[发明专利]轻骨料混凝土用表面覆膜陶粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻骨料混凝土用表面覆膜陶粒及其制备方法，属于混凝土技术领域。

背景技术

轻骨料混凝土是指采用轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、胶凝材料和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m³的混凝土。其中，由轻细骨料作骨料配制而成的轻骨料混凝土为全轻混凝土；由普通砂或部分轻细骨料做细骨料配制而成的轻骨料混凝土为砂轻混凝土。轻骨料混凝土以其轻质、高强、保温、隔热、抗震、耐磨等功能特点，广泛应用于各类工程。

轻骨料混凝土中常用的轻质粗骨料为陶粒。但是，由于陶粒表面和内部呈多孔结构，作为轻质粗骨料用于轻骨料混凝土时，多孔结构极易吸附拌合水，这样一方面会影响施工配合比方案的设计，，影响对拌合物用水量的把握，且轻骨料混凝土拌合物1h经时塌落度损失过大，影响施工，另一方面也会降低轻骨料混凝土的抗压、抗拉强度及保温、隔热等性能，增大了混凝土及其制品的收缩，并可能导致墙体或混凝土的开裂。

目前工程中为解决这种问题都会对陶粒采用水预湿和浸泡处理。这种方法存在的缺点是：一是浪费水资源，且预湿或浸泡时间较长，还必须达到表面面干才能使用；二是导致陶粒的重量变大，混凝土容重变大；三是陶粒经预湿处理后再制备混凝土时，易导致混凝土的抗压强度降低，这主要是因为陶粒存在“微泵”作用，预湿时吸附在陶粒中的水分会在混凝土水化硬化过程中释放出来，并在水泥浆与陶粒之间形成水膜，使水泥水化产物Ca(OH)₂富集于界面过渡区，形成粗大且有取向的Ca(OH)₂晶粒，导致陶粒混凝土抗压强度降低。

为了解决由于陶粒的多孔结构导致吸水而产生的问题，中国专利文献CN2923694Y还公开了一种用于轻质混凝土的破碎型憎水页岩陶粒，其是在焙烧成品的破碎型页岩陶粒的表面形成一层憎水外壳。由于在页岩陶粒表面覆盖了憎水外壳，使得该憎水页岩陶粒用于轻骨料混凝土时，不会再吸附拌合水，改善了湿拌混凝土的工作性能，降低了混凝土或混凝土制品的收缩率。但是，由于上述技术中所述具有憎水外壳的陶粒是将陶粒浸渍于以椰子油为主要原料的浸渍液中，经干燥工艺后，在陶粒表面形成坚硬的憎水层外壳而得到的。而陶粒表面形成憎水层后，会影响混凝土的强度。这是因为胶凝材料在水中能够通过水化作用产生粘结力，把粗骨料和细骨料粘在一起而形成具有一定强度的混凝土，而如果在陶粒表面形成一层憎水硬壳后，陶粒表面很难再与被水化后的胶凝材料粘在一起的，就是说具有憎水层的陶粒骨料与胶凝材料之间会失去粘结力，使得混凝土中的骨料是被简单挤在一起而不是被粘在一起的，从而导致混凝土的强度降低、稳定性变差。此外，页岩陶粒表面覆盖坚硬的憎水外壳时，坚硬的憎水外壳还极易在贮存或运输过程中磨损、破碎或者脱落，尤其是在混凝土搅拌过程中，该憎水外壳与陶粒表面的粘附力较小，憎水外壳极易脱落，导致陶粒表面的多孔结构得不到有效改善。而浸渍液采用椰子油及其它化学添加剂时，也会大大提高覆膜陶粒的制造成本。另外，该处理过程还涉及到浸渍和烘干，时间长，能耗大，影响工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中在陶粒表面覆盖憎水外壳后，会影响混凝土的抗压强度及稳定性，同时憎水外壳还易在贮存、运输以及生产过重中磨损、破碎和脱落，使得陶粒表面的多孔结构得不到有效改善，此外采用椰子油及其它化学添加剂时还会增加陶粒的制造成本，而处理过程涉及到浸渍和烘干，时间长，能耗大，影响工作效率，进而提供一种不降低混凝土强度和稳定性的前提下，可以有效改善陶粒表面多孔结构、且成本低、制作工艺简单、便于提高生产效率的表面覆膜层陶粒及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轻骨料混凝土用表面覆膜陶粒，具有如下结构：陶粒和覆盖于陶粒表面的硅灰浆体膜层。

所述硅灰浆体膜层由硅灰浆体和外掺的聚羧酸减水剂组成，其中所述硅灰浆体的浓度为0.5~5.5wt%。

所述硅灰浆体膜层厚度为50~100μm。

所述硅灰浆体膜层中硅灰浆体由0.5~5.5wt%的硅灰、94.5~99.5wt%的水组成，外掺的聚羧酸减水剂占硅灰质量的2.0~3.5wt%。

所述陶粒的吸水率为1~10wt%。

所述陶粒的粒径为5~20mm，连续级配.

所述陶粒的形状为碎石形或圆形。

进一步地，本发明还提供了所述轻骨料混凝土用表面覆膜陶粒的制备方法，包括如下步骤：

（1）测定陶粒的吸水率；

（2）根据所述步骤（1）中测定的陶粒的吸水率，配制硅灰浆体；