抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑及其制造方法和用途
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑及其制造方法和用途，屬無(wú)機(jī)非金屬材料【技術(shù)領(lǐng)域】。由于本添加劑中含有工業(yè)鹽，經(jīng)配料、烘干、粉磨、檢驗(yàn)包裝制得，用于抑制砼制品堿集料反應(yīng)和石膏制品泛堿的現(xiàn)象。本添加劑原料廣泛，制法簡(jiǎn)單，成本低，廣泛用于立架橋、道路、建筑或石膏制品行業(yè)，該添加劑用于砼制品時(shí)不僅可以大幅度地提高砼制品的使用壽命，而且可以提高其抗輻射和延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，方便現(xiàn)代砼施工；當(dāng)用于石膏制品時(shí)可以大幅度地提高其白度和強(qiáng)度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑及其制造方法和用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑及其制造方法和用途，屬無(wú)機(jī)非金屬材料【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)機(jī)非金屬材料制品中防范堿集料反應(yīng)早在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)寫(xiě)入了《建材標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量管理規(guī)程》，經(jīng)過(guò)廣大的材料科學(xué)工作者堅(jiān)持不懈近二十年的嚴(yán)格管理，上世紀(jì)末尚未發(fā)生堿集反應(yīng)的重大安全事故的報(bào)道，所以人們逐漸放松了對(duì)它危害性的警惕。隨著改革開(kāi)放的不斷深入，國(guó)外一些先進(jìn)的施工方法也被我國(guó)引進(jìn)，適應(yīng)各種施工方法的添加劑也隨之應(yīng)運(yùn)而生，典型的如減水劑、泵送劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等；
由于上述添加劑在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家均采用萘系和苯磺酸類(lèi)，制造環(huán)節(jié)多、工藝較復(fù)雜，成本也高，我國(guó)一些企業(yè)為追求利潤(rùn)一般都采用相對(duì)廉價(jià)的堿來(lái)替代，從而人為的引入了部分鈉離子及硫酸根離子；另一個(gè)因素是近二十年無(wú)機(jī)非金屬材料行業(yè)的飛速發(fā)展，僅以水泥行業(yè)從1994年的1.1億噸到去年年底已達(dá)到近30億噸，年需消耗各種礦石達(dá)50億噸以上，因此，各種優(yōu)質(zhì)原燃材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了我國(guó)快速發(fā)展的需要，一些有害物質(zhì)的含量已接近或超過(guò)了臨界點(diǎn)的原材料也被混入了生產(chǎn)線(xiàn)。由此可見(jiàn)，上述兩個(gè)因素疊加在一起使得無(wú)機(jī)非金屬材料制品的安全隱患逐漸暴露出來(lái)，因而導(dǎo)致沒(méi)有幾年的時(shí)間就有立架橋、道路等就不得不拆除重建，因此，在我國(guó)能在十分暢通的道路行車(chē)已經(jīng)非常難得的奢求了。
[0003]根據(jù)以上事實(shí)，防范和治理堿集料反應(yīng)，開(kāi)發(fā)出一些應(yīng)急產(chǎn)品，減少?lài)?guó)家和人們財(cái)產(chǎn)的損失是全國(guó)材料科學(xué)工作者義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有無(wú)機(jī)非金屬材料生產(chǎn)使用中的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑及其制造方法和用途，以便在無(wú)機(jī)非金屬材料使用或生產(chǎn)時(shí)加入這種添加劑，使之抑制堿集料反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)，對(duì)正在發(fā)生泛堿的制品采取補(bǔ)救措施，使得后續(xù)的裝飾工作不受影響。
[0005]為解決其技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一.針對(duì)水泥和石膏兩大類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)生堿集料反應(yīng)而設(shè)計(jì)出抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑，該添加劑的原料組成及其重量百分比為:
UBaCl2:30%~70%，
2、Ba3 (PO4)2:30%~70%，
優(yōu)選地，所述BaCl2含量為35%~65%，
優(yōu)選地，所述Ba3 (PO4)2含量為35%~65% ；
二.設(shè)計(jì)出抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑的制造方法，該方法包括如下步驟:步驟一、配料:準(zhǔn)確稱(chēng)取占原料總量30%~70%的BaCl2，占原料總量30%~70%Ba3 (PO4)2 備用， 步驟二、烘干:將步驟一所得的物料烘干，當(dāng)大規(guī)模生產(chǎn)式用回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)烘干，當(dāng)小量生產(chǎn)式可用炒鍋焙炒，其溫度控制在300°C以下，物料烘干后在密封的環(huán)境中冷卻備用，步驟三、粉磨:將步驟二所得物料在氣流磨內(nèi)粉磨，其細(xì)度控制在400目以?xún)?nèi)，然后冷卻均化，
步驟四、檢驗(yàn)包裝:將步驟三所得物料經(jīng)檢驗(yàn)細(xì)度合格，用密封防潮包裝袋包裝即為成品O
[0006]三.本抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑的用途:本添加劑適用于水泥砼制品或石膏制品；使用時(shí)，將本添加劑添加在水泥砼或石膏制品中，以提高水泥砼的使用壽命，消除石膏制品的泛堿現(xiàn)象，當(dāng)用于水泥砼時(shí)，可以提高其抗輻射和延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，方便現(xiàn)代砼施工；當(dāng)用于石膏制品時(shí)還可以大幅度地提高其白度和強(qiáng)度，本產(chǎn)品廣泛用于立架橋、道路、建筑或石膏制品行業(yè)，、投資少、見(jiàn)效快，適合中小企業(yè)開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)化。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下特點(diǎn)和進(jìn)步:由于本抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑中含有BaCl2:30%~70%和Ba3 (PO4)2:30%~70%，使用時(shí)，該添加劑在水泥砼里面添加可以消除砼的堿集料反應(yīng)，延長(zhǎng)水泥砼的使用壽命，確保建筑物安全；在石膏制品中添加可以消除制品表面的泛堿現(xiàn)象，給后續(xù)的表面裝飾帶來(lái)了便利，特別是還能大幅度地提高其制品的白度和強(qiáng)度；其原因如下:
1.因所選BaCl2w含量為30%~70%，優(yōu)選為35%~65%，當(dāng)BaCl2少于30%時(shí)，引進(jìn)過(guò)多的磷酸根會(huì)降低水泥砼的使用壽命并延長(zhǎng)終凝時(shí)間；當(dāng)BaCl2多于70%時(shí)，Cl _會(huì)腐蝕砼內(nèi)的鋼筋使建筑工程的使用壽命縮短，同時(shí)過(guò)多的Cl—與水化過(guò)程形成的鈣離子結(jié)合產(chǎn)生急凝或假凝現(xiàn)象，使得制品施工變得困難；
2，因所選Ba3 (PO4)2含量為30%~70%，優(yōu)選為35%~65%，當(dāng)含量少于30%時(shí)，因配料需引入較多的BaCl2而造成Cl -超標(biāo)的可能；當(dāng)含量多于70%時(shí)，過(guò)多的磷酸根會(huì)延長(zhǎng)終凝時(shí)間而增加了施工成本；同時(shí)過(guò)多的磷酸根會(huì)降低砼的強(qiáng)度，影響了本添加劑的廣泛性；總之，本抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑，原料廣泛、制法簡(jiǎn)單、效果良好，用于水泥砼制品或石膏制品，可以抑制水泥砼制品的堿集料反應(yīng)，提高水泥砼的使用壽命；或消除石膏制品的泛喊現(xiàn)象，提尚制品的白度和強(qiáng)度。
[0008]

【具體實(shí)施方式】
[0009]以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
實(shí)施例一:抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑的制造方法，該方法包括如下步驟: 步驟一、配料:準(zhǔn)確稱(chēng)取占原料總量70%的BaCl2,占原料總量30%的Ba3 (PO4) 2備用，
步驟二、烘干:將步驟一所得的物料烘干，當(dāng)大規(guī)模生產(chǎn)式用回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)烘干，當(dāng)小量生產(chǎn)式可用炒鍋焙炒，其溫度控制在300°C以下，物料烘干后在密封的環(huán)境中冷卻備用，步驟三、粉磨:將步驟二所得物料在氣流磨內(nèi)粉磨，其細(xì)度控制在400目以?xún)?nèi)，然后冷卻均化，
步驟四、檢驗(yàn)包裝:將步驟三所得物料經(jīng)檢驗(yàn)細(xì)度合格，用密封防潮包裝袋包裝即為成品O
[0010]實(shí)施例二:抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑的方法，該方法包括如下步驟: 步驟一、配料:準(zhǔn)確稱(chēng)取占原料總量30%的BaCl2,占原料總量70%的Ba3 (PO4) 2備用，
步驟二至步驟四同實(shí)施例一。
[0011]實(shí)施例三:抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑的方法，該方法包括如下步驟: 步驟一、配料:準(zhǔn)確稱(chēng)取占原料總量55%的BaCl2,占原料總量45%的Ba3 (PO4) 2備用，
步驟二至步驟四同實(shí)施例一。
[0012]實(shí)施例四:抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑用于水泥制品；
現(xiàn)有水泥生產(chǎn)中一般將其鈉離子控制在1%以下，但由于PC325混合物的摻入量較大，從該環(huán)節(jié)引入了較多的鈉離子；同時(shí)，現(xiàn)有商品砼的普及需滿(mǎn)足高層，長(zhǎng)距離運(yùn)輸和加快施工周期，只得在砼中加入相應(yīng)的泵送劑、緩凝劑、減水劑、早強(qiáng)劑等，砼商為了降低成本大多數(shù)放棄荼系和苯磺酸系列而引入鈉離子系列，使得砼工程竣工后還不到幾個(gè)月時(shí)間就出現(xiàn)泛堿現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。
[0013]堿集料反應(yīng)的主要方式如下:
Na++C02+H20 一 NaHC03+H+
2NaHC03+H20+C02— Na 2C03
Na2CO3+1OH2O — Na2CO3.1H2O
2Na2++ SO2+ H2O — Na2SO3
Na2SO3 + H2O 一 Na2S04+H+
Na2S04+12 H2O — Na2SO4.12 H2O
故造成的表面泛堿和砼體積膨脹。
[0014]根據(jù)以上實(shí)事擬加入添加劑Ba3 (PO4) 2+BaCl2，=65+35，其添加劑的制造過(guò)程在此不再重復(fù)，該添加劑在輪制品中或輪表面與他2504或Na 2S03發(fā)生如下反應(yīng):
Na2SO4+ BaCl2^ Ba 2S04+2NaCl
3Na2C03+ Ba3 (PO4) 2—2 Na 3P04+3 Ba2SO4
由于Ba2SO4F產(chǎn)生結(jié)晶水，NaCl，Na 3 PO4水化迅速分布在制品中，故膨脹和泛堿現(xiàn)象消除。同樣 Na2CO3+ BaCl2—BaCO 3+2 NaCl
3Na2C03+ Ba3 (PO4) 2—2 Na 3P04 +3BaC0s；
NaCl、Na3PO4在制造成型的過(guò)程中就已經(jīng)形成穩(wěn)定的晶體均布在制品內(nèi)，BaCO 3不會(huì)形成結(jié)晶水化物，故膨脹和泛堿現(xiàn)象消除。
[0015]實(shí)施例四:抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑用于石膏制品:
天然石膏往往和芒硝伴生，而脫硫石膏或其它工業(yè)副產(chǎn)石膏均含芒硝，當(dāng)制品在干燥、炒制的過(guò)程中芒硝的結(jié)晶水均以脫去，但由于所有的石膏制品在成型的過(guò)程中均需加水，從而給硫酸鈉形成晶體創(chuàng)造了條件，所以當(dāng)石膏制品中硫酸鈉達(dá)到一定含量后，其石膏制品在其面很快就會(huì)形成芒硝結(jié)晶體，使得制品表面的裝飾層被破壞的不良后果。
[0016]根據(jù)以上事實(shí)，我們?cè)谄涫喾鄣闹圃爝^(guò)程中添加
BaCl2 +Ba3 (P04)2=50+50，(本發(fā)明的添加劑其制造過(guò)程不再重復(fù))經(jīng)過(guò)均化、炒制發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
Na2SO4.12 H2O+ BaCl2—Ba 2S04+2NaCl+12 H2O i
Na2SO4.12 H2O+ Ba3 (PO4) 2— 3BaS0 4+Na3P04+12 H2O i
由于BaSO4有增白作用，Na 3P04有增強(qiáng)作用，因而其石膏粉體或制品因添加本材料后不僅消除了泛堿集料反應(yīng)，同時(shí)還達(dá)到了增白增強(qiáng)的目的。
[0017]本抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑，原料的來(lái)源系工業(yè)產(chǎn)品，來(lái)源廣泛、廉價(jià)易得。
[0018]上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的兩個(gè)具體實(shí)例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
【權(quán)利要求】
1.一種抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑，其特征是:該添加劑的原料組成及其重量百分比為: 8忒12:30%~70% ；883 (即丄:30%~70%。
2.—種抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑的制造方法，其特征是:該方法包刮如下步驟: 步驟一、配料:準(zhǔn)確稱(chēng)取占原料總量30%~70%的8乂12，占原料總量30%~70%8% (^0^)2 備用， 步驟二、烘干:將步驟一所得的物料烘干，當(dāng)大規(guī)模生產(chǎn)式用回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)烘干，當(dāng)小量生產(chǎn)式可用炒鍋焙炒，其溫度控制在300?以下，物料烘干后在密封的環(huán)境中冷卻備用，步驟三、粉磨:將步驟二所得物料在氣流磨內(nèi)粉磨，其細(xì)度控制在400目以?xún)?nèi)，然后冷卻均化， 步驟四、檢驗(yàn)包裝:將步驟三所得物料經(jīng)檢驗(yàn)細(xì)度合格，用密封防潮包裝袋包裝即為成品。
3.一種抑制非金屬材料制品泛堿的添加劑的用途，其特征是:該添加劑用于水泥砼制品或石霄制品，用以抑制水泥輪制品的喊集料反應(yīng)，提尚水泥輪的使用壽命；消除石霄制品的泛堿現(xiàn)象，提高制品的白度和強(qiáng)度。
【文檔編號(hào)】C04B22/16GK104446083SQ201410618675
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】雷志剛, 柏連陽(yáng), 齊紹武, 雷星宇, 夏國(guó)華, 謝前浩, 孫宇 申請(qǐng)人:湖南新宇農(nóng)業(yè)科技有限公司