[发明专利]一种空心轻骨料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种空心骨料及其制备方法，属于水泥混凝土材料技术领域。该骨料的制备方法中一方面通过铝粉与水反应形成空心内腔，并以浮石粉、水泥和固体胶混合作具有延展性的轻质外壳；另一方面利用高效吸水树脂储存水分，并通过可溶性淀粉膜调控铝粉与水的发泡反应速率；使制备的骨料表观密度低，易于浮水，外壳结构致密，压碎指标低，抗水侵蚀性好，用于混凝土浮床的制作可增加浮床的抗风浪性能，更利于污染水体的治理。

技术领域

本发明涉及一种空心轻骨料及其制备方法，属于水泥混凝土技术领域。

背景技术

水体富营养化是全球性的水环境问题，我国现有湖泊2700余个，总面积达9.1万km²。根据调查资料和国内外评价湖泊富营养化指标，我国比较典型的37个主要湖泊中，中营养型和中一富营养型的占55.8％，富营养型的占14.7％，重富营养型的占8.8％。中国90％以上的水域污染是因水体中的N、P含量过高而引起的富营养化造成的，而N、P则是植物生长最基本的必需营养元素。

生态浮床技术是将经过筛选、驯化的吸收水中有机污染物功能较强的水生(陆生)植物，植入预制好的漂浮载体种植槽内，让植物在类似无土栽培的环境下生长，植物根系自然延伸并悬浮于水体中，吸附、吸收水中的氨、氮、磷等有机污染物质，为水体中的鱼虾、昆虫和微生物提供生存和附着的条件，同时释放出抑制藻类生长的化合物。在植物、动物、昆虫以及微生物的共同作用下使环境水质得以净化，达到修复和重建水体生态系统的目的。但是，目前仅考虑到经济性、环境敏感性和浮力等问题所采用的浮床材料主要为多以竹竿、木条、高分子材料等，在耐腐性、牢固性、抗风浪性、经济成本等方面不能满足可持续发展环境下的生态浮床要求。混凝土生态浮床因其耐久性好，抗风浪性强，制作成本低而受到广泛的欢迎，但目前的大多数混凝土生态浮床仍存在诸如浮力差、抗水侵蚀性低、抗风浪性差等缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种空心轻骨料及其制备方法。该骨料用于生态浮床的制作中，可有效解决浮床浮力差、抗水侵蚀性差的缺陷，显著增加浮床的浮水能力，增加了浮床抵抗大风大浪的能力，为动植物的生长提供良好的环境，有利于污染水体的治理，有效改善生态平衡。

本发明采用以下技术方案：

一种空心轻骨料的制备方法，它包括以下步骤：

(1)将重量分数为90.0～97.0％的饱水吸水树脂和3.0～10.0％的淀粉搅拌均匀并造粒呈半球状，取粒径介于8～12mm的颗粒送至包膜机经空气雾化均匀喷涂0.5～2mm的可溶性淀粉膜，得到吸水树脂半球；

(2)将重量分数为90.0～97.0％的铝粉和3.0～10.0％的无水乙醇搅拌均匀并造粒呈半球，取粒径介于8～12mm的颗粒，得到铝粉半球；

(3)将吸水树脂半球与铝粉半球合二为一，然后通过包膜机在球体表层包裹1～3mm的可溶性淀粉膜，得到发泡芯；

(4)将发泡芯在30-60秒内浸泡于重量分数为65.0～80.0％的浮石粉、10.0～15.0％的水、5.0～15.0％的水泥和5.0～10.0％的固体胶组成的均匀拌合浆体中45-120秒，捞出沥干，在45-90℃下养护30-90分钟，得到空心轻骨料。

所述吸水树脂的细度为200目筛，筛余≤5％。

所述淀粉为可溶性淀粉。

所述铝粉的比表面积为350～380m²/Kg。

所述浮石粉的比表面积为350～380m²/Kg，主要化学组成为SiO₂ 65-80％、Al₂O₃10-15％，烧失量2-8％。