專利名稱：硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥膨脹劑，特別是一種利用工業(yè)廢渣粉煤灰和氟石羔為原料的硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑及工藝。
粉煤灰是熱電廠排出的廢渣，氟石羔是化工廠生產(chǎn)氟利昂排出的廢渣，它們大量占用農(nóng)田，污染環(huán)境，如何利用它們，使它們變廢為室，這是目前急需解決的課題。
目前國(guó)內(nèi)外各種類型的水泥膨脹劑很多，它們都是利用純?cè)线M(jìn)行高溫處理，成本高于水泥價(jià)格的1～2倍，如日本的CAS水泥膨脹劑。
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有水泥膨脹劑成本過(guò)高，而提出一種利用熱電廠排出的粉煤灰廢渣和化工廠生產(chǎn)氟利昂的廢渣氟石羔為原料成本低廉的硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑。
本發(fā)明所談的硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑是采用熱電廠排出的粉煤灰廢渣和化工廠生產(chǎn)氟利昂的廢渣氟石羔為原料經(jīng)混合磨細(xì)而成的。從這兩種材料來(lái)看，粉煤灰的主要成分有二氧化硅、三氧化二鋁，以及少量的氧化鎂、氧化錳、三氧化二鐵、硫等，由于經(jīng)過(guò)鍛燒，其主要成分能與水泥水化硬化時(shí)起反應(yīng)，生成具有較高強(qiáng)度的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣的礦物，這種礦物在常溫下形成比較緩慢，但在高溫壓下反應(yīng)迅速，因此，粉煤灰是屬于活性材料或者是低活性材料，一般來(lái)說(shuō)，粉煤灰中的活性三氧化鋁約占25%左右，高達(dá)30%，因此它具備了生成鈣礬石的第一個(gè)條件。氟石羔是由營(yíng)石和硫酸加溫500～800℃反應(yīng)提取冷凍劑(氟利昂)后剩下來(lái)的廢渣，其主要成分是硫酸鈣，以及少量未反應(yīng)的營(yíng)石和硫酸。
上述原材料摻入水泥混凝土中，與水泥水化時(shí)，析出的氫氧化鈣膠凝起反應(yīng)，生成不容于水的水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)，其反應(yīng)式為
硫酸鋁同樣與水泥水化時(shí)析出的氫氧化鈣膠凝反應(yīng)，生成水化硫鋁酸鈣，其反應(yīng)式為
由以上二種原材料進(jìn)行按比例組合配制，進(jìn)行混合磨細(xì)即成本發(fā)明所述的硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑。
本發(fā)明所述的硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑適用于基本建設(shè)工程中的大體積混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土、設(shè)備基礎(chǔ)灌槳的自密混凝土、水工混凝土等。
在水泥中摻入15～20%的硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑，不僅可代替水泥，還能促進(jìn)混凝土早強(qiáng)、高強(qiáng)，提高混凝土強(qiáng)度20%以上，特別是抗拉強(qiáng)度的提高更為顯著。從混凝土的配合比來(lái)說(shuō)，每m3混凝土水泥用量可以減少50kg，但強(qiáng)度同樣達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如以水泥價(jià)格每噸150元計(jì)算，則可節(jié)省7.5元/m3，對(duì)工程成本的降低有很大效益。除此之外還可降低水泥水化熱，微膨脹，如將硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑加入高熱水泥中可使水泥改性成高熱或中熱微膨脹水泥，如加入中熱水泥中可使水泥改性成中熱或低熱微膨脹水泥，如加入到低熱水泥中可使水泥改性成低熱微膨脹水泥。
硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑加入水泥混凝土中，除降低混凝土的水化熱外，還可使混凝土達(dá)到微膨脹或不收縮，少收縮的作用，能提高混凝土的密實(shí)抗?jié)B能力，改善混凝土的和易性和可泵性，混凝土不離析、保水性能好。本發(fā)明解決了粉煤灰和氟石羔的污染問(wèn)題，使它們變廢為寶，硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑原材料來(lái)源充裕，適用范圍廣，成本大大低于現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品。
本發(fā)明的具體工藝是將熱電廠排出的粉煤灰廢渣與化工廠生產(chǎn)氟利昂的廢渣氟石羔碾碎后混合均勻，其中粉煤灰占60～70%重量，氟石羔占30～40%重量。
權(quán)利要求
1.硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑及工藝，其特征在于該膨脹劑是采用熱電廠排出的粉煤灰廢渣和生產(chǎn)氟利昂的廢渣氟石羔為原料，經(jīng)混合磨細(xì)而制成。
2.按照權(quán)利要求1所述的硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑及工藝，其特征在于該膨脹劑中，粉煤灰含置為60～70%(重量)，氟石羔含量為30～40%(重量)。
全文摘要
本發(fā)明涉及硫鋁酸鈣型水泥膨脹劑及工藝，它是采用熱電廠排出的粉煤灰廢渣和化工廠生產(chǎn)氟利昂的廢渣氟石膏為原料，經(jīng)混合磨細(xì)而制成的。本發(fā)明解決了粉煤灰和氟石膏的污染問(wèn)題，使它們變廢為寶，該膨脹劑原材料來(lái)源充裕，適用范圍廣，它不但成本大大低于現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品，而且還能提高水泥混凝土的強(qiáng)度，使其達(dá)到微膨脹或不收縮、少收縮的作用。
文檔編號(hào)C04B22/00GK1051161SQ8910812
公開(kāi)日1991年5月8日 申請(qǐng)日期1989年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月21日
發(fā)明者魯繼軒 申請(qǐng)人:一冶特綜新型建材廠