一種混凝土用膨脹劑及其製備方法與流程
2023-04-25 11:17:31 2
本發明涉及混凝土膨脹劑
技術領域：
，具體地說是一種混凝土用膨脹劑及其製備方法。
背景技術：
：膨脹劑越來越多應用於高性能混凝土，目前，市場上多採用高品位礦物和精加工生產膨脹劑，消耗了大量的不可再生資源，且成本高。磷石膏(大於90％的CaSO4·2H2O)本身的特性在被人民利用的同時，磷石膏中磷、氟等的高雜質含量也嚴重阻礙了其資源化利用，高溫、水洗和石灰中和等改性手段增加了生產成本，且易於產生二次汙染。而赤泥是拜耳法煉鋁的副產品，因其具有鹼性腐蝕，目前，對其的處置成為十分棘手的問題。赤泥的排放量隨Al2O3生產方法及所用鋁土礦類型的不同而變化，一般而言，生產1tAl2O3大約產生0.5-2t赤泥，而1t赤泥約含3-4m3有害鹼性液體，這使得赤泥渣的PH典型值高達11.0-12.5。中國是世界Al2O3生產大國之一，擁有分別位於山東、山西、河南、貴州和廣西五省的六大Al2O3工廠。隨著Al2O3需求量的增加，預計中國每年將產生1000萬噸赤泥，其帶來的環境安全問題將愈加嚴重。因此，如何將磷石膏、赤泥有效利用至混凝土置業中，降低成本、減少環境汙染，是目前亟待解決的問題。技術實現要素：為了解決上述技術缺陷，本發明研製了成本低廉，且變廢為寶，使資源得到合理有效利用的一種混凝土用膨脹劑的製備方法。本發明一方面提供了一種混凝土用膨脹劑，包括如下製備原材料及其重量份比例：膨脹熟料35～55份，磷石膏20～50份，石灰石5～34份，赤泥1～10份。本發明第二方面提供了第一方面所述一種混凝土用膨脹劑的製備方法，包括如下步驟：S1：赤泥改性磷石膏：按照配比稱取磷石膏、赤泥，再分別將磷石膏、赤泥乾燥，研磨，過方孔篩，然後將磷石膏與赤泥混合均化、成球，陳化，煅燒，備用；S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石後混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質與步驟S2獲得的物質混合均勻，即製得混凝土用膨脹劑。本發明一種混凝土用膨脹劑的製備方法，其優點是：用赤泥改性磷石膏代替天然石膏來製備混凝土用膨脹劑，使得製備的膨脹劑具有較好的膨脹性能，且變廢為寶，化害為利，使資源得到合理有效的利用，具有廣闊的市場前景和重大社會意義。具體實施方式本發明一方面提供了一種混凝土用膨脹劑，包括如下製備原材料及其重量份比例：膨脹熟料35～55份，磷石膏20～50份，石灰石5～34份，赤泥1～10份。優選地，一種混凝土用膨脹劑，包括製備原材料及其重量份比例為：膨脹熟料40～55，磷石膏20～45，石灰石10～30份，赤泥1～8份。優選地，一種混凝土用膨脹劑，包括製備原材料及其重量份比例為：膨脹熟料45～50份，磷石膏30～35份，石灰石18～25份，赤泥3～5份。進一步地，所述膨脹熟料為氧化鈣熟料，硫鋁熟料，氧化鈣-硫鋁複合熟料中的至少一種；優選地，所述膨脹熟料成分為：5.63wt.％的SO3，4.25wt.％的SiO2，82.09wt.％的CaO，4.73wt.％的Al2O3；所述膨脹熟料的比表面積為150～450m2/g；優選地，所述磷石膏成分為39.61～41.62wt.％的SO3，6.78～9.88wt.％的SiO2，28.38～29.75wt.％的CaO，0.10～0.59wt.％的可溶F-，0.83～4.58wt.％的可溶P2O5；優選地，所述石灰石的比表面積為150～450m2/g；優選地，所述赤泥的成分為18.3wt.％的SiO2，29.6wt.％的CaO，23.4wt.％的Al2O3，14.5wt.％的Fe2O3，4.96wt.％的Na2O，3.55wt.％的TiO2。本發明第二方面提供了第一方面所述一種混凝土用膨脹劑的製備方法，包括如下步驟：S1：赤泥改性磷石膏：按照配比稱取磷石膏、赤泥，再分別將磷石膏、赤泥乾燥，研磨，過方孔篩，然後將磷石膏與赤泥混合均化、成球，陳化，煅燒，備用；S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石後混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質與步驟S2獲得的物質混合均勻，即製得混凝土用膨脹劑。優選地，步驟S1中，磷石膏、赤泥分別在20～100℃下乾燥至自由水含量小於1％；優選為40-80℃；優選地，步驟S1中，過40～400目方孔篩，優選為80～200目方孔篩；優選地，步驟S1中，陳化時間為1～30天；優選地，步驟S1中，100～750℃條件下煅燒1～5h；以下就具體實施例對本發明作進一步說明：實施例一：S1：赤泥改性磷石膏：分別將磷石膏、赤泥在45℃下乾燥至自由水含量小於1％，研磨，過80目方孔篩，然後將磷石膏與赤泥按照配比混合均化、成球，陳化7d，再在100℃下煅燒改性3h，備用；其中，選用的磷石膏的成分為41.17wt.％的SO3，8.29wt.％的SiO2，29.18wt.％的CaO，0.59wt.％的可溶F-，4.58wt.％的可溶P2O5；S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石後混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質與步驟S2獲得的物質混合均勻，即製得混凝土用膨脹劑。將按照上述步驟製備4組混凝土用膨脹劑，採用國標GB/T17671～1999、GB23439～2009、GB/T1346～2011檢驗膨脹劑的強度、膨脹率和凝結時間，同時將基準水泥作為對比，結果如下表1所示：表1不同原料配比下膨脹劑的對比試驗註：淨值為摻膨脹劑後減去摻前的膨脹率值。從表1可知，赤泥改性磷石膏製備的混凝土用膨脹劑補償混凝土後期收縮效果佳；實施例二：S1：赤泥改性磷石膏：分別將磷石膏、赤泥在45℃下乾燥至自由水含量小於1％，研磨，過80目方孔篩，然後將磷石膏與赤泥按照配比混合均化、成球，陳化7d，再在100℃下煅燒改性3h，備用；其中，選用5組不同成分磷石膏(如下表2)；磷石膏SO3SiO2CaOF-P2O51-141.496.7829.750.100.831-241.629.8828.380.131.961-339.618.9929.030.233.031-440.309.3428.570.184.051-541.178.2929.180.594.58S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石後混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質與步驟S2獲得的物質混合均勻，即製得混凝土用膨脹劑。將按照上述步驟製備5組混凝土用膨脹劑，採用國標GB/T17671～1999、GB23439～2009、GB/T1346～2011檢驗膨脹劑的強度、膨脹率和凝結時間，同時將基準水泥作為對比，結果如下表3所示：表3赤泥改性不同雜質含量磷石膏製備膨脹劑的對比試驗註：淨值為摻膨脹劑後減去摻前的膨脹率值。從表3可知，赤泥改性不同雜質含量磷石膏效果良好，補償了混凝土後期的收縮。實施例三：S1：赤泥改性磷石膏：分別將磷石膏、赤泥在45℃下乾燥至自由水含量小於1％，研磨，過80目方孔篩，然後將磷石膏與赤泥按照配比混合均化、成球，陳化7d，再在100～750℃下煅燒改性3h，備用；其中，所述的磷石膏成分為41.17wt.％的SO3，8.29wt.％的SiO2，29.18wt.％的CaO，0.59wt.％的可溶F-，4.58wt.％的可溶P2O5。S2、按照配比稱取膨脹熟料、石灰石後混合均勻，備用；S3、將步驟S1獲得的物質與步驟S2獲得的物質混合均勻，即製得混凝土用膨脹劑。將按照上述步驟製備5組混凝土用膨脹劑，採用國標GB/T17671～1999、GB23439～2009、GB/T1346～2011檢驗膨脹劑的強度、膨脹率和凝結時間，同時將基準水泥作為對比，結果如下表4所示：表4不同改性溫度下膨脹劑對比試驗註：淨值為摻膨脹劑後減去摻前的膨脹率值。從表4可知，不同溫度條件下赤泥改性磷石膏效果良好，有效地減小了磷石膏的緩凝作用，補償混凝土後期收縮。以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。當前第1頁1 2 3