[其他]复合混凝土膨胀剂及其制造方法

说明书

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。

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