CN85100902B - 复合混凝土膨胀剂及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明系水泥、混凝土复合膨胀剂，在制备混凝土和砂浆时，掺加６～１２％，可制备补偿收缩混凝土或砂浆；增大掺加量，可制备自应力混凝土或砂浆。膨胀熟料的适宜矿物组成为Ｃ↓［３］Ｓ５０～７０％（按重量百分比计，以下同），净ＣａＯ２５～６０％，Ｃ↓［４］ＡＦ１～５％，Ｃ↓［３］Ａ２～８％，在１４００℃～１６００℃烧成。本发明是在膨胀熟料中加入１５％以下的天然明矾石和１０％以下的二水行膏粉磨而成的。
Description
本发明是一种复合型混凝土膨胀剂。
与本发明最相近的混凝土膨胀剂是用石灰质原料，粘土质原料和石膏按一定比例配制、煅烧、粉磨而成。如日本昭53-31170专利揭示膨胀水泥熟料组成物的制法硅率1.0～4.0，铁率0.5～4.0，熟料中净CaO为30～80%（以重量百分比计，以下同），结晶粒径超过15μ，在煅烧前加入10～20%石膏。以上技术存在的问题是：a.因生料中含有石膏、煅烧时回转窑易结圈，烧成工艺难以掌握。b.此种膨胀剂制成的混凝土和砂浆，密实度较差，抗渗性能和后期强度不佳。
本发明的任务是针对现有技术的不足之处，制成一种新的复合膨胀剂。
本发明是利用CaO水化时的体积膨胀及明矾石〔K2SO4·Al2（SO4）3·4Al（OH）3〕与Ca（OH）2，CaSO4作用形成钙矾石的膨胀作用，二者相互复合产生的效果。由于CaO的早期膨胀，水泥石的结构疏松，使后期强度有降低的趋势，而明矾石形成钙矾石的膨胀是通过液相进行的，它可以填塞CaO膨胀带来的孔隙，从而使水泥石结构密实，提高其后期强度及抗渗、抗裂性能。
本发明是用石灰质原料，粘土质原料及铁质原料按比例配成生料在1400℃～1600℃的温度下煅烧而成的。其生料配比：硅率为2～5，铁率为1～4，石灰饱和系数为1～3.5。
烧成的钙质膨胀熟料，其矿物组成为硅酸三钙C3S50～70%（以重量百分比计，以下同），净CaO25～60%，铁铝酸四钙1～5%，铝酸三钙2～8%，CaO结晶尺寸15μ～50μ（净CaO为熟料中的全部CaO和SiO2、Al2O3、Fe2O3化合后剩余的量）。
在钙质膨胀熟料中加15%以下的天然明矾石和10%以下的二水石膏（也可用无水石膏代替二水石膏）共同粉磨到比表面积为2200±700cm2/g，即可制成复合膨胀剂。
配制混凝土和砂浆时，在普通水泥中掺入本发明的复合膨胀剂6～12%，可制成收缩补偿混凝土和砂浆。增大加入量可制备自应力混凝土。与膨胀水泥相比，膨胀剂的用量少，使用灵活方便，节省运费，便于贮存。而复合型膨胀剂与目前最相近的膨胀剂比较，优点更为突出，这表现在（1）由于生料中不加石膏，烧成时，避免了窑内结圈现象;（2）提高了水泥石及混凝土的密实性，抗渗性和后期强度;（3）利用10～25%的未煅烧材料，即能节省10～25%的水泥熟料，节省能源，降低了成本;（4）与硫铝酸钙膨胀剂相比，它的原料来源广、成本低。
实施本发明，取得的良好效果，可参考下面实施例。
实例，以石灰石和粘土配制成生料，在1480℃煅烧，熟料的净CaO结晶含量为33%，CaO结晶尺寸15～40μ，熟料矿物组成如表1。
表1
| 净CaO结晶 | C3S | C4AF | C3A | |
| 数量% | 尺寸μ | |||
| 33.0 | 15～40 | 57 | 3.5 | 5.5 |
将此熟料按表3的比例，同明矾石和二水石膏共同粉磨至比表面积2358cm2/g，制成混凝土复合膨胀剂。
表2 原料化学成分
| 名称 | 结晶水 | loss | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | TiO2 |
| 明矾石 | 8.28 | / | 43.27 | 21.30 | 1.93 | 0.51 |
| 二水石膏 | / | 20.60 | 5.65 | 0.95 | 0.38 | / |
续表2
| CaO | MgO | SO2 | K2O | Na2O | 合计 |
| 0.54 | 0.19 | 18.69 | 4.88 | 0.67 | 11.26 |
| 31.12 | 3.04 | 38.26 | / | / | 100.00 |
表3 复合膨胀剂组成（以重量百分比计）
| 钙质膨胀 熟料（%） | 天然明矾 石（%） | 二水石膏 （%） | 比重 | 比表面积 （cm2/g） |
| 88 | 7 | 5 | 3.07 | 2358 |
以90%的普通水泥加入10%的本发明复合膨胀剂，制备砂浆和混凝土，进行膨胀和强度试验，采用3×3×25cm限制膨胀模型作砂浆自应力试验，根据σ＝μEg·εr计算自应力值（JC219-79）。采用不予约束的强度，试模尺寸4×4×16cm（砂浆）和10×10×10cm（混凝土）。砂浆试验采用20±2℃水中养护，混凝土采用雾室养护。试验结果见表4。
试验表明，掺入本发明制成的砂浆和混凝土具有良好的后期强度，1∶2砂浆可导入4～16kg/cm2自应力值，使砂浆与混凝土处于受压状态，提高其抗裂、防渗能力。
表4
Claims (6)
1、一种掺加到混凝土和水泥砂浆中的复合膨胀剂，其特征是在钙质膨胀熟料中加入15%以下的天然明矾石和10%以下的二水石膏，余量为钙质膨胀熟料，（以上为重量百分比）。
2、如权利要求1所说的复合膨胀剂，其特征是钙质膨胀熟料的矿物组成：硅酸三钙C3S57%，净氧化钙CaO33%，铁铝酸四钙C4AF3.5%，铝酸三钙C3A5.5%（以上为重量百分比）。
3、如权利要求1中所说的复合膨胀剂，其特征在于组分中的二水石膏可用无水石膏代替。
4、一种掺加到混凝土和水泥砂浆中的复合膨胀剂制造方法，其特征在于钙质膨胀熟料的烧成温度为1400℃～1600℃。
5、如权利要求4所说的复合膨胀剂的制造方法，其特征在于共同粉磨到比表面积为2200±700cm2/g。
6、上述复合膨胀剂的用途，其特征在于在普通水泥中掺加本发明的复合膨胀剂6～12%，可制成收缩补偿混凝土和砂浆。
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| CN85100902A CN85100902B (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 复合混凝土膨胀剂及其制造方法 |
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| CN85100902A CN85100902A (zh) | 1986-08-06 |
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| CN100398478C (zh) * | 2006-08-24 | 2008-07-02 | 章永泰 | 高钙离子水泥 |
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1985
- 1985-04-01 CN CN85100902A patent/CN85100902B/zh not_active Expired
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