本发明是涉及一种混凝土膨胀剂，是一种专用于钻孔灌注桩混凝土的膨胀剂（PEA），以定量掺入灌注桩混凝土中，浇注在桩孔内，能在一定的时间内，产生较大的径向和竖向体积膨胀，这样使灌注桩与桩周围土更紧密结合，从而提高钻孔灌注桩的单桩承载力。 以往为提高单桩承载力，只是在施工方法上采取措施，如扩大桩头;采用压力灌浆使桩与周围土结合更趋密实，这些措施和手段虽取得一定效果，但工艺复杂，费工费时。从材料方面着手，来提高单桩承载力的报道较少。
本发明的目的在于提供一种混凝土膨胀剂，其掺入混凝土中可提高单桩的承载力。
本发明旨在使用这种新材料掺入混凝土中，可提高单桩承载力，施工工艺简便。在提高桩承载力的情况下，可以考虑减少桩数或桩长，这就能达到省时，省工，省投资的目的，在提高桩承载力的原理上，本发明与混凝土增强剂、混凝土膨胀剂不同，当本发明的新材料和水泥均匀混合，加水后即开始发生水化反应，这些水化产物晶体能填充水泥凝固后的毛细孔中，起到密实作用，而后水化的晶体仍能沿周围孔隙继续长大，起到第二次渗透填充密实作用，这种晶体渗入桩周围土内，使桩与周围土咬合得更紧密。这对于摩擦桩来说是极其重要的，从而提高单桩承载力。
本发明针对现有的施工方法，提供一种专用于钻孔灌注桩的膨胀剂，其重量组成为：铝酸钙熟料10～50%;硫酸铝熟料10～45%;活性无机矿物复合料（一价、二价及三价复合硫酸盐）30～70%;以及1～5%的有机性能调节剂（流化剂）将上述组成物粉磨至比表面积2000～3500cm2/g，即可制得PEA灌注桩膨胀剂。
在普通水泥中内掺（替换水泥率）15～30%的PEA膨胀剂（重量组成），就可成为具有膨胀量较大的灌注桩混凝土，这和普通混凝土性能绝然不同。
在普通水泥与PEA膨胀剂的水化硬化过程中，一般膨胀剂的膨胀能比较小，而采用复合膨胀源，铝酸钙熟料和硫酸铝熟料，其膨胀能就比较大，适合于钻孔灌注桩地使用，同时与活性矿物料配合，在水化硬化过程中参与反应，因是天然矿物原料，因此节约了能耗。用户根据工程需要，购买PEA灌注桩膨胀剂，掺入不同量使用。
下面是本发明的一个具体实施例：
PEA灌注桩膨胀剂组成（％） 表1铝酸钙熟料硫酸铝熟料活性无机矿物复合料流化剂2510632.0
PEA灌注桩膨胀剂化学成分（％）LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3总和3.6516.2121.421.3428.680.7127.99100.00
用普通水泥75～85%，PEA膨胀剂15～25%均匀混合，按灰砂比1∶2，用水量以标准稠度，配制成砂浆，做凝结时间、强度试验、自由膨胀和限制膨胀率，其试验方法按国家标准进行《GB177水泥胶砂强度检验方法》、《GB1346水泥标准稠度用水量，凝结时间，安定性检验方法》、《JC476-92膨胀混凝土膨胀剂检验方法》试验结果见表3。
试验表明：在普通水泥中内掺15～30%的PEA膨胀剂，凝结时间随掺量增加而有所加快，可制成具有较大膨胀性的砂浆，在PEA的1∶2砂浆中产生1.0～2.0MPa的自应力值。
不同掺量的PEA水泥的物理性能 表3编号水泥组成凝结时间抗压强度（MPa)抗折强度(MPa)限制膨胀率（％）水泥PEA初凝终凝3d7d14d28dG2510003:154:4863.59.80.0010.0020.0030.005G2685151:302:5062.89.70.0400.0500.0690.078G2780201:002:0261.29.60.0800.01070.1280.0135G2875250:330:4760.56.60.01250.1550.1750.184
不同掺量的PEA水泥净浆的自由膨胀率 表4编号水泥组成自由膨胀率（％）水泥PEA3d7d14d28dG2910000.0320.0490.0650.073G3085150.500.700.790.93G3180200.671.402.352.77G3275251.57胀裂断裂断裂
PEA混凝土试验方法按普通混凝土国标方法进行，限制膨胀率按GBJ119-88进行。
在普通混凝土中内掺15～30%PEA膨胀剂，其与空白混凝土相比较，自由膨胀率有很大的增加，膨胀作用主要发生在7～14天，28天基本稳定。对抗压强度内掺入PEA膨胀剂20%时，与空白混凝土相比，基本不降低，而其它掺量约下降10%，故对强度影响不大，在配筋率0.78%的单向限制下，内掺入20%PEA膨胀剂，可在混凝土中产生0.8～1.0MPa自应力值，显然有十分显著的膨胀效应，不同于其它混凝土膨胀剂性能。试验结果见表5。
本发明的PEA已在多处地基工程试用。静载和动测试验表明，在混凝土中内掺20%PEA的灌注桩，比普通混凝土桩的单桩承载力提高15-25%，在设计上相应可减短，10-20%桩数，或把桩长减短，由于采用PEA桩，打桩工程费可节约30-40%，工期也缩短，所以，本发明的PEA的经济效益和社会效益十分显著，已受到工程界的欢迎。