專利名稱：高效混凝土膨脹劑及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混凝土的填料組份或混凝土外加劑技術(shù)領(lǐng)域。
國內(nèi)外現(xiàn)有的混凝土膨脹劑品種較多，主要如表1所列。這些膨脹劑均存在不足之處。例如，NO1及NO2使用優(yōu)質(zhì)礬土煅燒而成，含大量fcao的硫鋁酸鈣熟料，能耗高，成本高，回轉(zhuǎn)窯燒制技術(shù)尚不成熟，而NO5使用氟石膏廢渣，不宜用于飲水工程;除NO.1及NO.2外，均摻入10%以上的明礬石作主要組份，引入的堿含量在0.7%以上，不利于抑制混凝土堿-骨料反應(yīng);各膨脹劑均需依賴硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2的參與才能形成足夠的鈣礬石，因此，膨脹速度緩慢、低效，往往需要增加膨脹劑用量才可起到補償收縮作用。NO9及NO10以Ca(OH)2為膨脹源，不宜用于水工工程。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種膨脹速度較快、膨脹率較高、高效、低堿含量及中期又具有微小膨脹的混凝土膨脹劑，其生產(chǎn)工藝簡單、易于實施、成本較低。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種高效混凝土膨脹劑及其制法，其特征在于，由20-40%的硫鋁酸鹽水泥熟料或15-30%的鋁酸鈣熟料，35-60%的硬石膏或經(jīng)400-500℃脫水處理的二水石膏，5-20%的生石灰，5-10%的天然明礬石共同粉磨而成，一般比表面積大于250m2/kg即可。上述的硫鋁酸鹽水泥熟料用市售的或用回轉(zhuǎn)窯或立窯煅燒制成的，因其成本較低。
本發(fā)明的反應(yīng)機理用以下化學(xué)反應(yīng)式表示
式②及式③表明，形成鈣礬石C3A·3CaSO4·H32所需要的CaO，主要由膨脹劑自身含有的生石灰提供，基本上不再依賴C3S用C2S的水化產(chǎn)物Ca(OH)2。由市售硫鋁酸鹽水泥熟料中的Al203，能在較短令期大部或全部形成鈣礬石，充分發(fā)揮膨脹功能;由明礬石提供的Al203則在中期形成鈣礬石，由于加入的生石灰低于形成鈣礬石所需的理論量，所以CaO既不是膨脹源，也不會導(dǎo)致安定性不良。
本發(fā)明的優(yōu)點是明顯的(1)由于該膨脹劑自身已經(jīng)含有形成鈣礬石所必需的CaO，膨脹功能在早期即可得到較高的利用。
(2)由于形成鈣礬石基本上不再消耗C3S及C2S的水化產(chǎn)物Ca(OH)2，利于保持硅酸鹽水泥，特別是礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的堿度，對于減小混凝土強度損失，防止鋼筋銹蝕具有重要意義。
(3)由于該膨脹劑自身僅含10%以下的明礬石，在保證中期產(chǎn)生的微小膨脹的同時使K2O+Na20＜0.5%，利于抑制混凝土堿-骨料反應(yīng)。
(4)由于制造該膨脹劑僅用粉磨設(shè)備，不用煅燒，故工藝簡單，易于實施;由于可用商石原料硫鋁酸鹽水泥熟料，故使成本大大降低。
(5)和與該膨脹劑相近的表1所列NO1、NO2相比，由于用價格低廉的生石灰及市售硫鋁酸鹽水泥熟料，等效取代了技術(shù)難度大、臺時產(chǎn)量低、能耗高、污染重的特制硫鋁酸鈣熟料，使膨脹劑生產(chǎn)成本降低50-60元/t以上。
(6)按日本J1SA6202-1980或中國JC476-92混凝土膨脹劑標準檢驗，產(chǎn)品性能達到和高于標準規(guī)定的水平。尤其膨脹率較高，用量較少。
(7)使用該膨脹劑6-10%等量取代水泥可制備補償收縮混凝土、11-13%等量取代水泥可制備大膨脹接縫混凝土，可形成0.2-0.1MPa的自應(yīng)力值，收到抗裂防滲之效果，18-23%等量取代水泥可制備自應(yīng)力混凝土，用量少、運費低、工程投資省。
表2是生產(chǎn)實施例。表3列出了實施例1中所用原材料及膨脹劑化學(xué)成份、膨脹劑配比;表4列出了在不同養(yǎng)護條件下的膨脹劑標準檢驗性能，膨脹劑比表面積400m/kg，初凝時間1∶30，終凝時間2∶20;’表5列出了用該膨脹劑配制的C28、Sb混凝土測定數(shù)據(jù)。
備注表1所用參考文獻如下(1)建筑技術(shù)，1978、NO147，日本。
(2)中國專利，CN85107101A。
(3)中國專利，88102924.6。
(4)中國專利，89108124.0。
(5)中國專利，91110609.X。
(6)中國專利，92105187.5。
(7)復(fù)合膨脹劑技術(shù)鑒定證書，1987。
(8)明礬石膨脹劑技術(shù)鑒定證書，1980。
(9)游寶坤等，《膨脹劑與堿-集料反應(yīng)》，1992。
表2
表3
表3續(xù)
表5<
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權(quán)利要求
1.一種高效混凝土膨脹劑及其制法，其特征在于，由20-40%的硫鋁酸鹽水泥熟料或15-35%的鋁酸鈣熟料，35-60%的硬石膏或經(jīng)400-500℃脫水處理的二水石膏，5-20%的生石灰，5-10%的天然明礬石共同粉磨而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效混凝土膨脹劑及其制法，其特征在于所用的硫鋁酸鹽水泥熟料為市售的或用回轉(zhuǎn)窯或立窯煅燒制成的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高效混凝土膨脹劑及其制法，其特征是由20—40％的硫鋁酸鹽水泥熟料或15—35％的鋁酸鈣熟料，35—60％的硬石膏，6—60％的生石灰，5—10％的天然明礬石共同粉磨而成。該膨脹劑的優(yōu)點是①膨脹率高；②加入量少；③成本低；④有利于保持水泥堿度，減少水泥強度損失和鋼筋銹蝕；⑤含堿量低于0.5％，可避免或減輕混凝土堿-骨料反應(yīng)；⑥工藝簡單、易于實施。
文檔編號C04B22/00GK1092747SQ9410042
公開日1994年9月28日 申請日期1994年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月28日
發(fā)明者李乃珍 申請人:石家莊市特種水泥廠