本發(fā)明涉及混凝土膨脹劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說(shuō)是一種混凝土用膨脹劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：膨脹劑越來(lái)越多應(yīng)用于高性能混凝土，目前，市場(chǎng)上多采用高品位礦物和精加工生產(chǎn)膨脹劑，消耗了大量的不可再生資源，且成本高。磷石膏(大于90％的CaSO4·2H2O)本身的特性在被人民利用的同時(shí)，磷石膏中磷、氟等的高雜質(zhì)含量也嚴(yán)重阻礙了其資源化利用，高溫、水洗和石灰中和等改性手段增加了生產(chǎn)成本，且易于產(chǎn)生二次污染。而赤泥是拜耳法煉鋁的副產(chǎn)品，因其具有堿性腐蝕，目前，對(duì)其的處置成為十分棘手的問(wèn)題。赤泥的排放量隨Al2O3生產(chǎn)方法及所用鋁土礦類型的不同而變化，一般而言，生產(chǎn)1tAl2O3大約產(chǎn)生0.5-2t赤泥，而1t赤泥約含3-4m3有害堿性液體，這使得赤泥渣的PH典型值高達(dá)11.0-12.5。中國(guó)是世界Al2O3生產(chǎn)大國(guó)之一，擁有分別位于山東、山西、河南、貴州和廣西五省的六大Al2O3工廠。隨著Al2O3需求量的增加，預(yù)計(jì)中國(guó)每年將產(chǎn)生1000萬(wàn)噸赤泥，其帶來(lái)的環(huán)境安全問(wèn)題將愈加嚴(yán)重。因此，如何將磷石膏、赤泥有效利用至混凝土置業(yè)中，降低成本、減少環(huán)境污染，是目前亟待解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明研制了成本低廉，且變廢為寶，使資源得到合理有效利用的一種混凝土用膨脹劑的制備方法。本發(fā)明一方面提供了一種混凝土用膨脹劑，包括如下制備原材料及其重量份比例：膨脹熟料35～55份，磷石膏20～50份，石灰石5～34份，赤泥1～10份。本發(fā)明第二方面提供了第一方面所述一種混凝土用膨脹劑的制備方法，包括如下步驟：S1：赤泥改性磷石膏：按照配比稱取磷石膏、赤泥，再分別將磷石膏、赤泥干燥，研磨，過(guò)方孔篩，然后將磷石膏與赤泥混合均化、成球，陳化，煅燒，備用；S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石后混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質(zhì)與步驟S2獲得的物質(zhì)混合均勻，即制得混凝土用膨脹劑。本發(fā)明一種混凝土用膨脹劑的制備方法，其優(yōu)點(diǎn)是：用赤泥改性磷石膏代替天然石膏來(lái)制備混凝土用膨脹劑，使得制備的膨脹劑具有較好的膨脹性能，且變廢為寶，化害為利，使資源得到合理有效的利用，具有廣闊的市場(chǎng)前景和重大社會(huì)意義。具體實(shí)施方式本發(fā)明一方面提供了一種混凝土用膨脹劑，包括如下制備原材料及其重量份比例：膨脹熟料35～55份，磷石膏20～50份，石灰石5～34份，赤泥1～10份。優(yōu)選地，一種混凝土用膨脹劑，包括制備原材料及其重量份比例為：膨脹熟料40～55，磷石膏20～45，石灰石10～30份，赤泥1～8份。優(yōu)選地，一種混凝土用膨脹劑，包括制備原材料及其重量份比例為：膨脹熟料45～50份，磷石膏30～35份，石灰石18～25份，赤泥3～5份。進(jìn)一步地，所述膨脹熟料為氧化鈣熟料，硫鋁熟料，氧化鈣-硫鋁復(fù)合熟料中的至少一種；優(yōu)選地，所述膨脹熟料成分為：5.63wt.％的SO3，4.25wt.％的SiO2，82.09wt.％的CaO，4.73wt.％的Al2O3；所述膨脹熟料的比表面積為150～450m2/g；優(yōu)選地，所述磷石膏成分為39.61～41.62wt.％的SO3，6.78～9.88wt.％的SiO2，28.38～29.75wt.％的CaO，0.10～0.59wt.％的可溶F-，0.83～4.58wt.％的可溶P2O5；優(yōu)選地，所述石灰石的比表面積為150～450m2/g；優(yōu)選地，所述赤泥的成分為18.3wt.％的SiO2，29.6wt.％的CaO，23.4wt.％的Al2O3，14.5wt.％的Fe2O3，4.96wt.％的Na2O，3.55wt.％的TiO2。本發(fā)明第二方面提供了第一方面所述一種混凝土用膨脹劑的制備方法，包括如下步驟：S1：赤泥改性磷石膏：按照配比稱取磷石膏、赤泥，再分別將磷石膏、赤泥干燥，研磨，過(guò)方孔篩，然后將磷石膏與赤泥混合均化、成球，陳化，煅燒，備用；S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石后混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質(zhì)與步驟S2獲得的物質(zhì)混合均勻，即制得混凝土用膨脹劑。優(yōu)選地，步驟S1中，磷石膏、赤泥分別在20～100℃下干燥至自由水含量小于1％；優(yōu)選為40-80℃；優(yōu)選地，步驟S1中，過(guò)40～400目方孔篩，優(yōu)選為80～200目方孔篩；優(yōu)選地，步驟S1中，陳化時(shí)間為1～30天；優(yōu)選地，步驟S1中，100～750℃條件下煅燒1～5h；以下就具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：實(shí)施例一：S1：赤泥改性磷石膏：分別將磷石膏、赤泥在45℃下干燥至自由水含量小于1％，研磨，過(guò)80目方孔篩，然后將磷石膏與赤泥按照配比混合均化、成球，陳化7d，再在100℃下煅燒改性3h，備用；其中，選用的磷石膏的成分為41.17wt.％的SO3，8.29wt.％的SiO2，29.18wt.％的CaO，0.59wt.％的可溶F-，4.58wt.％的可溶P2O5；S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石后混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質(zhì)與步驟S2獲得的物質(zhì)混合均勻，即制得混凝土用膨脹劑。將按照上述步驟制備4組混凝土用膨脹劑，采用國(guó)標(biāo)GB/T17671～1999、GB23439～2009、GB/T1346～2011檢驗(yàn)膨脹劑的強(qiáng)度、膨脹率和凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)將基準(zhǔn)水泥作為對(duì)比，結(jié)果如下表1所示：表1不同原料配比下膨脹劑的對(duì)比試驗(yàn)注：凈值為摻膨脹劑后減去摻前的膨脹率值。從表1可知，赤泥改性磷石膏制備的混凝土用膨脹劑補(bǔ)償混凝土后期收縮效果佳；實(shí)施例二：S1：赤泥改性磷石膏：分別將磷石膏、赤泥在45℃下干燥至自由水含量小于1％，研磨，過(guò)80目方孔篩，然后將磷石膏與赤泥按照配比混合均化、成球，陳化7d，再在100℃下煅燒改性3h，備用；其中，選用5組不同成分磷石膏(如下表2)；磷石膏SO3SiO2CaOF-P2O51-141.496.7829.750.100.831-241.629.8828.380.131.961-339.618.9929.030.233.031-440.309.3428.570.184.051-541.178.2929.180.594.58S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石后混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質(zhì)與步驟S2獲得的物質(zhì)混合均勻，即制得混凝土用膨脹劑。將按照上述步驟制備5組混凝土用膨脹劑，采用國(guó)標(biāo)GB/T17671～1999、GB23439～2009、GB/T1346～2011檢驗(yàn)膨脹劑的強(qiáng)度、膨脹率和凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)將基準(zhǔn)水泥作為對(duì)比，結(jié)果如下表3所示：表3赤泥改性不同雜質(zhì)含量磷石膏制備膨脹劑的對(duì)比試驗(yàn)注：凈值為摻膨脹劑后減去摻前的膨脹率值。從表3可知，赤泥改性不同雜質(zhì)含量磷石膏效果良好，補(bǔ)償了混凝土后期的收縮。實(shí)施例三：S1：赤泥改性磷石膏：分別將磷石膏、赤泥在45℃下干燥至自由水含量小于1％，研磨，過(guò)80目方孔篩，然后將磷石膏與赤泥按照配比混合均化、成球，陳化7d，再在100～750℃下煅燒改性3h，備用；其中，所述的磷石膏成分為41.17wt.％的SO3，8.29wt.％的SiO2，29.18wt.％的CaO，0.59wt.％的可溶F-，4.58wt.％的可溶P2O5。S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石后混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質(zhì)與步驟S2獲得的物質(zhì)混合均勻，即制得混凝土用膨脹劑。將按照上述步驟制備5組混凝土用膨脹劑，采用國(guó)標(biāo)GB/T17671～1999、GB23439～2009、GB/T1346～2011檢驗(yàn)膨脹劑的強(qiáng)度、膨脹率和凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)將基準(zhǔn)水泥作為對(duì)比，結(jié)果如下表4所示：表4不同改性溫度下膨脹劑對(duì)比試驗(yàn)注：凈值為摻膨脹劑后減去摻前的膨脹率值。從表4可知，不同溫度條件下赤泥改性磷石膏效果良好，有效地減小了磷石膏的緩凝作用，補(bǔ)償混凝土后期收縮。以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3