[发明专利]高效硫铝酸钙型膨胀剂及工艺

说明书

技术领域

本发明属于混凝土膨胀填加剂改进设计及配套的生产工艺，特别是对硫铝酸钙型膨胀剂制作工艺的改进。

背景技术

在硬化初期获得一定程度的膨胀是改善混凝土性能的一种重要手段。为此，世界各国竞相发展各种类型的膨胀水泥和膨胀剂。尽管有许多化学物质通过相应的化学反应可导致混凝土的膨胀，但至今所进入应用的膨胀剂主要有三种反应：Cao水化为Ca(OH)₂，Mgo水化为Mg(OH)₂，生成水化硫铝酸钙。由于Cao和Mgo本身及膨胀过程化学反应过程的不稳定性，目前已经很少应用即不再应用Cao和Mgo做膨胀剂中的主要成份。一致认为水化硫铝酸钙将是目前和将来主要能利用的膨胀源。

1965年，日本发明膨胀剂以前，苏、美两国均借助钙钒石在泥石中形成的过程中产生的膨胀发明了膨胀水泥和自应力水泥，主要用来生产水泥压力管和补偿收缩混凝土。日本研制出并生产硫铝酸钙型(Colcium Sulpho-Aluminat，缩写为CSA)和石灰型膨胀剂成为世界上最早的膨胀剂使用国，目前仍垄断着国际市场。日本工艺中采用电炉熔融煅烧，所选择的配料上一种是生料配制按形成钙钒石的比例配比，烧成后直接磨制成膨胀剂，另一种是熟料和部分石膏分别煅烧燃后在粉磨时按比例混合。

70年代开始的国内研究证明，CAS膨胀剂性能优越，但价格成本太高，电炉熔融法煅烧在国内无法应用，采用低成本迴转窑工艺上难以实现。70年代中期，中国出现了以明矾石和硬石膏为主要成分的膨胀剂，虽成本较低，但其性能不稳定，膨胀周期长，碱含量高，掺量高，相对CAS膨胀剂其性能上尚有较大差距。

发明内容

本发明的目的在于给出一种以迴转窑为主要工艺设备生产出CAS膨胀剂的工艺办法，以及用该工艺方法生产出以硫铝酸钙为膨胀源的混凝土膨胀剂。

本发明是对日本CAS膨胀剂制作技术改进。其根本的出发点是不降低对原材料的质量要求，而改变工艺加工的路线和方式从而大幅降低生产成本。本工艺控制过程中将本应配生料时加入的大量富余石膏改在制成品粉磨时加入。一方面可以根据熟料的实际成分准确地配入石膏量，另一方面又免去了大量石膏煅烧时能耗和提高生产成本。本发明构思提高了设备的利用率，实际证明该方法切实有效，所生产的产品与日本的传统CAS产品质量不相上下，但成本却明显降低。由以上关键改进形成的新的工艺方法如下：

a、首先进行的是硫铝酸钙熟料的制备工序，这个工序就是在迴转窑或立窑内完成铝矾土、石灰石和石膏混合原料的煅烧工序。

b、再将烧成的硫铝酸钙熟料与石膏生料再次配比组合粉磨成膨胀剂成品。下面将结合工艺流程图进一步说明本发明的目的是如何实现的。

附图说明

图1即为本发明的工艺流程图。

其中1代表石灰石，2代表石膏，3代表铝矾土、A代表配比、粉碎、均化，B代表迴转窑内煅烧，4代表石膏，C代表配经、粉碎、均化，5代表成品库。

具体实施方式

为实现本发明的目的，本次改进将CAS型膨胀剂的生产工艺设计成为两个主要的配比过程，首先是将石灰石、石膏和铝矾石配比成的原料放入迴转窑内煅烧，其配比的实施例如下：(重量百分比)

实施例         石灰石        石膏        铝矾土

  1              85           10           5

  2              83           2            15

3              70             15            15

4              50             20            30

按以上实施例将三种原料粉碎后配好，均化放入1200℃～1400℃迴转窑煅烧成含硫铝酸钙的颗料状熟料。

将熟料中硫铝酸钙的实际含量与石膏生料再次合理组配，也可适当加入石灰石，以调剂特性，具体实施例如下：

实施例        硫铝酸钙熟料       石膏      石灰石

5                 20              60         20

6                 45              40         15

7                 60              30         10