專(zhuān)利名稱(chēng)：：硅鋁酸鹽混凝土膨脹劑及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明為一種改進(jìn)型的混凝土外加劑。根據(jù)我國(guó)近30年來(lái)對(duì)混凝土堿-集料反應(yīng)進(jìn)行研究的結(jié)果表明混凝土內(nèi)部在有水和活性硅存在的情況下，如果含K+，Na+離子較多會(huì)出現(xiàn)堿-集料反應(yīng)的不利影響，這種堿-集料反應(yīng)，據(jù)南京化工學(xué)院唐明述教授1990年發(fā)表的文章“采取積極措施預(yù)防堿-集料反應(yīng)”中論述，按所采用集料不同，堿-集料反應(yīng)一般有(1)堿-硅酸反應(yīng);(2)堿-碳酸反應(yīng);(3)堿-硅酸鹽反應(yīng)三種類(lèi)型。迄今為止，世界各國(guó)發(fā)生的堿-集料反應(yīng)絕大多數(shù)為堿-硅酸反應(yīng)。這種反應(yīng)是水泥中的堿與集料中的活性氧化硅成分反應(yīng)產(chǎn)生堿硅酸鹽凝膠，或稱(chēng)堿硅膠，堿硅膠有強(qiáng)烈的吸水性，吸水后膨脹引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，發(fā)展嚴(yán)重者會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)的崩潰，因此，用于重要工程的混凝土，除必需控制水泥中的堿含量外，還必需控制外加劑中的堿含量。現(xiàn)有的幾種混凝土膨脹劑的情況如下表所列國(guó)內(nèi)外膨脹劑狀況</tables>對(duì)比分析，上述各種膨脹劑各有優(yōu)缺點(diǎn)。No.1、No.4、No.5膨脹劑要用高品位礬土配料，原料貯量少，價(jià)高，熟料煅燒困難，生產(chǎn)成本高。No.2、No.3膨脹劑，主要用石灰系熟料配制，Ca(OH)2為膨脹源，它的膠凝性差、易溶析、防水性差。No.6、No.7膨脹劑，以明礬石為主要原料，它含鉀、鈉較多、在有活性硅和水的情況下，可能出現(xiàn)堿集料反應(yīng)的不利影響。本發(fā)明的目的是針對(duì)以上的問(wèn)題，選用一種含K+、Na+離子很少。來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉的硅鋁酸鹽礦物(高嶺土)為主要原料，煅燒為硅鋁酸鹽熟料，再加適量的明礬石和石膏，磨制成混凝土膨脹劑，其膨脹機(jī)理和作用相當(dāng)于優(yōu)型膨脹劑，但可將堿-集料降低到最低限度。本發(fā)明硅鋁酸鹽膨脹劑的配方如下硅鋁酸鹽熟料30～50%明礬石10～40%硬石膏30～50%細(xì)度控制0.08mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余5～10%產(chǎn)品中SO3總含量為23～28%硅鋁酸鹽熟料(煅燒高嶺土)是以特定成分高嶺土在600～700℃燒成的，其成分范圍為SiO262%Al2O330～58%Fe2O31～3%CaO0.5～2%MgO0.5～2%LOSS1.5～3%熟料的礦物組成是活性硅酸鋁SiO2、2Al2O3，活性氧化鋁，α·SiO2，活性硅酸鋁，活性氧化鋁能與水泥中的Ca(OH)2，CaSO4生成鈣礬石(C3A、3CaSO4、32H2O)，使水泥早期膨脹，而明礬石的溶解性較差，在中期(14～60天)能與水泥中成分作用產(chǎn)生微弱膨脹、硅鋁酸鹽熟料和明礬石在形成鈣礬石時(shí)都要吸收Ca(OH)2，而Ca(OH)2是由水泥中C3S，C2S水化提供，這樣，使得水泥中的強(qiáng)度基石C-S-H和膨脹源鈣礬石的生成速度互相制約，互相促進(jìn)，使強(qiáng)度和膨脹發(fā)展相協(xié)調(diào)。本產(chǎn)品加入水泥中的水化圖式為硅酸鹽水泥+硅鋁酸鹽膨脹劑形成鈣礬石的反應(yīng)式如下以下為本發(fā)明產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和效果1.本產(chǎn)品含鉀，鈉量低，在1%以下，用于水利工程中，不會(huì)產(chǎn)生堿-集料反應(yīng)。2.采用高嶺土，明礬石，石膏為原料，來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，尤其適合缺乏鋁礬土和明礬石的西南、西北地區(qū)生產(chǎn)。3.硅鋁酸鹽熟料可在普通立窯上煅燒，耗煤量低，生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，是一種節(jié)能型膨脹劑，預(yù)測(cè)生產(chǎn)成本在200元/噸，利稅在150～200元/噸。4.本產(chǎn)品的膨脹水化物穩(wěn)定，達(dá)到合理的早期膨脹和中期膨脹的效果，對(duì)強(qiáng)度影響不大。5.在水泥中內(nèi)摻本產(chǎn)品10～14%，可拌制成補(bǔ)償收縮混凝土，用于作結(jié)構(gòu)自防水和接縫修補(bǔ)工程，可節(jié)省外防水卷材，縮短工期，永久防水，其防水費(fèi)用僅為油氈卷材綜合防水費(fèi)用的1/5。6.在水泥中內(nèi)摻本產(chǎn)品10～14%的混凝土，其抗?jié)B標(biāo)號(hào)為3.0Mpa比空白混凝土提高2倍。實(shí)施例對(duì)實(shí)施例說(shuō)明1.加入10～12%硅鋁酸鹽膨脹劑后，水泥的凝結(jié)時(shí)間有所縮短，但在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，不會(huì)影響施工時(shí)間。此外，它對(duì)水泥強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生不利影響。2.加入10～12%硅鋁酸鹽膨脹劑后，其限制膨脹率在0.04%以上，是空白水泥的5-6倍，干縮率比空白水泥減少，具有良好的補(bǔ)償收縮性能和抗裂防滲性質(zhì)。權(quán)利要求1.一種硅鋁酸鹽混凝土膨脹劑，其特征是以硅鋁酸鹽為原料，煅燒成硅鋁酸鹽熟料，再加適量明礬石和石膏配成，其配方如下硅鋁酸鹽熟料30～50%明礬石10～40%硬石膏30～50%細(xì)度控制0.08mm標(biāo)準(zhǔn)篩篩余5～10%產(chǎn)品中SO3總量23～28%2.根據(jù)權(quán)利要求1所述硅鋁酸鹽混凝土膨脹劑，其特征是所述硅鋁酸鹽熟料的化學(xué)成分為SiO230～62%Al2O330～58%Fe2O31～3%CaO0.5～2%MgO0.5～2%LOSS1.5～3%3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述硅鋁酸鹽混凝土膨脹劑，其特征是所述硅鋁酸鹽熟料的燒成溫度為600℃～700℃。全文摘要一種以特定成分的硅鋁酸鹽在600～700℃煅燒的硅鋁酸鹽熟料為主要原料的硅鋁酸鹽混凝土膨脹劑，其配方范圍為硅鋁酸鹽熟料30～50％，明礬石10～40％，硬石膏30～50％，混合磨制而成，硅鋁酸鹽熟料的礦物組成為活性硅酸鋁，活性氧化鋁和αSiO文檔編號(hào)C04B7/00GK1060457SQ91110609公開(kāi)日1992年4月22日申請(qǐng)日期1991年11月12日優(yōu)先權(quán)日1991年11月12日發(fā)明者游寶坤,顏亨吉,韓立林,陳富銀,吳萬(wàn)春,張利俊,董同剛申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院水泥科學(xué)研究所