非烧结粉煤灰陶粒及其制造方法技术

本发明专利技术是一种非烧结粉煤灰陶粒及其制造方法，为克服现有非烧结粉煤灰陶料碱度低、强度低、不抗碳化的缺点，它具有球形内核１和附着在内核１外面的外壳２。其中：内核１的组成（重量％）为：８４－９０粉煤灰、８－１３普通硅酸盐水泥、１－２．２石膏、１－１．２混凝土处加剂；外壳２采用普通硅酸盐水泥。内核１的混合料研磨后，用搅拌机加水搅拌均匀，再进入成球盘成球，在成球区包一层普通硅酸盐水泥外壳２，料球离开成球盘养护。它碱度高、强度高、抗碳化。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于轻混凝土的非烧结粉煤灰轻骨料及其制造方法，特别是。1989年6月14日，中国专利局专利技术专利公报上公告了一名称为《非煅烧粉煤灰轻骨料制作方法》的专利技术专利申请，申请号86106928，审定号CN1004482B。该专利申请是一种利用粉煤灰为主要原料，外加粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料和二水石膏制造混凝土轻骨料的方法，用这种方法制造轻骨料，使用粉煤灰多，有利于对工业废料粉煤灰的综合利用，保护环境，并且使用这种方法不必进行烧结，节约能源。但是，用这种方法制造的轻骨料碱度低、表面密实度低、强度低、耐磨性差、表面易起砂、不抗碳化，影响它在砼中与其它组分的粘结。另外，这种轻骨料的混合料的细度在8％(0.08mm方孔筛余量)以下，研磨时生产效率低、耗电量大，增加了生产成本。本专利技术的目的是提供一种碱度高、强度高、抗碳化并且成本低的非烧结粉煤灰陶粒。本专利技术的另一目的是提供一种制造非烧结粉煤灰陶粒的方法，该方法节省能源、降低成本、提高生产效率。本专利技术的目的是这样实现的，用于混凝土的非烧结粉煤灰陶粒，它的特殊之处是，它具有球形内核1和附着在内核1外面的外壳2。其中a.内核1的组成(重量％)为84-90粉煤灰8-13普通硅酸盐水泥1-2.2石膏1-1.2混凝土外加剂b.外壳2采用普通硅酸盐水泥。粉煤灰的化学成份比较复杂，但它们有一个共同点，即除去碳外，成份中主要为氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)，一般占总量的65-85％，这是粉煤灰产生化学属性的主要成份。粉煤灰中的活性SiO2、Al2O3本身无活性，必须在碱性介质条件下，受激发而水化，硬化具有胶凝性能。普通硅酸盐水泥中C3S含量较多，选用普通硅酸盐水泥作碱性激发剂，C3S在粉煤灰中Si-O(硅氧四面体)周围水化生成CSH(B)或C2SH.C2SH2(A)的同时析出较多Ca(OH)2。C3S越多，水化时形成C2SH2.C2SH越多，同时析出Ca(OH)2也多，构成高碱性介质，对粉煤灰中硅氧四面体Si-O键的溶蚀激发的机率也多，使硅氧四面体逐步受到破坏。在生成新水化物的同时，溶出Al2O3等。为更进一步使粉煤灰活性激发，需要有与碱性激发剂相适应的硫酸盐激发。石膏中具有可容性CaSO4，可以作为硫酸盐激发剂。石膏在碱性激发剂的介质中，溶出SO3--，它与介质中的Ca(OH)2、Al2O3(粉煤灰中的Al2O3)共同化合生成水化硫铝酸钙(即E盐)，同时析出Al(OH)3铝胶，并迅速连接新生成的CSH，使水化体很快致密，发挥强度作用。碱性激发剂、硫酸盐激发剂加入量越多，陶粒的胶凝性能越好，尤其是碱性激发剂的加入量对其性能影响更明显。但是，过多的加入碱性激发剂普通硅酸盐水泥，会增加陶粒的成本。为了更多地利用粉煤灰，降低成本，本专利技术中内核1的材料中加入了混凝土外加剂作为活性剂，它可以对陶料起到早强、增强的作用。本专利技术在粉煤灰、普通硅酸盐水泥、石膏和混凝土外加剂之间选择了一个合理的配比范围，使本专利技术陶粒在满足各种性能指标的前提下，降低了成本。内核1的外面包一层普通硅酸盐水泥外壳2，一方面外壳2的水泥对内核1表面的粉煤灰有强烈的激发作用，另一方面，在陶粒的养护过程中，外壳2的水泥迅速水化，其反映简式为，在水泥硬化过程中，生成网状结构的同时，放出Ca(OH)2，这些C2SH2、Ca(OH)2和水泥中的C3A、C4A3S、C11AT.CaF2可进一步水化硬化，充填于网状结构之中，改变了陶粒表面的组成和结构，形成密实、坚硬的薄壳。这层薄壳大大提高了陶粒表面碱度和密实度，提高了强高，增强了抗碳化、耐磨损等能力。本专利技术为了处理工业废料，降低成本，硫酸盐激发剂石膏可以选用来源广的工业废料及其副产品—氟石膏、磷石膏、盐石膏，也可以采用天然二水石膏，只要SO3的含量在35％以上都可选用。本专利技术的内核1的混合料的细度为8-12％(0.08mm方孔筛余量)。内核1混合料的细度在0.08mm方孔筛余为13％以上时，陶粒的强度会降低到1.5-2.5MPa之间。细度在8％以下时，陶粒的强度虽然高，但产量低，耗电量大，增大成本。因此，内核1的混合料的细度选择8-12％(0.08mm方孔筛余量)最为合适。本专利技术的外壳2的厚度为0.05-0.1mm。本专利技术的外壳2的厚度小于0.05mm时，包壳层厚度过低，表面包壳层太薄，起不到包壳作用，对陶粒的性能改善不大。外壳2的厚度大于0.1mm时，包壳层太厚，使用普通硅酸盐水泥过多，陶粒成本上升。只有外壳2的厚度在0.05-0.1mm时，陶粒成本适宜，包壳作用最佳。外壳2的厚度的测量方法可以采用将包壳与未包壳陶粒，从中心切开，制成光片，在德国等兹显微镜上用低倍镜沿陶粒周边测其包壳厚度数个点，记在求积仪，然后将上千个点的厚度取其平均值。本专利技术非烧结粉煤灰陶粒的制造方法，具有下述步骤a.内核1的原料粉煤灰、普通硅酸盐水泥、石膏和混凝土外加剂计量后同时喂入球磨机，进行混合研磨，混合料的出磨细度为8-12％(0.08mm方孔筛余量)；b.出磨后的混合料送入搅拌机进行搅拌，并向混合料喷入雾化水，使混合料的含水量(重量)达18％，湿混合料随搅拌机搅拌形成微小球核；c.微小球核送入成球盘，在成球盘内连续滚动，并进行二次喷水，使微小球核的粒径逐渐增大形成内核1，内核1的含水量(重量)为18-22％；d.内核1进入成球盘的成球区，在成球区均匀撒入普通硅酸盐水泥粉，内核1在成球区内滚动，利用表面较厚的水膜，均匀包上一层普通硅酸盐水泥外壳2；e.成球后的料球离开成球盘进行养护。在采用步骤a以前，粉煤灰应经过晾晒，使其含水率在3％左右。石膏的含水量一般应小于1％，特别是选用工业副产品盐石膏为硫酸盐激发剂时，因其含泥量较高，故要事先用水冲洗，使其含泥量小于1％。然后将其摊在平整、干净的平地上晒干或在烘干坑上烘干，使水份小于1％。盐石膏的粒径虽然不大，但是较难粉磨，在粉磨时易脱水粘球，粉磨时一般加适量生石灰。陶粒的含水量大于23％时，陶粒表面水膜太厚，粘结成大团，超过粒径，不符合陶粒颗粒级配要求；反之，含水量小于18％时，陶粒表面无水膜，颗粒很小，很疏松，成出的陶粒几乎没有强度。试验证明，陶粒的含水量在18-22％时，成球出盘时强度高，级配合理。本专利技术的成球盘的倾斜角为46-48度。本专利技术成球后的料球在温度大于10℃的条件下自然养护。本专利技术成球后的料球在温度为10-24℃时，养护28天；在温度大于24℃至35℃时，养护15天。本专利技术陶粒，内核1的粉煤灰含量可以高达90％。若用这种陶粒配制定1M3的250#轻骨料钢筋砼，用陶粒近0.94M3。若在砼中掺入20-35％的粉煤灰取代水泥，配制定100-150#砼，制作空心小砌块等轻骨料砼制品，粉煤灰用量占92％左右。若配制定35#无砂大孔砌块，作为框架结构的填充墙，粉煤灰用量占96％左右。从处理工业废料粉煤灰，节约能源，保护环境等方面看，生产使用本专利技术陶料具有明显的社会效益和经济效益。本专利技术陶粒的内核1的各种组份的配比合理，在保证陶粒性能要求的前提下，降低了材料成本。特别是在内核1的外面包一层普通硅酸盐水泥外壳，大大改善了陶粒的各种性能。本专利技术具有质轻、保温、隔音、防震等优点。以下是本专利技术陶粒(为叙述方便简称包壳陶粒)与不带外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于混凝土的非烧结粉煤灰陶粒，其特征是，它具有球形内核（１）和附着在内核（１）外面的外壳（２），其中：ａ．内核（１）的组成（重量％）为：８４－９０粉煤灰８－１３普通硅酸盐水泥１－２．２石膏１－１．２混凝土外加剂ｂ．外 壳（２）采用普通硅酸盐水泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄实传，
申请(专利权)人：青岛市应用化学建材厂，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]