【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土领域，具体涉及一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法及高强轻质混凝土。
技术介绍
1、混凝土搅拌站的废水主要来源是搅拌设备、车辆的洗刷水，在该废水中含有大量未水化的水泥、粉煤灰等凝胶材料组分，碱性高、有害残留大，随意排放将引起土壤及水体污染。
2、目前混凝土搅拌站污水处理常用方法是采用无机酸将废水ph值调至排放标准后排放，无机酸的大量使用，废水中再次引入过量有害离子，导致废水无法循环利用，且处理过程进度缓、能耗高、效果差。
3、煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，也是国内排放量最大的工业废弃物之一，煤矸石中含有大量碱土金属和硫化物，可通过降水淋滤导致其中有害成分进入大气、土壤、水体等造成环境污染。然而填埋法仍然是处理煤矸石的主要处理途径，同时也给填埋区域的土壤和水体带来严重危害。
4、现有技术中采用将煤矸石作为原料烧制形成煤矸石陶粒，但是煤矸石陶粒存在空隙率大、吸水强、筒压强度偏低等问题，导致煤矸石陶粒无法广泛使用。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法及高强轻质混凝土，通过对煤矸石陶粒进行改性，减小煤矸石陶粒的孔隙率，削弱吸水、储水能力，提升其筒压强度，提升煤矸石陶粒的应用范围。
2、本专利技术的技术目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，该方法包括：
4、步骤1、取碱性溶液、水玻璃和煤矸石陶粒混合后筛出水面漂浮
5、步骤2、向混合物a中加入复合矿粉，静置48h后得到混合物b，所述复合矿粉由s95矿粉和s105矿粉按质量份比复配而成；
6、步骤3、混合物b澄清后保留澄清液并过滤、清洗沉淀物得到改性煤矸石陶粒骨料，保持饱和面干备用。
7、进一步地，碱性溶液为混凝土搅拌站废水沉淀池上清液，将水玻璃加入上清液中混合均匀后立即加入煤矸石搅拌混合。
8、进一步地，在步骤1中，第一阶段升压过程中，5min内将气压升至2个大气压。
9、进一步地，在步骤2中，添加复合矿粉前搅拌混合物a至煤矸石陶粒处于悬浮状态，添加复合矿粉期间持续搅拌，复合矿粉添加完毕后持续搅拌不少于5min。
10、进一步地，所述步骤2中，复合矿粉添加完成后静置期间间断搅拌不少于3次，搅拌间隔不少于8h，每次搅拌历时3min-5min，搅拌速度应保证所有陶粒处于悬浮状态，静置的最后4小时不再搅拌。
11、进一步地，水玻璃为工业液体硅酸钠，模数为2.30-2.40，na2o含量不低于12％，sio含量不低于29％；所述煤矸石陶粒的粒径为1-6mm，表观密度为1500kg/m3，堆积密度为900kg/m3；上清液和水玻璃的质量比为20:1-25:1，上清液与煤矸石陶粒的体积比为2:1-3:1。
12、进一步地，复合矿粉中s95矿粉和s105矿粉的质量比为4:1-5:1，所述上清液和复合矿粉的质量比为5:1-10:1；s95矿粉的比表面积为430㎡/kg，28d活性指数为95％；s105矿粉的比表面积为510㎡/kg，28d活性指数为105％。
13、进一步地，步骤3过滤时，应将步骤2中的沉淀物倒入平底，圆形筛孔，孔径为0.6mm的筛网，使用澄清液冲洗筛网中的沉淀物，冲洗时拨动沉淀物至洁净。
14、本专利技术还提供了一种改性煤矸石陶粒高强轻质混凝土，单方混凝土中，按照重量份数比包括：
15、水泥280-450份，s95矿粉70-110份，改性煤矸石陶粒900-1200份，漂珠40-90份，液态硅灰10-50份，拌合水70-140份，外加剂3.5-7份；改性煤矸石陶粒按照权利要求1-8任意一项的方法进行改性，改性前煤矸石陶粒的筒压强度为15.1mpa；
16、其中水泥为p·ⅱ52.5水泥，比表面积为340㎡/kg；s95矿粉比表面积为430㎡/kg，28d活性指数为95％；漂珠堆积密度为420kg/m3，液态硅灰含固量50％；外加剂为聚羧酸类外加剂，外加剂含有质量分数为0.5％的增稠组分。
17、进一步地，拌合水包括自来水和所述步骤3中混合物b的澄清液，自来水和澄清液的质量比为7:3-8:2，澄清液的保存时间≤20h，且密封保存。
18、相比与现有技术，本专利技术的有益效果在于：
19、1、本专利技术通过改性煤矸石陶粒，降低陶粒孔隙率达到削弱吸水、储水能力，并起到增大表观密度的效果，解决了陶粒在混凝土中因密度偏小可能上浮的问题，同时改善了煤矸石陶粒吸水过多导致释放自由水引起混凝土离析分层的现象。
20、2、本专利技术的制备方法使得煤矸石陶粒的筒压强度得以提升，进而使得煤矸石陶粒在混凝土中的应用范围扩大，掺量瓶颈得到突破，可以制备高强类轻质混凝土。
21、3、本专利技术将混凝土搅拌站废水沉淀池上清液作为煤矸石陶粒改性的基础母液，该上清液中含有的oh-离子在改性过程中被大量消耗，使得上清液中的碱性逐步降低，反应过程条件温和、无二次污染，产生的澄清液可在后续改性煤矸石陶粒中或者改性煤矸石陶粒高强混凝土制备中再次利用，实现闭环利用，既可以降低废水的危害和处理成本，还可以提升煤矸石陶粒的性能。
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1.一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为混凝土搅拌站废水沉淀池上清液，将水玻璃加入上清液中混合均匀后立即加入煤矸石搅拌混合。
3.根据权利要求2所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，第一阶段升压过程中，5min内将气压升至2个大气压。
4.根据权利要求2所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，添加复合矿粉前搅拌混合物A至煤矸石陶粒处于悬浮状态，添加复合矿粉期间持续搅拌，复合矿粉添加完毕后持续搅拌不少于5min。
5.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，复合矿粉添加完成后静置期间间断搅拌不少于3次，搅拌间隔不少于8h，每次搅拌历时3min-5min，搅拌速度保证所有陶粒处于悬浮状态，静置的最后4小时不再搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，所述水玻璃为工业液体硅酸钠，模数为2.30-2.
7.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，所述复合矿粉中S95矿粉和S105矿粉的质量比为4:1-5:1，所述上清液和复合矿粉的质量比为5:1-10:1；所述S95矿粉的比表面积为430㎡/kg，28d活性指数为95％；所述S105矿粉的比表面积为510㎡/kg，28d活性指数为105％。
8.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，步骤3过滤时，将步骤2中的沉淀物倒入平底，圆形筛孔，孔径为0.6mm的筛网，使用澄清液冲洗筛网中的沉淀物，冲洗时拨动沉淀物至洁净。
9.一种改性煤矸石陶粒高强轻质混凝土，其特征在于，单方混凝土中，按照重量份数比包括：
10.根据权利要求7所述的一种改性煤矸石陶粒高强轻质混凝土，其特征在于，所述拌合水包括自来水和所述步骤3中混合物B的澄清液，所述自来水和澄清液的质量比为7:3-8:2，澄清液的保存时间≤20h，且密封保存。
...【技术特征摘要】
1.一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为混凝土搅拌站废水沉淀池上清液，将水玻璃加入上清液中混合均匀后立即加入煤矸石搅拌混合。
3.根据权利要求2所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，第一阶段升压过程中，5min内将气压升至2个大气压。
4.根据权利要求2所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，添加复合矿粉前搅拌混合物a至煤矸石陶粒处于悬浮状态，添加复合矿粉期间持续搅拌，复合矿粉添加完毕后持续搅拌不少于5min。
5.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，复合矿粉添加完成后静置期间间断搅拌不少于3次，搅拌间隔不少于8h，每次搅拌历时3min-5min，搅拌速度保证所有陶粒处于悬浮状态，静置的最后4小时不再搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种改性煤矸石陶粒骨料制备方法，其特征在于，所述水玻璃为工业液体硅酸钠，模数为2.30-2.40，na2o含量不低于12％，sio含量不低于29％...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕计委，朱敏涛，卞成辉，高双双，吴逸飞，瞿威，顾伟宏，
申请(专利权)人：上海建工建材科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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