专利名称：铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土膨胀剂，特别是涉及一种低掺量低含碱量的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂及其制造方法。
20世纪90年代开发的混凝土膨胀剂多由煅烧明矾石(KAlSO4)熟料掺入硬石膏粉磨而成，由于其掺量高达12％，故碱带入量很高，已经逐渐淡出市场。随后出现的AEA膨胀剂和CEA膨胀剂分别由铝酸盐水泥熟料和高铝酸盐水泥熟料掺入硬石膏粉磨而成，其含碱量虽然较低，但是其活性较差并因而限制了混凝土的膨胀性能和强度的发挥。
为了实现上述目的，本发明利用煅烧高岭石获得的偏高岭石熟料(铝硅酸盐熟料)和煅烧高铝水泥生料获得的硫铝酸钙熟料以及石膏按适当的配比混合粉磨成一种铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂。
上述铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂的制造方法包括偏高岭石熟料和硫铝酸钙熟料制备和混配粉磨两道工序，即首先在适当的温度条件下煅烧高岭石以制备偏高岭石熟料(铝硅酸盐熟料)并在加入适量石膏矿化剂的条件下煅烧高铝水泥生料(铝矾土、石灰石)以制备硫铝酸钙熟料，然后将制备的偏高岭石熟料和硫铝酸钙熟料与石膏按配比混合粉磨成一定细度的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂。在上述的混凝土膨胀剂中，偏高岭石熟料是一种不含碱(K、Na)的铝硅酸盐熟料，与水泥拌和后能提高水泥砼的早期强度，水化后具有稳定的微膨胀性能；而硫铝酸钙熟料中有效铝矿物可达70％以上，可大大提高膨胀剂的活性。由此可见，本发明中的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂将是一种低掺量低含碱量混凝土膨胀剂，其掺量仅为6-8％，含碱量低于0.6％。以下结合具体实施例对本发明铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂及其制造方法的技术特征作进一步的详细说明。
偏高岭石熟料可利用普通立窑煅烧高龄石[Al4(Si4O10)(OH)8]制备，其煅烧反应式为为保证煅烧产物偏高岭石(2Al2O3·2SiO2)质量，高龄石原料中Al2O3含量应在30％以上，SiO2含量应在45％以上。为确保高岭石经过煅烧而转化为偏高岭石并防止高岭石因煅烧温度过高而转化为无化学活性的硅尖晶石(2Al2O3·2SiO2)和莫来石(3Al2O3·2SiO2)，煅烧温度应控制在750-800℃范围内。
硫铝酸钙熟料可利用回转窑煅烧高铝水泥生料(铝矾土和石灰石)制备。为阻止惰性的钙铝黄长石(C2AS)的形成并转而生成无水硫铝酸钙(C4A4S)，可在高铝水泥生料中加入3-5％的具有定向矿化作用的石膏(CaSO4)矿化剂并将煅烧温度控制在1320-1360℃的范围内。
混配粉磨即是按配比将所制备的偏高岭石熟料、硫铝酸钙熟料和石膏混合并粉磨成细度小于0.08mm的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂产品。
实施表明，本发明中的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂的掺量仅为6-8％，含碱量低于0.6％，是一种低掺量低含碱量的混凝土膨胀剂。
权利要求
1.一种铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂，其特征在于由煅烧高岭石获得的偏高岭石熟料和煅烧高铝水泥生料获得的硫铝酸钙熟料以及石膏按适当的配比混合粉磨而成。
2.根据权利要求1所述的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂，其特征在于所述偏高岭石熟料、硫铝酸钙熟料和石膏的混合配比为偏高岭石熟料100份重硫铝酸钙熟料300-400份重石膏500-600份重
3.根据权利要求2所述的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂，其特征在于所述混合配比为偏高岭石熟料100份重硫铝酸钙熟料400份重石膏500份重
4.根据权利要求2所述的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂，其特征在于所述混合配比为偏高岭石熟料100份重硫铝酸钙熟料350份重石膏550份重
5.根据权利要求2所述的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂，其特征在于所述混合配比为偏高岭石熟料100份重硫铝酸钙熟料300份重石膏600份重
6.一种权利要求1所述铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂的制造方法，其特征在于包括偏高岭石熟料和硫铝酸钙熟料制备和混配粉磨两道工序，即首先在适当的温度条件下煅烧高岭石以制备偏高岭石熟料并在加入适量石膏矿化剂的条件下煅烧高铝水泥生料以制备硫铝酸钙熟料，然后将制备的偏高岭石熟料和硫铝酸钙与石膏按配比混合粉磨成一定细度的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂。
7.根据权利要求6所述的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂的制造方法，其特征在于所述煅烧高岭石在普通立窑中进行，高岭石原料中Al2O3含量大于30％，SiO2含量大于45％；煅烧温度为750-800℃。
8.根据权利要求6所述的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂的制造方法，其特征在于所述煅烧高铝水泥生料在回转窑中进行，石膏矿化剂的加入量为3-5％，煅烧温度为1320-1360℃。
全文摘要
铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂涉及一种混凝土膨胀剂，由煅烧高岭石所得的偏高岭石熟料和煅烧高铝水泥生料所得的硫铝酸钙熟料以及石膏按适当的配比混合粉磨而成。铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂的制造方法，包括偏高岭石熟料和硫铝酸钙熟料制备及混配粉磨两道工序，即首先在适当的温度条件下煅烧高岭石以制得偏高岭石熟料并在加入适量石膏矿化剂的条件下煅烧高铝水泥生料以制得硫铝酸钙熟料，然后将制得的偏高岭石熟料和硫铝酸钙熟料以及石膏按配比混合粉磨成一定细度的铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂。铝硅酸盐——硫铝酸钙膨胀剂的掺量仅为6－8％，含碱量低于0.6％，是一种低掺量低含碱量混凝土膨胀剂。
文档编号C04B22/08GK1418840SQ0215996
公开日2003年5月21日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年12月31日
发明者高广立, 黄靖, 杨信符, 黎春海, 张鸿毓 申请人:天津市岩帅混凝土外加剂开发有限公司