专利名称：一种复合型混凝土膨胀剂制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合型混凝土膨胀剂制备方法，特别是一种利用工业废渣干氟石膏和粉煤灰及铁粉为原料的复合型混凝土膨胀制备方法。
背景技术：
复合型混凝土膨胀剂是一种具有巨大市场容量和发展前景的混凝土外加剂，它兼容了膨胀剂、减水剂的性能。它具有降低混凝土水化热，提高混凝土强度和抗渗能力，补偿混凝土收缩率等特点。广泛应用于水下工程、防洪工程及各类大型混凝土施工工程中。
目前，国内现有混凝土膨胀剂一般用纯原料进行高温处理制成，成本高，能耗大，且大多数是高碱混凝土膨胀剂，掺加量大，含氯，生产工艺相对复杂；也有利用氟石膏、粉煤灰为原料制作混凝土膨胀剂，但性能单一，与国际主导产品具有复合工能的混凝土膨胀剂存在相当大的差距；国内曾利用生产氟化盐的废渣氟石膏和热电厂排出的粉煤灰为原料生产混凝土膨胀剂，但这种膨胀剂性能单一，没有对其性能作进一步的调整和改进，故其经济性较差。
目前在氟化盐生产过程中，湿法氟化盐生产工艺逐步被淘汰，干法生产氟化盐已成为氟化盐生产的主流，在环境治理的压力下，其所工艺中产生的大量干氟石膏的开发利用迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用干法氟化盐生产过程中排出的废渣干氟石膏和粉煤灰为原料生产复合型混凝土膨胀剂的方法。
本发明的目的是通过如下途径实现的一种复合型混凝土膨胀剂制备方法，以干氟石膏CaSO4、粉煤灰及铁粉Fe2O3为原料，上述三种原料其配比按重量百分比为干氟石膏70～50％、粉煤灰50～25％、铁粉2～5％，加入外加剂，经拌和、粉磨和均化而成成品；所述外加剂的添加种类，是根据干氟石膏中残留酸H2SO4·HF的含量来决定的，当残留酸H2SO4·HF大于1.5％时，以干氟石膏CaSO4的量为计量基准，加入重量百分比为0.1％～1％工业萘C10H8和0.3％～0.8％木质素钙；当残留酸H2SO4·HF小于1.5％时，以干氟石膏CaSO4的量为计量基准，加0.1％～1％工业萘C10H8、0.3％～0.8％木质素钙及0.2～0.6％十二磺基硫酸钙。氟石膏CaSO4、粉煤灰及铁粉Fe2O3原料加外加剂后粉磨到细度为0.08毫米筛余小于10％。粉煤灰采用三级以上粉煤灰。
本发明复合型混凝土膨胀剂制备方法不需煅烧，只需粉磨，生产工艺简单，可节省大量能源；变废为宝，成本低廉，经济效益高，与同类产品比较，更具市场竞争力；同时，减少环境污染，为干法氟化盐生产的持续发展，提供了有利保障，也为氟石膏的综合利用开辟了一条新途径。本产品具有低碱度、无氯、掺加量少，即使掺量k＝6％时，也能达到或超过JC476-2001膨胀剂行业标准中K＝12％的要求，及JC473-2001减水剂行业的要求。它可广泛应用于各种不同类型的混凝土工程中，如大体积混凝土、防水混凝土、道路混凝土、高强予应力混凝土及设备基础灌浆的自密混凝土等。
具体实施例方式
本发明的混凝土膨胀剂制备方法是以干氟石膏CaSO4、粉煤灰及铁粉(Fe2O3)为原料，其配比按重量百分比为干氟石膏70～50％、粉煤灰50～25％、铁粉2～5％，以干氟石膏CaSO4的量为计量基准，加入0.1～1.0％的外加剂，经拌和、粉磨和均化而成成品；外加剂的添加种类根据干氟石膏中残留酸H2SO4·HF的含量来决定，当残留酸H2SO4·HF大于1.5％时选用工业萘C10H8和木质素钙；当残留酸H2SO4·HF小于1.5％时选用工业萘C10H8、木质素钙及十二磺基硫酸钙。选用适当的外加剂可以降低有害元素的影响，如氧化镁含量降为2％以下，氯离子含量降为0.01％以下。
干氟石膏是干法氟化盐生产过程中的排渣，其主要成分为无水难溶型硫酸钙，含量大于等于95％，其酸含量在0.2～2.5％，可直接利用未经中和的干氟石膏，这样可节省原使用石灰中和的费用和工序。根据膨胀剂的水化及膨胀机理和减水剂减水机理，在确保水化产物为钙矾石(硫铝酸钙)的同时，再依据干氟石膏的酸含量，来选用二种或三种外加剂，达到控制体系碱含量的目的，从而制造低碱复合型混凝土膨胀剂。产品符合JC476-2001膨胀剂行业标准及JC473-2001减水剂行业标准要求。
实施例1，当干氟石膏的酸含量残留酸含量为1.2％时，称取干氟石膏50公斤，一级粉煤灰40公斤，工业萘C10H8、木质素钙及十二磺基硫酸钙三种外加剂各0.1公斤。将计量好的物料，经多次拌和，再粉磨到细度为0.08毫米筛余小于10％，而后经均化而成产品。
实施例2，当干氟石膏的酸含量为1.8％时，称取干氟石膏50公斤，三级粉煤灰38公斤，铁粉2公斤，木质素钙0.05公斤，工业萘0.03公斤。将计量好的物料，经多次拌和，再粉磨到细度为0.08毫米筛余小于10％，而后经均化而成产品。
权利要求
1.一种复合型混凝土膨胀剂制备方法，其特征在于以干氟石膏CaSO4、粉煤灰及铁粉Fe2O3为原料，上述三种原料其配比按重量百分比为干氟石膏70～50％、粉煤灰50～25％、铁粉2～5％，加入外加剂，经拌和、粉磨和均化而成成品；所述外加剂的添加种类，是根据干氟石膏中残留酸H2SO4·HF的含量来决定的，当残留酸H2SO4·HF大于1.5％时，以干氟石膏CaSO4的量为计量基准，加入重量百分比为0.1％～1％工业萘C10H8和0.3％～0.8％木质素钙；当残留酸H2SO4·HF小于1.5％时，以干氟石膏CaSO4的量为计量基准，加0.1％～1％工业萘C10H8、0.3％～0.8％木质素钙及0.2～0.6％十二磺基硫酸钙。
2.如权利要求1所述的一种复合型混凝土膨胀剂制备方法，其特征在于氟石膏CaSO4、粉煤灰及铁粉Fe2O3原料加外加剂后粉磨到细度为0.08毫米筛余小于10％。
3.如权利要求1或2所述的一种复合型混凝土膨胀剂制备方法，其特征在于粉煤灰采用三级以上粉煤灰。
全文摘要
本发明为复合型混凝土膨胀剂制备方法，属混凝土膨胀剂领域。它利用干法氟化盐生产过程中产生的废渣干氟石膏和粉煤灰及铁粉为原料，并加入2～3种外加剂，经拌和、粉磨和均化而成。本产品不需煅烧，只需粉磨，生产工艺简单，可节省大量能源；变废为宝，成本低廉，经济效益高，与同类产品比较，更具市场竞争力；同时减少环境污染，为干法氟化盐生产的持续发展提供了有利保障。本产品具有低碱度、无氯、掺加量少等特点，可广泛应用于各种不同类型的混凝土工程中。
文档编号C04B22/00GK1686911SQ200510031448
公开日2005年10月26日 申请日期2005年4月15日 优先权日2005年4月15日
发明者孙岳林, 王秋平, 谭武强 申请人:湘潭建科工贸有限公司