[发明专利]一种陶粒轻集料结构混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型建筑材料领域、混凝土制备领域，提供一种由页岩污泥混合烧制而成的陶粒制备的可用于承重结构的轻集料结构混凝土。

背景技术

轻骨料混凝土是由轻粗骨料、轻细集料(或普通砂)、水泥和水配制而成的表观密度不大于1950kg/m³的混凝土。其中，由轻质细骨料作骨料配制而成的轻骨料混凝土为全轻混凝土；由普通砂或部分轻质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。

混凝土轻骨料主要包括：1、天然轻骨料：浮石、火山渣；2、工业废料：粉煤灰、陶粒，膨胀矿渣珠；3、人造轻骨料：页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩陶粒。现阶段我国轻骨料使用最多的是粘土陶粒、页岩陶粒和粉煤灰陶粒等，这无疑增加了成本，同时，随着人们对节能环保的重视，废弃物的综合利用研究工作成为成为一项新的重要任务。本发明中混凝土使用的陶粒由页岩和污泥混合烧制而成，一方面使用页岩可以保证陶粒具有较高的强度，固化污泥中的重金属，另一方面使用污泥不仅能有效降低页岩陶粒的烧胀温度且减少了污泥对环境的危害及填埋及焚烧助理后对环境造成的二次污染。

随着轻骨料混凝士研究和实践工作的发展，其应用领域已从非承重结构往承重结构方向发展。随着严峻的能源形势和建筑能耗比例不断上升的趋势，建筑节能工作的推进刻不容缓。基于此，将本发明所述轻集料混凝土代替传统的普通混凝土应用于自保温结构体系的承重结构，借助轻骨料混凝土的导热系数低的优势，从根本上改善建筑热桥部分的保温性能，在满足规范对平均传热系数要求的同时，放宽对墙体砌块导热系数的要求，做到真正意义上的自保温。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种由页岩和污泥烧制而成的陶粒制备的混凝土，并将其成功的应用于自保温结构体系的承重结构中，符合节能环保的要求。

一种轻骨料结构混凝土，包括如下原材料：

水泥、粉煤灰、高性能陶粒、普通河砂、减水剂、水；以每立方米轻骨料混凝土计，原材料配比如下组成：水泥340～382kg，粉煤灰60～68kg，高性能陶粒(预湿后)525～630kg，普通河砂785～610kg，减水剂3.2～3.6kg，水130～140kg；

优选的，所述的水泥为P·042.5普通硅酸盐水泥。

优选的，所述水泥是普通硅酸盐水泥、早强硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、矿渣水泥中的一种或多种的混合物。

优选的，所述的水泥为改性水泥，所述改性水泥的按重量配比计如下：

凹凸棒土20-30份；所述凹凸棒土可以优选为改性凹凸棒土，采用盐酸酸化改性，改性步骤为：用2摩尔每升的HCL与凹凸棒土，固液比1∶4在60-63摄氏度条件下搅拌反应10分钟后，得到悬浊液过滤后，将过滤物晾干即可。

水玻璃 5-10份；

火碱 3-8份；

玻化微珠 10-15份；

无水硫铝酸钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙混合物，重量比混合比例1∶2∶12-5份；

聚丙烯酰胺 1-1.5份；

PP纤维 1-3份；

膨胀蛭石 3-5份；

引气剂 5-10份；

所述引气剂可以优选为：皂苷类引气剂。

偏硼酸钡 1-5份；

聚硅氧烷粉末憎水剂 2-5份；

环氧树脂固化剂 2-5份；

硼砂 5-10份。

优选的，所述的粉煤灰为II级粉煤灰，密度为1.94～2.35g/cm³，堆积密度为0.63～0.75g/cm³，烧失量为5.3～6.1％，需水量比96～103％。

优选的，所述的高性能陶粒由页岩粉和干燥污泥充分混合搅拌均匀后制成料球并放在干燥箱中干燥2h，将其取出，然后经过预热、焙烧、冷却而得，其中污泥百分数为30％左右。

优选的，所述的普通河砂细度模数为2.89，堆积密度为1452kg/m³左右。

优选的，所述的减水剂包括如下重量份的组分：其中酯化单体溶液的浓度为70～80％，且其溶质为聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、交联单体二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物；不饱和单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丙酯。

优选的，混凝土强度等级达到LC40，密度等级达到1600，导热系数为0.65W/(m·K)。