一种具有梯度孔结构的高性能轻集料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，公开了一种具有梯度孔结构的高性能轻集料及其制备方法，该具有梯度孔结构的高性能轻集料经混磨、造粒、裹粉、烧结工艺步骤制成，包括内核、过渡层和外壳三部分，各部分矿物组成均为堇青石、尖晶石和少量玻璃相，同时孔隙率和孔径沿内核、过渡层和外壳方向依次梯度减小。采用本发明专利技术制备的具有梯度孔结构的高性能轻集料具有高比强度、低吸水的优良特点，其堆积密度＜750kg/m3，抗压强度＞8MPa，吸水率＜1.5％。吸水率＜1.5％。吸水率＜1.5％。

【技术实现步骤摘要】
一种具有梯度孔结构的高性能轻集料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种具有梯度孔结构的高性能轻集料及其制备方法。

技术介绍

[0002]轻集料混凝土具有轻质高强、隔热保温、减震吸声等诸多优良性能，在超高层建筑、大跨度桥梁和自保温墙体等建筑结构中具有广泛应用。目前，制约高强度等级(≥LWC50)轻集料混凝土力学强度的关键因素是轻集料的自身强度。为保证轻集料充分烧胀并具有较低体积密度，普通轻集料内部和表面产生了大量连通孔隙，这些连通孔不仅增加了吸水率，而且降低了力学强度。如何提高单位质量轻集料的强度(比强度)并尽可能降低吸水率，是轻集料混凝土发展亟待解决的技术问题。
[0003]影响轻集料强度和吸水率的主要因素是轻集料的物相组成和孔结构。在轻集料内部引入高强度矿相，如尖晶石可以提升强度；而引入低热膨胀矿相，如堇青石则可以减少轻集料生产冷却时微裂纹的产生，并提升强度，降低吸水率。在轻集料表面引入孔径较小的封闭球形孔可以抑制水分吸入，降低吸水率；而在轻集料内部引入孔径较大的球形孔则可以降低体积密度，提升比强度。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有梯度孔结构的高性能轻集料，其特征在于：包括内核、过渡层和外壳，内核、过渡层和外壳物相组成均为堇青石、尖晶石和少量玻璃相；且内核、过渡层和外壳的孔隙率和孔径依次梯度减小；所述内核、过渡层和外壳的孔隙率分别为70～60％、60～40％和40～30％，孔径分别为2.0～1.0mm、1.0～0.5mm和0.5～0.01mm，厚度分别为4.0～6.0mm、2.0～4.0mm和0.5～2.0mm；所述内核、过渡层和外壳的原料均由以下质量分数的组分组成：铬铁渣45～54％，粉煤灰29～36％，铝矾土7～9％，助熔剂0～5％，碳粉0～5％；且所述内核、过渡层和外壳的原料中助熔剂含量逐渐递减。2.根据权利要求1所述的具有梯度孔结构的高性能轻集料，其特征在于，铬铁渣是由埋弧电炉于1700℃冶炼铬铁合金产生的熔渣，然后经冷却、破碎、筛分、跳汰选和磁选选别铬铁金属后形成的固体废渣；铬铁渣中SiO2含量为33～37质量份，Al2O3含量为20～24质量份，MgO含量为25～29质量份，CaO含量为0～4质量份，Fe2O3含量为5～9质量份；且铬铁渣细度为0～0.075mm。3.根据权利要求1所述的具有梯度孔结构的高性能轻集料，其特征在于，所述粉煤灰中SiO2含量为40～60质量份，Al2O3含量为20～30质量份，CaO含量为0～10质量份，Fe2O3含量为5～10质量份，烧失量0～15质量份；且粉煤灰细度为0～0.075mm。4.根据权利要求1所述的具有梯度孔结构的高性能轻集料，其特征在于，所述铝矾土和碳粉均为天然原料，且原料细度均为0～0.075mm。5.根据权利要求1所述的具有梯度孔结构的高性能轻集料，其特征在于，所述助熔剂是Na2SiO3、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3中的一种或多种混...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘川北，刘来宝，张礼华，石贤盼，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：