀硝酸。有还原性。本剂中用作气体发生剂。选用工业品。一般化工商店有售。
3．配方(kg)
氯化钠
1．2
硫代硫酸钠
1．5
拉开粉BX
0．3
减水剂JN
0．4
氯化铵
0．8
铝粉
0．005
铁粉
95
4．制备及使用方法
按配方要求将上述各物料混合，搅拌均匀即得水泥膨胀剂。
使用时，与水泥拌在一起，并搅拌混匀。用量约为水泥质量的
0．3％～1．0％。

‘贰’ 膨胀剂的应用特点

1.通常需要加强养护：材料领域的膨胀剂通常是通过与水反应产生体积增大的晶胞（例如钙矾石）、继而引发膨胀，所以在使用过程中给予足够养护是必要的；
2.膨胀剂不是胶凝材料：强度型复合材料的原料通常分为粗骨料（粗集料），细骨料（细集料），胶凝材料（粘合剂），以及功能性外加剂（例如减水剂、促凝剂缓凝剂等）。膨胀剂通常呈固态粉末状，其用途不在于粘合，不可以替代胶凝材料的作用。
3.关于掺法：通常分内掺、外掺两种。内掺外掺描述的是一种材料用量计算方式，内掺就是“计算配比时把膨胀剂当作胶凝材料看”，外掺就是在原配比之外定量加入，通常需要因此少量增加减水剂用量。
4.国内外现状：当前对该技术应用最为成熟的国家当属德国、日本。国内对膨胀剂技术研究较为广泛的机构主要是中国建筑材料科学研究总院、中科院上海硅酸盐研究所（简称“上硅所”）、清华大学、北京科技大学材料系、武汉科技大学材料与冶金学院 等机构 。
5.主要应用领域：常见于非金属的、无需烧结的复合材料生产工业，例如混凝土与不定形耐火材料。

‘叁’ 什么是混泥土膨胀剂

混凝土膨胀剂的主要用途是什么？

混凝土膨胀剂用来配制膨胀混凝土（包括补偿收缩混凝土和自应力混凝土），补偿收缩混凝土具有补偿混凝土干缩和密实混凝土、提高混凝土抗渗性作用，在土木工程中主要用于防水和抗裂两个方面，现在使用较多的场合是配制高等级防水混凝土和适当延长伸缩缝或后浇带间距。下表是膨胀混凝土的部分应用范围：

分 类
范 围

建 筑 物
屋面、楼板、地下室、核电站的放射性掩蔽体

桥 道
桥梁面板、公路和机场跑道的铺面

隧 道
衬砌、反拱、反向衬砌施工时的侧墙、喷射混凝土或砂浆

大 坝
坝块接缝灌浆

水 池
水池、贮罐、地下水池、预应力混凝土水池

喷射混凝土
公路、铁路、大坝等开挖护坡

地 基
硬土地基摩擦桩

制 品
钢管和铸铁管的内衬、压力管、排水管、组合钢管及桩等

‘肆’ 膨胀剂作用究竟有哪些

混凝土膨胀剂的作用是用来补偿混凝土干缩和密实混凝土、提高混凝土抗渗性。在土木工程中主要用于防水和抗裂两个方面，现在使用较多的场合是配制高等级防水混凝土和适当延长伸缩缝或后浇带间距。

科学合理使用膨胀剂，有以下几个重要因素：
① 科学合理选定膨胀剂掺量，选用膨胀剂必须在对应混凝土搅拌站进行适配。适配的目的主要在于：根据设计膨胀率指标确定合理的用量与掺入方法。掺入方法通常有外掺、内掺取代部分矿物掺合料这两种方式。
② 控制混凝土浇筑入模的温度，一般在30±5℃范围较为合理。
③ 加强混凝土的振捣，比普通混凝土振捣更密实。
④ 科学合理的养护方式，浇筑前7天加强养护，每天上午10点到下午4点之间应不少于5次洒水，第8-14天每天上午下午各养护一次。夜间不宜进行洒水养护，冬季不宜进行过多养护。严格结合温度监测进行养护十分重要，牢记“升温阶段降温，降温阶段保温”的温控原则。
⑤ 不宜选用含泥量过高的砂石生产混凝土，不宜过早对混凝土荷载。

‘伍’ 膨松剂有什么用处

焙烤食品的生产，如碳酸氢钠加入食品中，经烘烤加热产生二氧化碳，在食品内部形成均匀、致密的孔性组织，体积增大，使面包、蛋糕等食品柔软富有弹性，使饼干酥松，口感好。规定使用的膨松剂有碳酸氢钠(钾)、碳酸氢铵、轻质碳酸钙、硫酸铝钾等8种。

膨松剂主要用于焙烤食品的生产，它不仅可提高食品的感官质量，而且也有利于食品的消化吸收，这在今天大力发展方便食品并强调其营养作用时具有一定的重要性。

碱性膨松剂因其作用单一（产气），且可产生一定的碱性物质。如碳酸氢钠在产生二氧化碳时尚可产生一定的碳酸钠，影响制品质量，而碳酸氢铵在应用时所产生的氨气，残留于食品中时可有特异臭等。因此实际应用的膨松剂大多是由不同物质组成的复合膨松剂。

相关种类

膨松剂可分为无机膨松剂、有机膨松剂和生物膨松剂三大类。有机膨松剂如葡萄糖酸-δ-内酯。生物膨松剂如酵母等。

无机膨松剂，又称化学膨松剂，包括碱性膨松剂如碳酸氢钠（钾）、碳酸氢铵、轻质碳酸钙等，酸性膨松剂如硫酸铝钾、硫酸铝铵、磷酸氢钙和酒石酸氢钾等，以及复合膨松剂。

‘陆’ 膨松剂指的是不是泡打粉 小苏打和 酵母之类的

不是。

膨松剂（Leavening agents）指食品加工中添加于生产焙烤食品的主要原料小麦粉中，并在加工过程中受热分解，产生气体，使面坯起发，形成致密多孔组织，从而使制品具有膨松、柔软或酥脆的一类物质。

泡打粉是一种复合膨松剂，由苏打粉添加酸性材料，并以玉米粉为填充剂制成的白色粉末，又称为发泡粉和发酵粉。

碳酸氢钠，化学式NaHCO₃，俗称小苏打。白色细小晶体，在水中的溶解度小于碳酸钠。它也是一种工业用化学品，固体50℃以上开始逐渐分解，生成碳酸钠、二氧化碳和水，270℃时完全分解。

酵母是一种单细胞真菌，并非系统演化分类的单元。一种肉眼看不见的微小单细胞微生物，能将糖发酵成酒精和二氧化碳，分布于整个自然界，是一种典型的异养兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活，是一种天然发酵剂。

(6)工业膨胀剂都有哪些扩展阅读：

膨松剂的作用：

焙烤食品的生产，如碳酸氢钠加入食品中，经烘烤加热产生二氧化碳，在食品内部形成均匀、致密的孔性组织，体积增大，使面包、蛋糕等食品柔软富有弹性，使饼干酥松，口感好。规定使用的膨松剂有碳酸氢钠(钾)、碳酸氢铵、轻质碳酸钙、硫酸铝钾等8种。

膨松剂主要用于焙烤食品的生产，它不仅可提高食品的感官质量，而且也有利于食品的消化吸收，这在今天大力发展方便食品并强调其营养作用时具有一定的重要性。

‘柒’ 膨胀剂的主要构成成分是什么在生产成本中分别都占多大比例

膨胀剂属硫铝酸钙型混凝土膨胀剂，不含钠盐，不宜会引起混凝土碱骨料反应。而耐久性良好，膨胀性能稳定，强度持续上升。普通混凝土由于收缩开裂，往往发生渗漏，降低了它的使用功能和耐久性。
中文名称：膨胀剂
属 于：硫铝酸钙型膨胀剂
不 含：钠盐
不 宜：引起混凝土碱骨料反应
历史起源

美国科学家Lossier于1936年前后利用钙矾石的膨胀作用制备了化学预应力混凝土，奠定了重要的基础。随后，美国开始研发膨胀混凝土。1958年，美国人A.克莱因研制成功了一种硫铝酸盐型水泥，取名K水泥，并取得了膨胀水泥的专利。该水泥在1963年开始用于补偿收缩混凝土，并大量生产，在多种结构中推广使用。

1965~1972年间，日本购买了美国K型膨胀水泥专利，并在此基础上，研制成功了硫铝酸钙膨胀剂(Calcium Sulfo-Aluminate，简称CSA)。这种膨胀剂是用石灰石、矾土和石膏配制生料，经电融烧制成的一种含有C4A3S、CaO和CaSO4的熟料，然后将其粉磨成粉状产品，这种产品应用于收缩补偿混凝土和自应力混凝土，取得很大成功。

1970年，日本小野田公司还成功开发了石灰系膨胀剂，它是用石灰石、石膏和黏土配制成生料，经1400℃左右煅烧成含有40%~50%的游离氧化钙膨胀熟料，再经粉磨制成石灰系膨胀剂。他通过

CaO水化生成Ca(OH)2使混凝土产生膨胀，但是由于水化后的稳定性受许多因素影响，Ca(OH)2

的胶凝性和防渗性较差，抗硫酸盐侵蚀性能不良，这种膨胀剂并未受到普遍重视。20世纪90年代后期，美国的P.K.Mehta等为解决大体积混凝土温差裂缝问题，提出了在水泥中掺入5%MgO的设想，并由此诞生了氧化镁类膨胀剂。

国内的膨胀剂技术发展较晚,但进步很快。该技术在国内的发展是由中国工程院院士吴中伟先生开创。 1979年，吴中伟先生撰写的《补偿收缩混凝土》专着出版。这是我国科学界首次提出补偿收缩混凝土理论。正如行业技术专家侯维红(现任武汉三源特种建材有限责任公司技术总工)在接受记者采访时所说，"膨胀剂是个变害为宝的经典案例。"吴中伟先生早期的研究工作是从"水泥杆菌"入手，"水泥杆菌"是一种具有膨胀效果的水泥有害成分，经过探索与合理利用，已逐渐发展为一项充满科学价值与经济效益的现代建材学科。

1985年，在吴中伟院士的指导下，中国建筑材料科学研究总院研制成功UEA、AEA、CEA等多个型号混凝土膨胀剂。此后，以游宝坤、曹永康、赵顺增及刘立等几位专家为代表的混凝土膨胀剂科学迈入了新的历史阶段。此后三十年，国内混凝土膨胀剂广泛应用到房建、水利、道路交通、核电等多个分支领域，并为国家生产建设带来了良好经济效益。

发展历程

1936年，美国科学家使用钙矾石类(即硫铝酸钙类)膨胀剂配制自应力混凝土。

1958年，美国人A.克莱因研制成功了一种硫铝酸盐型水泥，取名K水泥，并取得了膨胀水泥的专利。

1970年，日本小野田公司还成功开发了石灰系膨胀剂，即为氧化钙类膨胀剂。

1979年，吴中伟先生撰写的《补偿收缩混凝土》专着出版，这是我国科学界首次提出补偿收缩混凝土理论。

1985年，在吴中伟院士的指导下，中国建筑材料科学研究总院研制成功UEA、AEA、CEA等多个型号混凝土膨胀剂 。

20世纪90年代后期，美国的P.K.Mehta等为解决大体积混凝土温差裂缝问题，提出了在水泥中掺入5%MgO的设想，并由此诞生了氧化镁类膨胀剂。

2001年，国内严格意义上第一部相关标准建材行业标准JC476-2001《混凝土膨胀剂》颁布实施。

2009年，国家标准GB23439-2009《混凝土膨胀剂》颁布实施。

2011年，由建筑材料科学研究总院与武汉三源特种建材有限责任公司合作研发的FQY高性能膨胀剂面世，该产品经与日本电气化学工业株式会社(DENKA)的同类产品进行对比，各项性能占优，深受行业认同。

易混淆概念
一、"膨胀剂"与"防水剂""抗渗剂"
膨胀剂主要应用于地下工程具有防水要求的结构部位，用于桥梁、重型设备的基座灌浆压浆，或者水利水电工程、核电、石化及其它水工结构等。近年来，部分厂家因价格、客户需求等因素，降低了膨胀率，生产了不符合国家标准要求的企标微膨胀型产品。甚至有厂家生产完全不具有膨胀率的产品，以"防水剂""抗渗剂"的名号投放市场并大肆宣传。一部分工程人员甚至认为"混凝土要达到合格的抗渗要求，就一定要使用防水剂、抗渗剂"。这种说法其实是毫无依据的，抗渗混凝土更应该是由混凝土生产企业通过调整原材料颗粒级配、选择更好的原材料来配制，与掺入混凝土防水剂抗渗剂毫无关系。"防水剂""抗渗剂"本身就是毫无技术依据的次等产品。而膨胀剂的作用，一向是用于抵抗混凝土自收缩带来的裂缝问题。

二、膨胀剂的"安定性"
安定性这一指标主要用于水泥质量控制，正如前文所述，膨胀剂是"变害为宝"，是从水泥中对安定性有危害的成份"水泥杆菌"研发而来。所以对混凝土膨胀剂不可以考究"安定性"，只可考究混凝土膨胀剂膨胀龄期。通常膨胀剂的膨胀龄期低于14天，部分厂家产品甚至只有3天左右龄期。从理论上讲，混凝土膨胀剂的龄期最好控制在14天以内，越长越好。龄期主要通过膨胀剂的颗粒粒径进行调整。众所周知，越细的颗粒比表面积越大，反应接触面积大，参与反应也就更快。但是混凝土膨胀剂在14d之后不宜再有膨胀。出于此考虑，施工过程更需要在混凝土浇筑前14天进行充分保湿养护，让混凝土膨胀剂反应充分。到了浇筑14天后，混凝土通常不再受养护，膨胀剂也不再引发体积膨胀，对结构并无影响，并不存在"安定性"相关的担忧。

膨胀剂的正确使用方法

膨胀剂不是万能神药，科学合理使用膨胀剂需要在混凝土配合比、混凝土温度控制、施工振捣、荷载保护、保湿养护等多个方面广下功夫。其终极目的，是要减少混凝土裂缝产生。混凝土产生裂缝的危害之大，超出常人想象。先是裂缝导致墙体或其它结构部位漏水，然后是造成钢筋得不到合理有效的保护而裸露在水和空气中，最后钢筋锈蚀变细，严重者会为整个工程造成结构性的灾难，引发房屋倒塌等灾难性后果。当前国内工程界对混凝土裂缝问题认识不够深刻，认为"十个工程九个裂"，裂了就修补。虽然也有人为混凝土裂缝问题感到无奈，却并不明晰混凝土裂缝控制的具体方法。

科学合理使用膨胀剂，有以下几个重要因素:

① 科学合理选定膨胀剂掺量，选用膨胀剂必须在对应混凝土搅拌站进行适配。适配的目的主要在于:根据设计膨胀率指标确定合理的用量与掺入方法。掺入方法通常有外掺、内掺取代部分矿物掺合料这两种方式。

② 控制混凝土浇筑入模的温度，一般在30±5℃范围较为合理。

③ 加强混凝土的振捣，比普通混凝土振捣更密实。

④ 科学合理的养护方式，浇筑前7天加强养护，每天上午10点到下午4点之间应不少于5次洒水，第8-14天每天上午下午各养护一次。夜间不宜进行洒水养护，冬季不宜进行过多养护。严格结合温度监测进行养护十分重要，牢记"升温阶段降温，降温阶段保温"的温控原则。

⑤ 不宜选用含泥量过高的砂石生产混凝土，不宜过早对混凝土荷载。

膨胀剂快速检验方法

啤酒瓶法:使用膨胀剂与水泥，水参照一定比例混合，拌合均匀后倒入啤酒瓶中，观察啤酒瓶是否裂开。

烧杯法:取一部分掺入膨胀剂的混凝土置入玻璃烧饼，振捣密实，混凝土终凝后向杯内加水，观察烧杯是否裂开。

酚酞实验法:膨胀剂呈弱碱性，能使酚酞变红。