專利名稱：多功能低堿低摻膨脹劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土外加劑。確切地說是一種使用各種膨脹組份能聯(lián)合補(bǔ)償混凝土收縮、提高混凝土強(qiáng)度、抗凍性、耐久性的多功能低堿低摻膨脹劑。
背景技術(shù)：
為解決混凝土因收縮而開裂的問題，一是研制膨脹水泥，如歐、美各國，二是研制水泥外加劑——膨脹劑，如我國和日本，以石膏、明礬石為膨脹組份的各種膨脹劑在我國已成功地應(yīng)用了二十多年。
導(dǎo)致混凝土開裂的另一個重要原因是堿集料反應(yīng)。所謂就是水泥和外加劑或環(huán)境中的堿與砂、石等集料中的有害成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土膨脹、開裂并誘發(fā)其它不利因素產(chǎn)生協(xié)同破壞的現(xiàn)象。堿集料反應(yīng)過程緩慢，反應(yīng)開始時不易察覺，而一旦反應(yīng)發(fā)生后又難以控制其蔓延，其危害又往往被疊加的其它破壞因素所掩蓋。所以這一破壞現(xiàn)象被材料專家們喻為混凝土的“癌癥”。目前醫(yī)治無方，只能重在預(yù)防。
中國工程院于1995年10月曾組織過《我國重要混凝土構(gòu)筑物失效、破壞與修復(fù)、防治》這一專項(xiàng)課題調(diào)查。經(jīng)座談、分析后認(rèn)為，我國京津地區(qū)一些重大混凝土工程“未老先衰”的原因除了人為的和環(huán)境的因素外，堿集料反應(yīng)是早期破壞的因素之一(《科技日報》1998.5.12第1版)。所謂低堿水泥是指水泥中的堿含量小于0.6％。而我國大部分地區(qū)生產(chǎn)的水泥均超過這一標(biāo)準(zhǔn)。
水泥應(yīng)低堿，水泥外加劑亦應(yīng)低堿，而且摻量要少。吳中偉院士等在《膨脹混凝土》一書中指出“當(dāng)明礬石膨脹劑的摻量達(dá)到20％時，所帶入的堿量(K2O、Na2O)將達(dá)到堿—集料反應(yīng)的限量。”(P.54)。對膨脹劑中堿含量，日本標(biāo)準(zhǔn)(JLSA62021997)規(guī)定不大于0.75％。我國原標(biāo)準(zhǔn)(JC476-92)中沒有規(guī)定，1998年2月經(jīng)修訂后(LC476-1998)亦規(guī)定不大于0.75％。
中國專利CN1125701A公開的系列低堿明礬石膨脹劑是申請人在注意到堿集料反應(yīng)后在我國首次利用工業(yè)廢渣開發(fā)成功的低堿膨脹劑，較之以前的各種明礬石膨脹劑堿含量由1.7～2.2％降至1.09～1.37％。摻入量也由12～20％降至7～9％。
CN1092747A公開的高效混凝土膨脹劑由硫鋁酸鹽水泥熟料同鋁酸鈣熟料和硬石膏、生石灰、明礬石共同粉磨而成，堿含量小于0.5％，但摻量在6～23％之間。
CN1127231A公開的無堿膨脹劑由硫鋁酸鹽水泥熟料同石膏、石灰共同粉磨而成。
CN1116242C公開的低堿低摻量混凝土膨脹劑由鋁粉、無水石膏或二水石膏、氧化鈣或碳化鈣、礬泥、礬渣或葉蠟石共同粉磨而成。其選用鋁粉和無水石膏或二水石膏以及氧化鈣或碳化鈣多種材料作為膨脹材料，礬泥作為早強(qiáng)組份，礬渣或葉蠟石作為增強(qiáng)組份。這種低堿低摻量混凝土膨脹劑的堿含量小于0.6％，摻量為5％。具有預(yù)防堿集料反應(yīng)的危害，同時能聯(lián)合補(bǔ)償混凝土早期和后期收縮引起的裂縫，起到防裂、防潮、防滲、防漏的效果，并且降低工程造價的優(yōu)點(diǎn)。
但是上述膨脹劑還是存在著摻量高，含堿量偏高的問題，同時還存在著混凝土膨脹率不穩(wěn)定，后期強(qiáng)度降低、成本高、性能單一(只能作單一的膨脹劑使用)、混凝土坍落度損失大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種較之CN1116242C公開的低堿低摻量混凝土膨脹劑的堿含量更低，摻入量少，具有膨脹、泵送、緩凝、抗凍等多種功能的低堿低摻膨脹劑。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的選用高鋁熟料和高嶺土及硬石膏多種材料作為膨脹組份，將高鋁熟料經(jīng)回旋窯煅燒和煅燒后的高嶺土與硬石膏按比例一起于球磨機(jī)內(nèi)球磨至一定細(xì)度，加入一定比例的塑化劑、保坍劑和緩凝劑高速混合均勻后即得本發(fā)明的多功能低堿低摻膨脹劑。它們之間的重量百分比是高鋁熟料15～25％偏高嶺土20～40％硬石膏 40～50％塑化劑 5～20％保坍劑 1～5％緩凝劑 1～5％。
本發(fā)明堿含量≤0.18％，摻量為6％。其膨脹率穩(wěn)定，后期混凝土強(qiáng)度可以提高20％以上，其綜合成本低，具有膨脹、泵送、緩凝、抗凍等多種功能，混凝土坍落度損失少、存放時間長，可降低工程造價的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
選用高鋁熟料和高嶺土及硬石膏多種材料作為膨脹組份，將高鋁熟料經(jīng)回旋窯煅燒和煅燒后的偏高嶺土與硬石膏按比例一起于球磨機(jī)內(nèi)球磨。當(dāng)細(xì)度達(dá)到0.08方孔篩余量小于10％時出料，再加入一定比例的塑化劑、保坍劑和緩凝劑高速混合均勻后即得多功能低堿低摻膨脹劑。
采用的上述原料中高鋁熟料最好是CA＞36％、CA2＞12％、CaO＜27％的高鋁熟料，偏高嶺土最好采用活性好、低溫煅燒、Al2O3≥43％的偏高嶺土。硬石膏采用SO3＞53％的硬石膏，塑化劑為聚羧酸鹽類減水劑，最好是聚羧酸改性萘系減水劑；保坍劑為高級脂肪醇衍生物，最好為JX-F改性引氣劑，緩凝劑為葡萄糖酸鉀。
以100Kg多功能低堿低摻膨脹劑為例，其配方是1、高鋁熟料15Kg，偏高嶺土20Kg，硬石膏50Kg，聚羧酸改性萘系減水劑13Kg，JX-F改性引氣劑1Kg，葡萄糖酸鉀1Kg。
2、高鋁熟料20Kg，偏高嶺土30Kg，硬石膏40Kg，聚羧酸改性萘系減水劑8Kg，JX-F改性引氣劑1Kg，葡萄糖酸鉀1Kg。
3、高鋁熟料15Kg，偏高嶺土35Kg，硬石膏40Kg，聚羧酸改性萘系減水劑5Kg，JX-F改性引氣劑2.5Kg，葡萄糖酸鉀2.5Kg。
權(quán)利要求
1.多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于按以下重量百分比混合配料而成高鋁熟料 15～25％偏高嶺土20～40％硬石膏40～50％塑化劑 5～20％保坍劑1～5％ 緩凝劑 1～5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述高鋁熟料最好是CA＞36％、CA2＞12％、CaO＜27％的高鋁熟料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述偏高嶺土最好采用活性好、低溫煅燒、Al2O3≥43％的偏高嶺土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述硬石膏采用SO3＞53％的硬石膏。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述塑化劑為聚羧酸鹽類減水劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述保坍劑為高級脂肪醇衍生物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述緩凝劑為葡萄糖酸鉀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述聚羧酸鹽類減水劑最好是聚羧酸改性萘系減水劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能低堿低摻膨脹劑，其特征在于所述高級脂肪醇衍生物最好為JX-F改性引氣劑。
全文摘要
本發(fā)明公開的多功能低堿低摻膨脹劑，是選用高鋁熟料和偏高嶺土及硬石膏多種材料作為膨脹組份，將高鋁熟料經(jīng)回旋窯煅燒和煅燒后的偏高嶺土與硬石膏按比例一起于球磨機(jī)內(nèi)球磨至一定細(xì)度，加入一定比例的塑化劑、保坍劑和緩凝劑高速混合均勻制成。本發(fā)明堿含量≤0.18％，摻量為6％。其膨脹率穩(wěn)定，后期混凝土強(qiáng)度可以提高20％以上，其綜合成本低，具有膨脹、泵送、緩凝、抗凍等多種功能，混凝土坍落度損失少、存放時間長，可降低工程造價的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C04B24/00GK1631832SQ20031012082
公開日2005年6月29日 申請日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者高翊杰 申請人:高翊杰