[發明專利]一種改性氧化鈣類膨脹熟料、其制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201510060105.0
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104671690B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 陸安群;田倩;張守治;王瑞;李華;姚婷
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B24/04
• 分類號: C04B24/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于建筑材料混凝土外加劑技術領域，特別是涉及一種改性氧化鈣類膨脹熟料、其制備方法及其應用。

背景技術

混凝土材料是一種原材料來源豐富并能消納工業廢渣，能耗與成本較低，能與鋼筋結合使用的用量最大、用途最廣的建筑材料。然而由于其極限拉伸率較低，在干縮、徐變、溫度等作用下容易收縮開裂，導致混凝土工程滲漏并引發鋼筋銹蝕，嚴重影響構筑物的耐久性。采用膨脹劑配制的補償收縮混凝土，是解決混凝土材料收縮開裂的有效技術途徑之一。

利用膨脹劑中膨脹組分在水化過程中產生體積膨脹補償水泥混凝土材料的收縮是防止其收縮開裂的重要措施。氧化鈣類膨脹熟料最先由日本發明并推廣使用，日本生產的氧化鈣類膨脹熟料是采用石灰石、石膏和粘土配制的生料經過1400℃-1600℃高溫煅燒制得。然而，此煅燒過程制備的氧化鈣熟料易死燒，影響混凝土的耐久性；且此種氧化鈣膨脹熟料抗風化、防潮能力差，及其膨脹劑的儲存時間短。

我國也在20世紀60年代和80年代分別研制成功幾種氧化鈣類混凝土膨脹劑，如用含f-CaO為40％-50％的膨脹熟料，與明礬石和石膏粉磨制而成的氧化鈣-硫鋁酸鈣型復合膨脹劑(CEA)。但此類膨脹劑未能解決CaO易受潮失效的問題，且膨脹速率過快，對水泥混凝土中后期的收縮無法發揮補償作用。迄今為止，有關氧化鈣類、氧化鈣-硫鋁酸鈣類膨脹熟料、混凝土膨脹劑及其制備方法的專利文獻很多，如：

公開號為CN85100902A的中國專利公開了一種復合膨脹劑及其制造方法。采用石灰質原料，粘土質原料及鐵質原料按比例配成生料，硅率為2-5，鐵率為1-4，石灰飽和系數為1-3.5，在1400℃-1600℃的溫度下煅燒得到膨脹熟料，再與15％以下的天然明礬石和10％以下的二水石膏粉磨獲得膨脹劑。此膨脹劑同樣存在著CaO熟料抗風化、防潮能力差的缺點；且其產生的膨脹效能基本在早期發揮完全，膨脹歷程可調控性差。

公開號CN102329093A的中國專利公開了一種高性能混凝土膨脹劑及其制備方法。采用70-85％石灰石、8-15％白泥、2-5％石膏和2-5％鐵粉混合粉磨，經1400±50℃煅燒成膨脹熟料。此種膨脹熟料膨脹效能在水化早期基本發揮完全，膨脹歷程可調性差，且存在著熟料防潮能力差，其配制的混凝土膨脹劑儲存時間短的缺點。

中國專利CN102674738B公開了一種多功能抗裂外加劑及其制備方法。以25-40％的氧化鈣膨脹熟料，1-3％的糊精以及粉煤灰混合粉磨成比表面積為200-400m²/kg的混凝土抗裂外加劑。此外加劑可實現對混凝土結構溫度場和氧化鈣組分膨脹歷程的調控，但存在其膨脹效能在水化齡期3-5d內就基本發揮完全，膨脹歷程可調節性差，氧化鈣膨脹熟料的抗風化、防潮能力差的缺點。

公開號CN101774777A的中國專利公開了一種氧化鈣類膨脹劑的制備方法。采用石灰石與復合礦化劑混合粉磨成生料后在1100-1300℃下煅燒獲得氧化鈣類膨脹熟料，再與分散性載體混合粉磨制成膨脹劑。礦化劑是由50-70％的石膏和30-50％的銅渣組成；分散性載體是由多孔沸石和粉煤灰等組成。此種膨脹劑的膨脹效能在水化齡期3-5d內就基本發揮完全，膨脹歷程可調節性差；且熟料抗風化、防潮能力差，膨脹劑存放時間不宜過長。

在上述的技術中，涉及混凝土膨脹劑的部分都是采用以氧化鈣為主要膨脹源的膨脹材料。此類膨脹材料的水化速度快，早期膨脹迅速，膨脹能大部分消耗在混凝土水化早期，對中后期的收縮補償能力弱；且膨脹熟料存在易風化、防潮能力差等問題。因此，亟需對上述問題進行解決，優化其膨脹效能和提高存儲穩定性。

發明內容

針對現有技術中氧化鈣類膨脹熟料的水化速度快，早期膨脹迅速，對中后期的收縮補償能力弱，且氧化鈣類膨脹熟料的抗風化、防潮能力差等問題，本發明提供了一種草酸化表面包裹改性氧化鈣類膨脹熟料。

本發明的目的是提供一種膨脹量和膨脹歷程可控，抗風化、防潮能力優異的氧化鈣類膨脹熟料，以及能明顯提升保質期的氧化鈣類混凝土膨脹劑。通過草酸包裹改性氧化鈣類膨脹熟料，在熟料表面形成一層草酸鈣膜，一方面形成的膜可以延緩氧化鈣類膨脹熟料在水泥混凝土中的水化反應，降低膨脹熟料在混凝土塑性階段的水化，調控膨脹熟料的膨脹歷程；另一方面，形成的膜可以阻礙環境中的水分進入氧化鈣類膨脹熟料中與游離氧化鈣反應，從而提高了膨脹熟料的貯存時間。

為實現上述目標，本發明的具體技術方案如下：

一種改性氧化鈣類膨脹熟料，包括氧化鈣類膨脹熟料及其表面包裹的一層致密的草酸鈣。