地聚物陶粒轻质混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种地聚物陶粒轻质混凝土，所述地聚物陶粒轻质混凝土包括如下质量份的原料组分：工业固废微粉290～400份、陶粒273～383份、细骨料559～933份、减水剂1.3～9.0份、缓凝剂3～10份、引气剂0.01～0.8份、激发剂78～228份和水20～180份；其中，工业固废微粉包括矿渣微粉、粉煤灰、硅灰，以及铁尾矿粉。本发明专利技术中，工业固废微粉与其他组分相互协同，形成高强度的胶凝材料，能够对轻质骨料起到支撑保护的作用，从而提升轻质混凝土强度，即使使用轻质骨料为密度低、筒压强度低的陶粒，也能配置出密度低于1500kg/m3，抗压强度大于20MPa的轻质混凝土。轻质混凝土。轻质混凝土。

【技术实现步骤摘要】
地聚物陶粒轻质混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，特别地，涉及一种地聚物陶粒轻质混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]轻质混凝土包括泡沫混凝土和轻质骨料混凝土。轻质骨料混凝土是指用胶凝材料、轻质集料和水等配制而成的表观密度不大于1950kg/m3的混凝土材料。轻质混凝土具有能够减轻制备构件的自重、保温性能好等优点，是一种具有环保特性的绿色建材。
[0003]在传统制备轻质混凝土过程中使用的胶凝材料为水泥，以水泥为胶凝材料制备而成轻质混凝土的抗压强度最薄弱的环节便是轻质骨料本身，低品质骨料本身又普遍存在密度低，筒压强度低等问题，当高比例使用低品质轻质骨料时，均是低品质轻质骨料被破坏导致轻质混凝土强度损失严重，以至于目前低品质轻质骨料主要用于植被种植、卫生间充填等领域。同样的，使用高品质轻质骨料(即密度低，筒压强度高的骨料)能够制备出性能好的轻质混凝土，势必造成轻质混凝土的价格过高，影响产品的推广及使用。
[0004]显然，目前急需一种具有抗压强度高且绿色环保的轻质骨料混凝土材料，该轻质骨料混凝土材料能提升低品质轻质骨料的利用率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种地聚物陶粒轻质混凝土及其制备方法，以解决现有以普通水泥为胶凝材料中高比例使用低品质轻质骨料制备的轻质混凝土强度低的技术问题。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种地聚物陶粒轻质混凝土，所述地聚物陶粒轻质混凝土包括如下质量份的原料组分：工业固废微粉280～400份、陶粒273～383份、细骨料559～933份、减水剂1.3～9.0份、缓凝剂3～10份、引气剂0.01～0.8份、激发剂78～228 份和水20～180份；
[0007]其中，工业固废微粉包括矿渣微粉、粉煤灰、硅灰，以及铁尾矿粉。
[0008]进一步地，所述地聚物陶粒轻质混凝土包括如下质量份的原料组分：工业固废微粉290～390份、陶粒300～310份、细骨料700～720份、减水剂1.5～8.0份、缓凝剂3～6 份、引气剂0.01～0.07份、激发剂100～140份和水50～150份。
[0009]进一步地，所述工业固废微粉中包括如下质量百分含量的原料组分：50～80％的矿渣微粉、10～50％的粉煤灰、0～15％的硅灰，以及5～20％的铁尾矿粉。
[0010]进一步地，所述矿渣微粉比表面不小于400m2/kg，活性等级不低于S95；和/或
[0011]所述粉煤灰比表面积不低于260m2/kg；和/或
[0012]所述铁尾矿粉比表面不小于400m2/kg；和/或
[0013]所述硅灰中二氧化硅含量大于92％，比表面积不低于20000m2/kg。
[0014]进一步地，所述陶粒的粒径分布等级为1～40，堆积密度为300～600kg/m3，筒压强度不低于0.8Mpa，1小时吸水率为10～14％。
[0015]进一步地，所述细骨料为普通河砂或机制砂，所述细骨料的堆积密度为 1300～1600kg/m3，表观密度大于2500kg/m3，细度模数为3.0～3.4。
[0016]进一步地，所述减水剂为聚羧酸类减水剂、萘系减水剂和氨基磺酸盐减水剂中的一种或多种组成的混合物；和/或
[0017]所述缓凝剂为氯化钡和硝酸锌中的任意一种或两种组成的混合物；和/或
[0018]所述引气剂为十二烷基苯磺酸、十二烷基磺酸钠和松香酸钠中的一种或多种。
[0019]进一步地，所述激发剂为硅酸钠、硅酸钾、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种。
[0020]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种上述地聚物陶粒轻质混凝土的制备方法，包括如下步骤：
[0021]步骤一、将减水剂、缓凝剂、引气剂溶解在水中，得到溶解液，向所述溶解液中引入气泡，得到混合溶液；
[0022]步骤二、将工业固废微粉、陶粒和细骨料搅拌混合，加入步骤一所得混合溶液，再次搅拌，至所述细骨料和工业固废微粉全部被浸湿，得到预拌合物；
[0023]步骤三、向所述预拌合物中加入激发剂，搅拌，制得混凝土拌合物；
[0024]步骤四、将所述混凝土浆料进行浇筑成型和养护，得到所述地聚物陶粒轻质混凝土。
[0025]进一步地，步骤二中所述搅拌混合的搅拌时间为60～90s；再次搅拌的时间为 120～180s；和/或步骤三中所述搅拌的时间为120～150s。
[0026]本专利技术具有以下有益效果：
[0027]本专利技术在工业固废微粉的原材料的配置中，选用了矿渣微粉、粉煤灰、硅灰和铁尾矿粉，工业固废微粉中的这四种原料与地聚物陶粒轻质混凝土的其他组分相互协同，能够配置出工作性能好、具有不同强度等级的地聚物陶粒轻质混凝土。其中，矿渣微粉在激发剂的作用下能加速Ga
2+
、AlO2‑
和硅酸根离子的溶解速度，并重新聚合成具有更高强度的三维网状聚硅铝酸盐凝胶及钙矾石，给地聚物轻质混凝土提供全周期强度，是地聚物陶粒轻质混凝土强度的主要来源；粉煤灰可提高地聚物陶粒轻质混凝土拌合物的和易性，并能在激发剂的作用下发生水化反应；铁尾矿微粉活性虽然低于矿渣，但依然具有一定的火山灰活性，能够参与水化反应，铁尾矿砂中铁质元素含量高，能够提升混凝土的后期强度和耐磨性，另外，铁尾矿微粉的使用相当于在胶凝材料中添加了惰性组分，能够延缓轻质混凝土的凝结时间；硅灰能够增加水化反应中的硅含量，硅灰粒径小，不仅能够均匀地填充混凝土微孔，增加轻质混凝土的早期强度和后期强度，而且硅灰粒型多数呈现球形，能够起到物理减水剂的作用，增加浆体流动性及和易性。
[0028]本专利技术所用的轻质骨料为密度低、筒压强度低的陶粒，若使用普通水泥作为胶凝材料无法达到LC20强度级别，但配合本专利技术中的地聚物混凝土却能制备出密度低于 1500kg/m3，抗压强度大于20MPa的轻质混凝土。
[0029]使用本专利技术的方法制备轻质混凝土材料存在凝结时间快、强度提升快的优点，不仅能过够缩短模具运转周期及养护时间，而且能够降低产品模具及养护成本的投入。
[0030]本专利技术制备地聚物陶粒轻质混凝土具有良好的耐海水腐蚀性，在沿海轻量化建筑领域，具有大的应用市场。
[0031]本专利技术制备的地聚物陶粒轻质混凝土可以用于结构件中，能够降低建筑物的自
重，产品具广泛的应用前景。
[0032]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图及实施例，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0033]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0034]图1是本专利技术实施例中陶粒拟合曲线图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地聚物陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述地聚物陶粒轻质混凝土包括如下质量份的原料组分：工业固废微粉280～400份、陶粒273～383份、细骨料559～933份、减水剂1.3～9.0份、缓凝剂3～10份、引气剂0.01～0.8份、激发剂78～228份和水20～180份；其中，工业固废微粉包括矿渣微粉、粉煤灰、硅灰，以及铁尾矿粉。2.根据权利要求1所述的地聚物陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述地聚物陶粒轻质混凝土包括如下质量份的原料组分：工业固废微粉290～390份、陶粒300～310份、细骨料700～720份、减水剂1.5～8.0份、缓凝剂3～6份、引气剂0.01～0.07份、激发剂100～140份和水50～150份。3.根据权利要求1所述的地聚物陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述工业固废微粉中包括如下质量百分含量的原料组分：50～80％的矿渣微粉、10～50％的粉煤灰、0～15％的硅灰，以及5～20％的铁尾矿粉。4.根据权利要求1所述的地聚物陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述矿渣微粉比表面不小于400m2/kg，活性等级不低于S95；和/或所述粉煤灰比表面积不低于260m2/kg；和/或所述铁尾矿粉比表面不小于400m2/kg；和/或所述硅灰中二氧化硅含量大于92％，比表面积不低于20000m2/kg。5.根据权利要求1所述的地聚物陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述陶粒的粒径分布等级为1～40，堆积密度为300～600kg/m3，筒压强度不低于0.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：温广香，李颖，李水生，李凯，习智琴，何昌杰，
申请(专利权)人：湖南中建五局绿色市政工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：