本发明专利技术公开了一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其组份含量重量百分比为：镁渣７０～９５％，石膏５～１５％，粉煤灰０～２０％，添加剂０～５％，该膨胀剂利用工业废渣镁渣直接生产所得，解决了镁渣的大量堆积的问题，该膨胀剂具有较大的限制膨胀率、较高的抗压和抗折强度。本发明专利技术公开了上述膨胀剂的制备方法，将含ＣａＯ和ＭｇＯ含量大于５０％的镁渣，与石膏、粉煤灰及添加剂按比例混合磨细，比表面积达到３００～６００ｍ↑［２］／ｋｇ，该方法制备膨胀剂时不需煅烧。
Expansion agent for cement or concrete and preparation method thereof
The invention discloses a method for expanding agent of cement or concrete and its components in weight percentage: 70 to 95% magnesium slag, gypsum is 5 ~ 15%, 0 ~ 20% fly ash additives, 0 ~ 5%, the expansion agent by using industrial waste residue directly from the production of magnesium, magnesium slag heap to solve a lot of problems the product, the expansion agent has relatively high limited expansion rate, higher compressive strength and flexural strength. The invention discloses a preparation method of the expansive agent, magnesium slag containing CaO and MgO content is greater than 50%, and gypsum, fly ash and additives mixed in proportion to the ground, the specific surface area of up to 300 ~ 600m = 2 / kg, the preparation method of expansive agent without calcination.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水泥或混凝土膨胀剂领域。本专利技术可用于水泥灌 浆、防水混凝土、大体积混凝土、道路混凝土、膨胀混凝土和补偿收 縮混凝土等工程领域。本专利技术还涉及该膨胀剂的制备方法。技术背景金属镁在汽车工业、精密机械工业、结构材料、电化学工业及空 间技术上的广泛应用。近年来，镁工业快速发展，同时也产生了大量的工业废渣。每生产1吨金属镁约排出9吨左右的镁渣。目前，我国 镁渣的年排放量近百万吨，并且随着炼镁工业的发展，其排放量将逐 年增加。对镁渣的利用，目前没有一个很好的办法。虽然在很多方面已经 有了尝试，但镁渣利用的研究还很不成熟，镁渣的大量堆积仍没得到镁渣的主要成分是Ca0和Mg0， Ca0与水能够反应生成Ca(0H)2， 体积增大97.92%， Mg0与水能够反应生成Mg(0H)2，体积增大94% 以上。而利用CaO和MgO为主要成分的材料生产用于混凝土的膨胀剂 国内外都有报道，因此利用镁渣生产用于水泥和混凝土的膨胀剂是可 行的。用于水泥或水泥混凝土中的膨胀剂的功能是使硬化后的混凝土 产生一定的体积膨胀，减少水泥或水泥混凝土硬化早期产生的收縮裂 缝。 一般认为，硫铝化合物、氧化钙何氧化镁均可作为水泥或混凝土 膨胀剂的化学组成。按照化学成分不同，膨胀剂可分为硫铝酸盐型膨胀剂、石灰系膨胀剂、氧化镁型膨胀剂、铁粉系膨胀剂和复合膨胀剂。 目前应用最多的是以明矾石和石膏为主要原料生产的硫铝酸盐 型膨胀剂，氧化钙型和氧化镁型膨胀剂研究较少，大多是应用矿物煅 烧制成。而利用镁渣直接生产作为膨胀剂未见相关报道，这种方法即 节约了能源，降低了成本，又利用了工业废渣，利于环保。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于水泥或混凝土的膨胀 剂，该膨胀剂利用工业废渣镁渣直接生产所得，解决了镁渣的大量堆 积的问题，该膨胀剂具有较大的限制膨胀率、较高的抗压和抗折强度。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的其组份含量重量百 分比为镁渣70 95%,石膏5 15%,粉煤灰0 20%,添加 剂0 5%。所述镁渣化学成分至少包括Mg0、 Ca0和Si02。所述镁渣化学成分中Mg0与Ca02之合的含量大于50%。所述石膏选用硬石膏或二水石膏或工业石膏所述石膏成分至少包括CaS04。所述粉煤灰选用 一级或二级粉煤灰。所述添加剂选用硫酸钠或氯化钙。所述镁渣、石膏、粉煤灰、添加剂的混合物粉磨碎的比表面积 为300 600m2/kg。本专利技术膨胀剂在混凝土中以水泥的质量计的添加比例为8 15%。本专利技术要解决的另一个技术问题是提供上述用于水泥或混凝土 的膨胀剂的制备方法，该方法制备膨胀剂时不需煅烧。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的将含CaO和MgO 含量大于50%的镁渣，与石膏、粉煤灰及添加剂按比例混合磨细， 比表面积达到300 600m2/kg。本专利技术的有益效果是本专利技术的混凝土膨胀剂主要原料为工业炼 镁的废渣，其主要成分为Ca0及Mg0，与水作用生成膨胀性产物，从 而起到膨胀作用。与传统膨胀剂的煅烧生产工艺相比，利用工业镁渣 为原料，由于这些镁渣是在冶炼镁时120(TC左右的高温下形成的， 因此不需再次煅烧，这样即节约了能源，降低了生产成本低，又利用 了工业废渣，变废为宝，节约了由于镁渣堆放而占用的大量土地，降 低了镁渣对环境造成的污染。具体实施方式选择矿物成分符合要求(CaO+MgO含量大于50%)的镁渣， 与石膏、粉煤灰及添加剂按比例混合磨细，比表面积达到300 600r^/kg即可。该膨胀剂在混凝土中的添加比例为8 15% (以水泥 的质量计)。 实施例l称取镁渣(CaO+MgO含量为59。zO 82g， 二水石膏10g， 二级 粉煤灰5g，硫酸钠3g，混合磨细(比表面积300 600i^/kg)制成水 泥混凝土膨胀剂，按照国家标准检测，掺量为水泥质量的10Q^时， 水中养护7天限制膨胀率为0.19% ，水中养护28天限制膨胀率为0.07 % ，空气中养护21天限制膨胀率为0.074% ， 7天抗压强度33.7MPa， 28天抗压强度48.5MPa， 7天抗折强度8.3MPa， 28天抗折强度 9.2MPa，符合《混凝土膨胀剂》JC476—2001标准要求。 实施例2称取镁渣(CaO+MgO含量为65。zO 90g， 二水石膏10g，混合 磨细(比表面积300 600i^/kg)制成水泥混凝土膨胀剂，按照国家 标准检测，掺量为水泥质量的12%时，水中养护7天限制膨胀率为 0.11%，水中养护28天限制膨胀率为0.06%，空气中养护21天限制 膨胀率为0.015%, 7天抗压强度33.6MPa， 28天抗压强度45.4MPa， 7天抗折强度7.8MPa， 28天抗折强度8.1MPa，符合《混凝土膨胀剂》 JC476—2001标准要求。 实施例3称取镁渣(CaO+MgO含量为57Q/0 75g， 二水石膏15g， 二级 粉煤灰7g，硫酸钠3g，混合磨细(比表面积300 600n^/kg)制成水 泥混凝土膨胀剂，按照国家标准检测，掺量为水泥质量的10%时， 水中养护7天限制膨胀率为0.09% ，水中养护28天限制膨胀率为0.01 %，空气中养护21天限制膨胀率为0.004%， 7天抗压强度31.2MPa， 28天抗压强度45.7MPa， 7天抗折强度6.7MPa， 28天抗折强度 7.6MPa，符合《混凝土膨胀剂》JC476—2001标准要求。 实施例4称取镁渣(CaO+MgO含量为62X) 86g，无水石膏6g， 二级 粉煤灰5g，氯化钙3g，混合磨细(比表面积300 600m2/kg)制成水 泥混凝土膨胀剂，按照国家标准检测，掺量为水泥质量的10%时， 水中养护7天限制膨胀率为0.15% ，水中养护28天限制膨胀率为0.02 % ，空气中养护21天限制膨胀率为0.030% ， 7天抗压强度36.7MPa， 28天抗压强度46.7MPa， 7天抗折强度8.2MPa， 28天抗折强度 8.4MPa，符合《混凝土膨胀剂》JC476—2001标准要求。权利要求1、一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征是其组份含量重量百分比为镁渣70～95％，石膏5～15％，粉煤灰0～20％，添加剂0～5％。2、 根据权利要求1所述的一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征 是所述镁渣化学成分至少包括MgO、 Ca0和Si02。3、 根据权利要求2所述的一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征 是所述镁渣化学成分中MgO与CaO之和的含量大于50% 。4、 根据权利要求1所述的一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征 是所述石膏选用硬石膏或二水石膏或工业石膏。5、 根据权利要求4所述的一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征 是所述石膏成分至少包括CaS04。6、 根据权利要求1所述的一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征 是所述粉煤灰选用一级或二级粉煤灰。7、 根据权利要求1所述的一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征是所述添加剂选用硫酸钠或氯化钙。8、 根据权利要求1至7任一项权利要求所述的一种用于水泥或混凝 土的膨胀剂，其特征是所述膨胀剂在混凝土中以水泥的质量计的添 加比例为8 15%。9、 一种权利要求1所述膨胀剂的制备方法，其特征是将含CaO和 MgO含本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于水泥或混凝土的膨胀剂，其特征是：其组份含量重量百分比为：镁渣７０～９５％，石膏５～１５％，粉煤灰０～２０％，添加剂０～５％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：南峰，伍勇华，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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