一种膨胀混凝土及其低碱混凝土膨胀剂制造技术

本发明专利技术提供了一种膨胀混凝土及其低碱高效混凝土膨胀剂，膨胀混凝土是由水泥１０～２０％、砂子２０～４０％、石子３０～６０％，外加水泥重量６～１０％的膨胀剂组成，所说膨胀混凝土为补偿收缩混凝土或大膨胀接缝混凝土其特征是由经７００℃－１１００℃煅烧的焦宝石２０－４０％、硫酸铝５－２０％和硬石膏４０－６０％共同粉磨而成，该膨胀剂的优点是膨胀率高，掺量低，碱含量低，存放时间长，不受气候条件影响，增强高强、耐酸、耐碱、成本低，工艺简单，需水量少，有利于泵送混凝土的坍落度保持，易于生产实施。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混凝土及其外加剂
目前现有的膨胀混凝土存在着膨胀率低、含碱量大、膨胀剂用量大，混凝土的温差较大，碱集料反应大，不能满足收缩补偿混凝土和大膨胀混凝土的工程要求。国内外现有的混凝土膨胀剂品种较多，主要都是以硫铝酸钙水泥熟料，硅铝酸盐、水泥熟料，明矾石熟料，石灰系熟料，均有不足之处，能耗高、技术要求高，成本高、生产困难，有的不利用于饮水工程，作为主要成份，引入的碱含量高，不利于抑制混凝土碱-集料反应。更为严重的作为膨胀剂主要原料，这一商品，不能满足一定的有效时间和气候条件限制，存放变质，给工程带来了隐患。水化热高不时会出现早期裂缝和水泥的水化高峰同时出现，也是给混凝土体积稳定性，带来不利影响条件。掺量加大更会增加以上矛盾。本低碱高效膨胀剂，在10％以下掺量均可达到补偿收缩混凝土结构防水，并能有效降低混凝土的温差，抑制碱-集料反应。本专利技术的目的是提供一种膨胀率较高，低碱、低掺量、原材料来源易得、其生产工艺简单、易于实施、成本较低的高效膨胀剂，以及一种补偿收缩混凝土或大膨胀接缝混凝土。本专利技术的一个技术方案是提供一种膨胀混凝土，其特征在于原料重量配比为水泥10～20份、砂子20～40份、石子30～60份，外加水泥重量6～10％的膨胀剂，所说膨胀混凝土为补偿收缩混凝土或大膨胀接缝混凝土，所说膨胀剂是由经700℃-1100℃煅烧的焦宝石、硫酸铝和硬石膏经过共同粉磨而成，且原料重量配比为煅烧的焦宝石20-40％、硫酸铝5-20％和硬石膏40-60％。本专利技术的另一个技术方案是提供一种低碱高效混凝土膨胀剂，其特征在于由经700℃-1100℃煅烧的焦宝石20-40％、硫酸铝5-20％和硬石膏40-60共同粉磨而成，一般比表面积大于2500cm2/g即可，原材料易得，工艺简单，成本低。本专利技术的化学反应式反应机理如下该膨胀剂加入混凝土中，膨胀剂中的活性Al2O3将与水泥水化产物Ca(OH)2作用，形成水化铝酸三钙，然后与石膏作用生成有早强与致密作用的膨胀组份水化硫铝三钙(钙矾石)，这种产物还对水泥石有增强作用，因为它取代了较多量的Ca(OH)2有关方程式如下(1)(2)该膨胀剂中的氧化硅将与水泥水化得到的Ca(OH)2作用形成水泥硅酸钙，它对混凝土的后期强度有增强作用，其反应方程式为(3)可以认定，掺该膨胀剂的混凝土，早期强度主要由水化硅酸三钙、钙矾石提供，后期强度主要由水泥中的硅酸三钙与膨胀剂中带入的SiO2水化得到的水化硅酸钙提供。本专利技术由于采用了新的原料及其配比来生产膨胀剂，和膨胀混凝土，其具有显著的特点和意想不到的效果，具体如下。表1是本专利技术膨胀剂所使用的原料及其制成的膨胀剂的化学成份比例。表2是本专利技术的实施例1-3的原料配比。表3是本专利技术实施例1-3的膨胀剂的性能。表4是本专利技术的膨胀剂与现有技术比较的检测报告。表5是本专利技术与现有技术的膨胀剂碱含量的比较。表6是在不同混凝土中掺入本专利技术膨胀剂的性能比较。表7是由本专利技术膨胀剂得到膨胀混凝土的酸碱试验。本专利技术的优点是显著的。1．本膨胀剂不用各种水泥熟料，生石灰、明矾石，改变了现有膨胀剂，在一定时间存放的限制，不因气候干湿结块变质。该产品在结块之后性能不变，加工磨细后，可继续使用，不浪费资源，不污染环境，有利于生态环境保护。2．原材料易得，直接用矿产品焦宝石煅烧，不加任何原料，不和水泥、石灰争原料，工艺简单，成本大大的降低，社会经济效益大。3．由于该膨胀剂开拓新的原料、质量有保证，掺量小、低碱、有利于抑制碱-集料反应。4．低碱高效膨胀剂，可以制造高致密，高强混凝土，保证了混凝土耐久、耐酸、耐碱，作为抗硫酸盐混凝土是较为理想的。5．改变了现有的膨胀剂需水量大，降低水化热，推迟水泥水化高峰，有利于泵送混凝土和大流动混凝土，适用于搅拌站，改变了现有的膨胀剂水化热高的缺点。6．按日本JISA6202-1980或中国JC476-92混凝土膨胀标准检验，产品均高于规定标准，也高于现有的产品性能，与其膨胀率、强度、抗拉、抗折强度一样，掺量就可以减少。7．使用该膨胀剂6-8％可制备实偿收缩混凝土，8-10％可制备大膨胀剂缝混凝土，可形成0.2-0.1MPa自应力值，收到抗裂防渗之效果。填补了中国膨胀剂低碱、低掺量的空白。对比例一种膨胀混凝土，分别由不同所水泥普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、矾土水泥、粉煤灰水泥等18份、砂子28份、石子54份，外加水泥重量的8％本专利技术的膨胀剂，经搅拌混合而成，其性能比较见表6。实施例1制备一种膨胀剂，原料配比为经800℃煅烧的焦宝石40％、硫酸铝10％和硬石膏50％，将它们固体粉磨成细度为2500cm2/g即可。实施例2制备一种膨胀剂，原料配比为经800℃煅烧的焦宝石35％、硫酸铝5％和硬石膏60％，将它们固体粉磨成细度为2500cm2/g即可。实施例3制备一种膨胀剂，原料配比为经800℃煅烧的焦宝石30％、硫酸铝15％和硬石膏55％，将它们固体粉磨成细度为2500cm2/g即可。实施例4一种补偿收缩混凝土，是由水泥10份、砂子20份、石子30份，外加水泥重量的6％膨胀剂，经搅拌混合而成，其中膨胀剂用实施例1中的膨胀剂。实施例5一种大膨胀接缝混凝土，是由水泥20份、砂子30份、石子40份，外加水泥重量的10％膨胀剂，经搅拌混合而成，其中膨胀剂用实施例2中的膨胀剂。实施例6一种膨胀混凝土，是由水泥15份、砂子25份、石子55份，外加水泥重量的8％膨胀剂，经搅拌混合而成，其中膨胀剂用实施例3中的膨胀剂。化学成份表表1 组份配比表2 本专利技术膨胀剂的性能表3 本专利技术膨胀剂与现有技术相比的检测报告表4 碱含量对比表表5 在不同混凝土中掺入本专利技术膨胀剂的性能比较表6 本专利技术的膨胀混凝土的酸碱试验表权利要求1．一种膨胀混凝土，其特征在于原料重量配比为水泥10～20份、砂子20～40份、石子30～60份，外加水泥重量6～10％的膨胀剂，所说膨胀混凝土为补偿收缩混凝土或大膨胀接缝混凝土，所说膨胀剂是由经700℃-1100℃煅烧的焦宝石、硫酸铝和硬石膏经过共同粉磨而成，且原料重量配比为煅烧的焦宝石20-40％、硫酸铝5-20％和硬石膏40-60％。2．一种低碱高效混凝土膨胀剂，是由经700℃-1100℃煅烧的焦宝石、硫酸铝和硬石膏经过共同粉磨而成，其特征在于原料重量配比为煅烧的焦宝石20-40％、硫酸铝5-20％和硬石膏40-60％。全文摘要本专利技术提供了一种膨胀混凝土及其低碱高效混凝土膨胀剂,膨胀混凝土是由水泥10～20%、砂子20～40%、石子30～60%,外加水泥重量6～10%的膨胀剂组成,所说膨胀混凝土为补偿收缩混凝土或大膨胀接缝混凝土其特征是由经700℃－1100℃煅烧的焦宝石20－40%、硫酸铝5－20%和硬石膏40－60%共同粉磨而成,该膨胀剂的优点是膨胀率高,掺量低,碱含量低,存放时间长,不受气候条件影响,增强高强、耐酸、耐碱、成本低,工艺简单,需水量少,有利于泵送混凝土的坍落度保持,易于生产实施。文档编号C04B40/00GK1312233SQ0010286公开日2001年9月12日 申请日期2000年3月6日 优先权日2000年3月6日专利技术者李志刚 申请人:李志刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀混凝土，其特征在于原料重量配比为：水泥１０～２０份、砂子２０～４０份、石子３０～６０份，外加水泥重量６～１０％的膨胀剂，所说膨胀混凝土为补偿收缩混凝土或大膨胀接缝混凝土，所说膨胀剂是由经７００℃－１１００℃煅烧的焦宝石、硫酸铝和硬石膏经过共同粉磨而成，且原料重量配比为煅烧的焦宝石２０－４０％、硫酸铝５－２０％和硬石膏４０－６０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，
申请(专利权)人：李志刚，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]