[發明專利]一種鈣鎂復合膨脹劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910361805.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110066129B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張守治;王瑞;李華;姚婷;徐文
• 申請（專利權）人: 鎮江蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B22/08
• 分類號: C04B22/08
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

本發明公開一種鈣鎂復合膨脹劑及其制備方法，所述鈣鎂復合膨脹劑以白云石為主要原料，以晶種和氫氧化鋁為輔助原料，按重量份數由白云石85?90份，晶種3?5份，氫氧化鋁6?10份原料制得的生料粉在1000℃?1050℃溫度下煅燒制備得到。本發明實現了鈣質膨脹組分和鎂質膨脹組分膨脹速率的協調統一，優化了白云石直接煅燒生產鈣鎂復合膨脹劑的膨脹歷程，降低了鈣鎂復合膨脹劑的生產成本，提高了鈣鎂復合膨脹劑的市場競爭力，具有顯著的社會經濟效益。

技術領域

本發明屬于建筑材料混凝土外加劑技術領域，特別是涉及一種利用白云石生產鈣鎂復合膨脹劑的制備方法。

背景技術

補償收縮混凝土是結構自防水的理想材料，膨脹劑是配制補償收縮混凝土的必需組分。我國目前市場上流通廣泛的膨脹劑當屬硫鋁酸鈣膨脹劑、氧化鈣膨脹劑以及硫鋁酸鈣氧化鈣復合膨脹劑。這些膨脹劑在普通混凝土工程中的應用中具有很多優點，能有效補償混凝土的早期自干燥收縮和干燥收縮，但在水化溫升高、溫控措施少、水膠比低的超長超厚結構混凝土的應用效果較差。

超長超厚結構混凝土既存在明顯的自收縮和干燥收縮，也有較大的溫度收縮，澆筑后的3-4d內混凝土溫度達到峰值，其后混凝土溫度下降并趨于環境溫度。

硫鋁酸鈣膨脹劑水化需水量大，難以補償低水膠比的超長超厚結構混凝土收縮；氧化鈣膨脹劑膨脹速度快，只能補償低水膠比超長超厚結構混凝土的早期自收縮和干燥收縮，無法有效補償結構混凝土的溫度收縮和后期干燥收縮；氧化鎂膨脹劑具有延遲膨脹特性，主要用于補償水工大體積混凝土的溫降收縮，對混凝土早期自收縮和干燥收縮的補償作用有限。因此，開發用于補償低水膠比超長超厚結構混凝土專用膨脹劑十分必要。鈣鎂復合膨脹劑兼具氧化鈣早期膨脹特性和氧化鎂延遲膨脹特性，成為目前研究的熱點。

公開號CN1202038C的中國專利文獻公開了一種氧化鎂復合膨脹劑的生產方法，以白云巖為原料，在1100℃-1300℃溫度煅燒60-120分鐘制備得到的氧化鎂和氧化鈣的混合物。這種氧化鎂復合膨脹劑是在同一窯爐相同溫度下煅燒生產出來的，這種方法所生產的MgO水化活性偏低，膨脹速度發展太慢，所生產的CaO水化活性偏高，膨脹速度太快，這兩種CaO和MgO復合使用起不到膨脹歷程調控的目的，對低水膠比超長超厚結構混凝土的收縮補償效果較弱。

公開號CN102092976A的中國專利文獻公開了一種生態大體積混凝土膨脹劑及制備方法，將菱鎂礦尾礦和白云石尾礦混合均勻配成生料，在850℃-1200℃高溫下煅燒60-120min、保溫60-90min后空氣中冷卻，過篩后得到MgO和CaO組成的生態大體積混凝土膨脹劑。這種方法生產的膨脹劑，煅燒溫度偏低時，CaO以生石灰的形態存在，水化速度太快，膨脹多發生是混凝土塑性階段，無法在混凝土硬化階段形成有效膨脹；煅燒溫度偏高時，MgO燒結偏死，水化速度偏慢，混凝土結構穩定后仍可能存在未水化MgO，易造成后期安定性問題。

中國期刊文獻(氧化鎂復合膨脹劑對高性能混凝土變形特性的影響，劉加平、張守治田倩、郭飛、王育江，東南大學學報(自然科學版)2010年第40卷增刊Ⅱ)公開了一種氧化鎂復合膨脹劑在低水膠比高性能混凝土中的收縮補償特性研究，是將氧化鈣膨脹熟料與一定比例氧化鎂復配混合，利用氧化鈣膨脹熟料的早期膨脹特性，高活性氧化鎂的中期膨脹特性以及低活性氧化鎂的后期膨脹特性，可實現膨脹歷程的調控，對低水膠比超長超厚結構混凝土的收縮有一定的補償效果。但是用這種方法制備復合膨脹劑時需將氧化鈣膨脹熟料、高活性氧化鎂和低活性氧化鎂單獨煅燒生產，再分別粉磨成細粉，最后將不同比例細粉復配混合后制得氧化鎂復合膨脹劑，生產工藝復雜，而且生產氧化鎂膨脹組分時需要采用高品位的菱鎂礦，主要集中在遼寧海城，產地單一，儲量有限，用來生產混凝土用氧化鎂膨脹劑經濟性不高，不易在全國范圍內推廣應用。