[发明专利]硫铝酸盐膨胀剂及其制造方法

说明书

本发明是一种混凝土或砂浆膨胀剂，在混凝土或砂浆中掺入一定量能产生一定的体积膨胀，提高防裂抗渗能力，并可增加强度。

与本发明相近的有硫铝酸盐自应力水泥、硫铝酸钙膨胀剂、明矾石膨胀剂和中国专利85107101。硫铝酸盐自应力水泥由硫铝酸钙熟料和二水石膏共同粉磨而成，该水泥的膨胀速度快，产生较大的自应力值，常被用来制作自应力水泥压力管。硫铝酸钙膨胀剂（CSA）由纯硫铝酸钙磨料磨细而成，由于其水化速度极快，膨胀量大，且在短时间内发挥作用，稳定期在14天左右，其掺量必须严格控制，否则容易造成水泥石的强度下降;再由于该膨胀剂中Al₂O₃含量较多，在水化生成钙矾石时，SO₃含量相对不足，因此其中的膨胀组份得不到充分利用。明矾石膨胀剂由天然（或煅烧）明矾石与石膏混合粉磨而成，由于明矾石的溶解速度较慢，其生成钙矾石的速度相对较慢，因此早期膨胀量小，膨胀稳定期较长，要获得稍大的膨胀量，必须增加其掺量，这将影响混凝土的强度;而其中过高的K₂O、Na₂O含量要产生碱骨料反应，影响混凝土的耐久性。中国专利85107101铝酸钙膨胀剂，由矾土水泥熟料、二水石膏、天然明矾石组成物粉磨而成，原料成本贵，膨胀量偏小，当掺量多时，对水泥强度影响较大。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种硫铝酸盐膨胀剂及其制造方法，并具有原料成本低、掺量对水泥强度影响小。

本发明的目的是这样实现的：原材料重量组成是：10～60%的硫铝酸钙水泥熟料，10～60%的天然明矾石，30～80%的无水石膏。将上述组成物粉磨至比表面积250～330m²/kg，就可制成硫铝酸盐膨胀剂。在搅制混凝土或砂浆时，加入6～14%的硫铝酸盐膨胀剂，替代水泥重量，即可制成具有抗渗防裂作用的水工筑物，也可代替膨胀和自应力水泥制备补偿收缩混凝土或砂浆，又可根据使用需要任意调节膨胀值，提高掺量可制造自应力混凝土或砂浆。

在普通水泥和硫铝酸盐膨胀剂的水化硬化过程中，硫铝酸盐水泥能极快地与无水石膏作用生成钙矾石，在水化初期首先起到强度骨架作用，并产生膨胀效应，而后随着水化的继续，明矾石和无水石膏反应生成钙矾石，使硬化水泥浆体继续产生膨胀，在约束条件下，混凝土或砂浆结构趋于致密，提高强度，最终达到补偿收缩、抗渗防裂的目的。硫铝酸钙熟料由低品位矾土原料煅烧而成，成本较低，无水石膏和明矾石均为天然原料，价格极为低廉，因此，这种膨胀剂的原料成本较低，容易被用户接受，可在众多场合应用。

下面是本发明的一个具体实施例：

表1 硫铝酸盐膨胀剂最佳组成（%）

硫铝酸钙水泥熟料天然明矾石天然无水石膏203050

三种组成物共同粉磨至比表面积295m²/kg。

天然无水石膏也可以用二水石膏代替。

在普通水泥中配入硫铝酸盐膨胀剂后的物理性能试验结果列于表3。