一种混凝土用高强度陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种混凝土用高强度陶粒及其制备方法，属于建筑材料技术领域。该陶粒以粉煤灰、蛎灰、沙漠砂、炉渣等固废物为原材料，成本低廉，筒压强度为3.89

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土用高强度陶粒及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体地，涉及一种混凝土用高强度陶粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]轻集料混凝土较普通混凝土具有轻质、隔热、隔声、保温等效果，在满足设计强度的要求下，轻集料混凝土可降低30％
‑
40％的自重，具有良好的经济和社会效益，高强轻集料混凝土可以广泛用于工业与民用建筑中的承重及非承重结构。
[0003]陶粒主要由硅酸盐水泥、黏土和其他轻骨料为原料，造粒后烧结或者蒸养成型，现有技术中也有引入粉煤灰、炉渣等固废物作为骨料，缓解环境污染，如中国专利CN111205061A，在原料中添加少量粉煤灰，通过高速搅拌，将粉煤灰中SiO
·
２
·
、Al
·
２
·
O
·3·
、Fe
·
２
·
O
·3·
熔融形成的玻璃微珠进一步打碎，激发活性，从而充分水化，制成的陶粒具有较高的强度，但是该陶粒中使用较多量的商品级硅酸盐水泥，陶粒为致密的球形结构，堆积密度高。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种混凝土用高强度陶粒及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种混凝土用高强度陶粒采用粉煤灰、蛎灰、沙漠砂、炉渣等固废物为原材料，不添加商品级硅酸盐水泥，具有较高的强度，该陶粒的具体制备方法包括如下步骤：
[0007]步骤S1：将粉煤灰和蛎灰加入搅拌器中高速干混，控制钙硅比为1.5
‑
2.1，向干混灰料中加水搅拌成粘稠的浆料，在搅拌状态下加入沙漠砂混合，利用沙漠砂的碱性特性，促进经过煅烧的粉煤灰和蛎灰中的活性成分进行硅钙反应，得到无定型的凝胶，沙漠砂颗粒细小且表面活性高，在碱性水环境下表面有大量的活化羟基，易被凝胶捕获，沙漠砂均匀分散在凝胶中起到强化作用，制成水化浆；
[0008]步骤S2：将水化浆自然静置陈化2
‑
3d，抽出上清液，取底泥、硅藻土粉和调节剂投加到拌料机中混合均匀，通过调节剂改善底泥和硅藻土粉的和易性，硅藻土粉吸出底泥中的水分膨胀，得到膨化料，将膨化料挤出切粒、滚圆，制成粒径为4
‑
6mm的膨化粒；
[0009]步骤S3：取铝渣和脱硫炉渣拌合后干燥，利用脱硫炉渣的吸水性降低铝渣的含水量，破坏铝渣中的胶体结构，使得铝渣可以快速干燥，从而便于对铝渣的应用，将干燥后的铝渣和脱硫石膏干磨成粒径均匀的复合粉，再将复合粉、硅酸铝纤维和硅灰干混，制成包覆料；
[0010]步骤S4：将包覆料平铺在成球盘中，开启成球盘，投加膨化粒，由于膨化粒表面为湿润状态，会在膨化粒的表面粘结一层干态的包覆料，将膨化粒相互隔开，之后再向表面喷雾硅酸钠溶液，转入新的成球盘中粘结包覆料，重复2
‑
3次，在表面粘接多层包覆料，筛分出
粒径为8
‑
12mm的球粒，制成包覆湿粒；
[0011]步骤S5：将包覆湿粒置于烧结炉中，封闭排气管升温至160
‑
220℃烧结50
‑
70min，将包覆湿粒中的水分蒸出，形成高湿度、高气压的环境，使得包覆湿粒均化定型，之后打开排气管，升温至820
‑
950℃煅烧2
‑
3h，冷却后制成陶粒。
[0012]进一步地，粉煤灰和蛎灰的总量与沙漠砂的用量质量比为1：0.67
‑
0.75，沙漠砂的粒径优选为0.1
‑
0.2mm。
[0013]进一步地，底泥和硅藻土粉的用量质量比为1：0.4
‑
0.6，调节剂的使用量为底泥和硅藻土粉总质量的0.35
‑
0.4％。
[0014]进一步地，铝渣、脱硫炉渣、硅酸铝纤维和硅灰的用量质量比为1:0.3
‑
0.4:0.08
‑
0.1:0.1
‑
0.2。
[0015]进一步地，所述调节剂由如下方法制备：
[0016]步骤A1：取聚乙二醇单烯丙基醚和石油醚搅拌溶解，加入少量三乙胺后升温至48
‑
55℃，滴加KH560搅拌回流反应20
‑
30min，KH560与聚乙二醇单烯丙基醚上的羟基开环反应，向聚乙二醇单烯丙基醚分子上引入硅氧烷，制成改性液；
[0017]步骤A2：取丙烯酸和改性液搅拌升温至32
‑
36℃，搅拌状态下缓慢滴加过硫酸铵的溶解液，滴加后保温反应1
‑
2h，反应后加入维生素C高速搅拌，制成调节剂。
[0018]进一步地，聚乙二醇单烯丙基醚、KH560和三乙胺的用量比为1mol：1.1
‑
1.2mol：1.3
‑
1.8g。
[0019]进一步地，丙烯酸、改性液和维生素C的用量比为1mol：0.45
‑
0.52kg:10
‑
20g。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]1.本专利技术制备的陶粒不添加硅酸盐水泥，以粉煤灰、蛎灰、沙漠砂、炉渣等固废物为原材料，成本低廉，且缓解现有的环境污染问题，陶粒的筒压强度为3.89
‑
4.17MPa，相较于现有技术中的普通型混凝土用陶粒，具有高强度的特性。
[0022]2.本专利技术提供一种混凝土陶粒结构，利用粉煤灰和蛎灰调节成钙硅比为1.5
‑
2.1的干混料，引入沙漠砂的碱性特性，促进经过煅烧的粉煤灰和蛎灰中的活性成分进行硅钙反应，得到无定型的凝胶，进而利用凝胶捕捉细小的沙漠砂，静置陈化沉淀后得到高粘接性的底泥，再与硅藻土粉拌合造粒，硅藻土在湿态下吸水膨胀，在干态下收缩成孔，经测试，陶粒的整体孔隙率为37.1
‑
40.2％，使得陶粒具有轻质的特点，孔隙中为收缩态的硅藻土，具有良好的吸水性，测试1h的吸水率为15.6
‑
16.3％，在养护过程中，陶粒的保水和释水特性使得陶粒周边处于湿润状态，陶粒与混凝土接触处充分水化，使得陶粒起到很好的强化效果；陶粒的包覆料层添加有铝渣和脱硫炉渣，利用脱硫炉渣的吸水性降低铝渣的含水量，破坏铝渣中的胶体结构，使得铝渣可以快速干燥，从而便于对铝渣的应用，烧结后形成坚硬的外壳，从而具有较高的强度。
[0023]3.本专利技术在拌合底泥和硅藻土粉时加入了一种调节剂，其由聚乙二醇单烯丙基醚和KH560为原料，在碱性环境下开环，向聚乙二醇单烯丙基醚分子上引入硅氧烷，之后与丙烯酸共聚，得到的共聚物的侧链上含有大量的硅氧烷和羧基，改善干态硅藻土粉和底泥拌合的和易性，保证硅藻土粉均匀混合，干燥后形成均匀的孔隙。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土用高强度陶粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：将粉煤灰和蛎灰按照钙硅比为1.5
‑
2.1配料干混，加水搅拌后搅拌成浆料，之后在搅拌状态下加入沙漠砂，制成水化浆；步骤S2：水化浆陈化2
‑
3d后抽出上清液，取底泥、硅藻土粉和调节剂混合均匀，制成膨化料，再将膨化料挤出切粒、滚圆，制成粒径为4
‑
6mm的膨化粒；步骤S3：取铝渣和脱硫炉渣拌合、干燥，之后干磨成复合粉，再将复合粉、硅酸铝纤维和硅灰干混，制成包覆料；步骤S4：将包覆料平铺在成球盘中，投加膨化粒成球，之后喷雾硅酸钠溶液，再转入新的成球盘中粘结包覆料，制成粒径为8
‑
12mm的球粒，制成包覆湿粒；步骤S5：将包覆湿粒置于烧结炉中，封闭排气管升温至160
‑
220℃烧结50
‑
70min，之后打开排气管，升温至820
‑
950℃煅烧2
‑
3h，冷却后制成陶粒。2.根据权利要求1所述的一种混凝土用高强度陶粒的制备方法，其特征在于，粉煤灰和蛎灰的总量与沙漠砂的用量质量比为1：0.67
‑
0.75，沙漠砂的粒径为0.1
‑
0.2mm。3.根据权利要求1所述的一种混凝土用高强度陶粒的制备方法，其特征在于，底泥和硅藻土粉的用量质量比为1：0.4
‑
0.6，调节剂的使用量为底泥和硅藻土...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翠花，
申请(专利权)人：山西介得长电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：