专利名称：一种膨胀剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种膨胀剂及其制备方法，属于化工建材生产领域。
背景技术：
膨胀剂加入混凝土中配制的补偿收缩混凝土，用于结构自防水、超长无缝设计和施工、大体积混凝土裂渗控制，都取得很好效果。随之膨胀剂的品种数量均有发展，为了我国国民经济能持续发展，节省资源、节约能源、保护环境已是工业发展的总方针，因此利用工业废料、工业废渣、降低成本是企业从技术发展创新、优化产品的必由之路。目前膨胀剂的膨胀源有四大类铝酸盐类、硫铝酸盐类、氧化钙类、氧化镁类，这是根据生产原材料的类型分的，本领域都明确这四类膨胀源。由于矿产资源紧缺和价 格上涨因素，所以氧化钙类和氧化镁类的膨胀源受到人们的重视和开发利用。石膏制硫酸联产水泥过程中，因原材料变化和波动及操作等综合原因，会引起产生水泥废熟料，GB/T21372-2008 硅酸盐水泥熟料 >> 标准中规定各类水泥熟料应符合基本化学性能fCaO ( I. 5% ；MgO ( 5. 0% ；S03 ( I. 5%(SO3 能与水泥中的 Ca0、Al203、H20 反应生成钙矾石体积膨胀)，大于此值时就为水泥废熟料。因为水泥净浆试饼会因膨胀能过大而引起开裂，称为安定性不良，这种包含多种膨胀源的水泥废熟料，以往把它堆放较长时间待膨胀能下降后再作为混合材料处理，这些正是膨胀剂中需要的膨胀能没被利用而白白地消耗了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低的膨胀剂，该膨胀剂对水泥砂浆(或混凝土)试件有较高的限制膨胀率，完全符合JC476-2001《混凝土膨胀剂》的行业标准。本发明的另一目的在于提供上述膨胀剂的制备方法。本发明目的是通过如下技术方案实现的—种膨胀剂，其特征在于它是由水泥废熟料与铝酸盐类膨胀剂或硫铝酸盐类膨胀剂以质量比为5 15:85 95组成。对本领域来说，由于水泥废熟料中含有多种膨胀源且膨胀能高，将其引入混凝土中极易引起开裂、严重影响混凝土的质量，目前还没有人想到回收利用这些水泥废熟料中多种膨胀源的膨胀能。发明人在长期研究过程中细心地发现，虽然水泥废熟料中含有多种膨胀源且总膨胀能较高，但这些膨胀源大致可归为两类，一类是可早期产生膨胀的膨胀源、另一类是后期产生膨胀的膨胀源，因此发明人想到利用这种特性协同提高其膨胀性，于是通过选择特定类型的膨胀剂、将其与水泥废熟料按适宜比例配制得到的混凝土膨胀剂，其既补偿了水泥混凝土的早期收缩、又补偿了水泥混凝土的后期干缩，有效利用了水泥废熟料中高膨胀能的释放，使得本发明配制的膨胀剂具有优异的膨胀性能、同时成本低廉、实现了资源的循环高效利用。具体地，本发明水泥废熟料中fCaO彡I. 5%，MgO彡5. 0%，SO3彡I. 5% ；其fCa0+Mg0+S03彡8. 0%，均以重量百分含量计。例如，所述的水泥废熟料可以使用石膏制硫酸联产水泥工艺中，其生料经1350°C 1450°C煅烧并经空气淬冷所获得的水泥废熟料。优选地，为了进一步提高本发明配制的膨胀剂的均匀性，上述水泥废熟料与铝酸盐类膨胀剂或硫铝酸盐类膨胀剂的比表面积均为280±20m2/Kg。更具体地说，一种膨胀剂，它是由水泥废熟料与ZY膨胀剂(铝酸盐类膨胀剂)以质量比为5:95或10:90或15:85组成，所述水泥废熟料与ZY膨胀剂的比表面积均为280±20m2/Kg。上述膨胀剂的制备方法，首先将fCaO彡I. 5%，MgO彡5. 0%，SO3彡I. 5%的水泥废熟料以及铝酸盐类膨胀剂或硫铝酸盐类膨胀剂采用球磨机粉磨至表面积为280±20m2/Kg，然后按照上述水泥废熟料与上述膨胀剂的质量配比均匀混合即得本发明配制的膨胀剂。本发明的有益效果如下
本发明将水泥废熟料有效地等量取代市场上众所周知的铝酸盐类或硫铝酸盐类膨胀剂得到一种新型膨胀剂；本发明将这种含多种膨胀源的水泥废熟料和铝酸盐或硫铝酸盐膨胀源材料经粉磨配制的膨胀剂具有协同高膨胀性，产品符合JC476-2001规定的各项技术指标，本发明充分利用了水泥废熟料的潜在膨胀能，节省了资源、能源、提高了水泥废熟料附加值、降低了产品成本，为合理有效利用水泥废熟料开辟了新的途径。
具体实施例方式以下对本发明一种水泥废熟料组份的膨胀剂及其制备方法的技术特征作进一步阐述，但本发明的保护范围并不局限于此。以下实施例中所使用的水泥废熟料、ZY膨胀剂化学成分如表I所示，均以重量百分含量计(％)。表I
权利要求
1.一种膨胀剂，其特征在于它是由水泥废熟料与铝酸盐类膨胀剂或硫铝酸盐类膨胀剂以质量比为5 15:85 95组成。
2.如权利要求I所述的膨胀剂，其特征在于所述水泥废熟料中fCaO^ 1.5%，MgO彡5. 0%, SO3彡I. 5% ;其fCa0+Mg0+S03彡8. 0%，均以重量百分含量计。
3.如权利要求I或2所述的膨胀剂，其特征在于所述水泥废熟料为石膏制硫酸联产水泥工艺中所得的水泥废熟料。
4.如权利要求I、2或3所述的膨胀剂，其特征在于所述水泥废熟料与铝酸盐类膨胀剂或硫铝酸盐类膨胀剂的比表面积均为280±20m2/Kg。
5.如权利要求I或3所述的膨胀剂，其特征在于它是由水泥废熟料与铝酸盐类膨胀剂以质量比为5:95或10:90或15:85组成，所述水泥废熟料与ZY膨胀剂的比表面积均为280±20m2/Kg。
6.如权利要求I 5任一项所述膨胀剂的制备方法，其特征在于首先将所述水泥废熟料以及铝酸盐类膨胀剂或硫铝酸盐类膨胀剂采用球磨机粉磨至表面积为280±20m2/Kg，然后按照所述水泥废熟料与所述膨胀剂的质量配比均匀混合即得。
全文摘要
一种膨胀剂，它是由石膏制硫酸联产水泥的废熟料与铝酸盐类膨胀剂或硫铝酸盐类膨胀剂以质量比为5～15:85～95组成。本发明将这种含多种膨胀源材料的水泥废熟料和铝酸盐或硫铝酸盐膨胀源材料经粉磨配制的膨胀剂具有协同高膨胀性，产品符合JC476-2001规定的各项技术指标，本发明充分利用了水泥废熟料的潜在膨胀能，节省了资源、能源、提高了水泥废熟料附加值、降低了产品成本，为合理有效利用水泥废熟料开辟了新的途径。
文档编号C04B22/14GK102838309SQ20121034936
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者周廷容, 方瑞良 申请人:重庆三圣特种建材股份有限公司