一种裹壳的石英砂尾矿基陶粒、裹壳方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种裹壳的石英砂尾矿基陶粒、裹壳方法和应用，裹壳的石英砂尾矿基陶粒包括外部的壳层和被壳层包裹的石英砂尾矿基陶粒；所述壳层质量占所述石英砂尾矿基陶粒的10％～30％；所述壳层以质量百分比计包括铝酸盐水泥5％～15％、硅酸盐水泥5％～15％、粉煤灰40％～65％、硅灰25％～50％。裹壳工艺为：将铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰和硅灰混合搅拌均匀获得干混合壳料；将干混合壳料包裹至饱和面干状态的石英砂尾矿基陶粒的表面；养护完成得到裹壳的石英砂尾矿基陶粒。石英砂尾矿基陶粒作为一种粗骨料应用于混凝土中，具有活性增强效应，可提升界面过渡区的质量，从而增强混凝土的力学性能。混凝土的力学性能。混凝土的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种裹壳的石英砂尾矿基陶粒、裹壳方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，特别涉及一种裹壳的石英砂尾矿基陶粒、裹壳方法和应用。

技术介绍

[0002]陶粒由于轻质、多孔和高强的属性，在土木工程等结构的应用中不仅可降低结构自重，减小构件截面尺寸。陶粒按照工艺不同通常可分为烧结陶粒、免烧结陶粒。免烧结陶粒按照硅基原料活性可分为粉煤灰陶粒、石英砂尾矿基陶粒等。
[0003]随着玻璃工业的快速发展，对石英砂需求量不断增加。但在开采或者加工石英砂过程中会产生大量的工业副产物—石英砂尾矿。大量石英砂尾矿的随意丢弃会堵塞河道，污染环境。石英砂尾矿硅含量高，活性低，将其作为优质硅源并采用烧结法或水热合成法制备陶粒是一种处理大宗工业固废的有效方式。但由于石英砂尾矿中的低活性硅的低反应率，使得陶粒表面的硅处于惰性状态，降低了石英砂尾矿基陶粒与水泥砂浆基体之间的粘结，弱化了界面过渡区，从而影响到混凝土的力学性能。因此，需要对石英砂尾矿基陶粒的表面做进一步处理。

技术实现思路

[0004]为了提高石英砂尾矿基陶粒的性能，本专利技术通过界面活性效应增强水泥砂浆基体与石英砂尾矿基陶粒的粘结，强化界面过渡区，从而提升石英砂尾矿基陶粒的力学性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种裹壳的石英砂尾矿基陶粒，包括外部的壳层和被壳层包裹的石英砂尾矿基陶粒；
[0006]所述壳层质量占所述石英砂尾矿基陶粒的10％～30％；
[0007]所述壳层以质量百分比计包括铝酸盐水泥5％～15％、硅酸盐水泥5％～15％、粉煤灰40％～65％、硅灰25％～50％。
[0008]进一步地，所述铝酸盐水泥为CA
‑
50、CA
‑
60、CA
‑
70、CA
‑
80中的至少一种。
[0009]进一步地，所述硅酸盐水泥为PⅡ52.5级、PⅡ52.5级、PⅡ62.5级、PⅡ62.5级中的至少一种。
[0010]进一步地，所述粉煤灰为一级粉煤灰，中位径小于7μm。
[0011]进一步地，所述石英砂尾矿基陶粒没有釉质化；所述石英砂尾矿基陶粒的粒径大于4.75mm。
[0012]进一步地，所述壳层厚度为70μm
‑
1mm。
[0013]本专利技术也提供了一种石英砂尾矿基陶粒的裹壳方法，包括，
[0014]将干混合壳料包裹至饱和面干状态的石英砂尾矿基陶粒的表面；
[0015]养护完成得到裹壳的石英砂尾矿基陶粒；
[0016]其中，干混合壳料占所述石英砂尾矿基陶粒的10％～30％；干混合壳料以质量百分比计包括铝酸盐水泥5％～15％、硅酸盐水泥5％～15％、粉煤灰40％～65％、硅灰25％～
50％。
[0017]进一步地，所述将干混合壳料包裹至饱和面干状态的石英砂尾矿基陶粒的表面时还包括加入占干混合壳料质量的4％～10％的水，且整个过程在球盘机中进行，球盘转速优选为30～45r/min。
[0018]进一步地，所述饱和面干状态的石英砂尾矿基陶粒由石英砂尾矿基陶粒浸泡在水中之后，擦干表面水分得到。
[0019]进一步地，所述养护先静置室内条件下1～3天，随后浸泡于自然环境中的水中养护1～28天。
[0020]本专利技术还提供了上述的裹壳的石英砂尾矿基陶粒在混凝土中作粗骨料的应用。
[0021]相对于现有技术，本专利技术具有以下的有益效果：
[0022](1)本专利技术石英砂尾矿基陶粒裹壳的原材料由铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰和硅灰组成。铝酸盐水泥水化生成C
‑
A
‑
H和铝胶，早期强度增长快，保证在裹壳过程中能快速在石英砂尾矿基陶粒表面形成一层壳膜，解决了造壳过程中壳与石英砂尾矿基陶粒分离的问题。另外，普通硅酸盐水泥水化生成C
‑
S
‑
H凝胶和Ca(OH)2。Ca(OH)2与硅灰中的SiO2反应生成C
‑
S
‑
H凝胶。粉煤灰粒径细小，可填充在孔隙中。C
‑
S
‑
H凝胶的产生和粉煤灰的填充效应进一步提升了壳层的密实度，保证了壳层结构的坚固性和密实性。
[0023](2)本专利技术裹壳陶粒的壳层的原材料由硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰组成。其中的粉煤灰中的硅铝玻璃体28天之后会与Ca(OH)2发生水化反应。因此本专利技术陶粒的壳层仍具有火山灰活性。石英砂尾矿基陶粒作为一种粗骨料应用于混凝土中，具有界面活性增强效应。该活性增强效应提升水泥砂浆集体与粗骨料之间的界面过渡区的质量，从而提高混凝土的强度。
[0024](3)本专利技术预先使石英砂尾矿基陶粒处于饱和面干状态，然后喷洒干混合壳料和水进行裹壳，裹壳时间为2～10分钟。裹壳工艺简单，易于工业化生产。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1示出了本专利技术实施例1一种石英砂尾矿基陶粒的裹壳方法的流程图；
[0027]图2示出了本专利技术实施例1得到裹壳的石英砂尾矿基陶粒在光学显微镜下的断面图；
[0028]图3示出了石英砂尾矿基陶粒混凝土的破坏断面照片与以本专利技术实施例1得到裹壳的石英砂尾矿基陶粒为粗骨料制备的混凝土在光学显微镜下的断面图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术具体实施例和说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的
所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术中所使用的原料，如无特殊说明，均为常规的市售产品；本专利技术中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法。
[0030]实施例中使用的原材料特征如下：
[0031]粉煤灰为一级粉煤灰，中位径为5.05μm；硅灰中的二氧化硅含量大于90％，颗粒尺寸为0.1～0.3μm。石英砂尾矿基陶粒的筒压强度为12Mpa，石英砂尾矿基陶粒没有釉质化；所述石英砂尾矿基陶粒的粒径大于4.75mm。
[0032]实施例中使用的原材料配比如表1所示。
[0033]表1实施例中的使用的原材料配比
[0034][0035]实施例1
[0036]如图1所示，一种石英砂尾矿基陶粒的裹壳方法，步骤如下：
[0037](1)预处理石英砂尾矿基陶粒
[0038]称取石英砂尾矿基陶粒，置于水中浸泡1小时，取出后用毛巾擦干水分，使其表面处于饱和面干状态，待用。
[0039](2)壳料拌合
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裹壳的石英砂尾矿基陶粒，其特征在于，包括外部的壳层和被壳层包裹的石英砂尾矿基陶粒；所述壳层质量占所述石英砂尾矿基陶粒的10％～30％；所述壳层以质量百分比计包括铝酸盐水泥5％～15％、硅酸盐水泥5％～15％、粉煤灰40％～65％、硅灰25％～50％。2.根据权利要求1所述的裹壳的石英砂尾矿基陶粒，其特征在于，所述铝酸盐水泥为CA
‑
50、CA
‑
60、CA
‑
70、CA
‑
80中的至少一种。3.根据权利要求1所述的裹壳的石英砂尾矿基陶粒，其特征在于，所述硅酸盐水泥为PⅡ52.5级、PⅡ52.5级、PⅡ62.5级、PⅡ62.5级中的至少一种。4.根据权利要求1所述的裹壳的石英砂尾矿基陶粒，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰，中位径小于7μm。5.根据权利要求1所述的裹壳的石英砂尾矿基陶粒，其特征在于，所述石英砂尾矿基陶粒没有釉质化；所述石英砂尾矿基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬云，卢雪松，董旭，邢玥，
申请(专利权)人：黄冈师范学院，
类型：发明
国别省市：