[发明专利]一种利用珍珠岩制备人造高强轻骨料陶粒砂的方法

说明书

本发明公开了一种利用珍珠岩制备人造高强轻骨料陶粒砂的方法，包括混合料预湿搅拌，砂粒形核，成球长大，陶粒砂静停预养，水热反应，产品筛分六步工序。具体是首先将预湿膨胀珍珠岩粉，预湿吸水树脂，粉煤灰，水泥等原材料经预湿搅拌后制成混合料，将混合料送入滚动成球盘中，经过离心滚动形成直径较小球核，球核在成球盘中滚动粘接粉料，随后成球长大，制成陶粒砂，直径较大的为陶粒，直径较小的为陶砂，将陶粒砂静停养护和水热反应，进一步提高了陶砂粒的强度，最终经过产品筛分，得到轻质高强的陶粒与陶砂。

技术领域

本发明涉及是一种人造轻骨料高强陶粒、陶砂的制备方法，属于混凝土材料技术领域。

背景技术

陶粒砂，5～30mm直径较大的为陶粒，5mm以下直径较小的为陶砂，作为一种人造骨料对于改善混凝土的性能具有重要的作用。在混凝土中加入适量的陶粒砂，首先可以减少水泥的用量，降低生产成本，其次可以改善水泥砂浆搅拌时的和易性，提高混凝土的工作性能。此外，在混凝土中加入陶粒砂后，混凝土的泌水现象减少，促进了水泥的水化，混凝土的保水性能得到提高。陶粒砂可以按照混凝土需要的颗粒级配进行调控，良好级配的陶粒砂可以具有最大的堆积密度，陶砂填充粗集料陶粒之间的空隙，混凝土中的粗集料相互搭配，极大地降低混凝土表观密度。

对于陶粒砂，往往要求其具有较低的表观密度和较高的筒压强度的性能。较低的表观密度可以减少混凝土的表观密度，获得轻质高强混凝土。较高的筒压强度使的陶粒砂在混凝土中成为硬质的第二相粒子，产生第二相粒子强化效应，提高混凝土的强度。

现在制备轻质高强陶粒砂主要是通过烧结的方式，即材料在高温下产生高粘度液相，此时材料产生气体，具有粘度坯体约束气体无法溢出，使得陶粒在烧结的过程中体积膨胀，内部出现大量孔洞，表观密度减低。

中国发明专利CN108117407A提出了一种以玄武岩尾矿为主料制备轻质陶粒的工艺，具体是将主料玄武岩尾矿和辅料粉煤灰提铝酸渣、超塑性黏土以及油页岩半焦粉碎过筛后按照质量比2：1：1：1的比例混合，同时加入占灰质量2.0～2.2的水，接着将混合料送入造粒机中成型后，置于干燥箱中干燥至恒重，然后将陶粒加热至450℃，保温15分钟，随后取出并在室温下急冷，获得一次烧结陶粒。最后将陶粒加热至1180℃，保温20分钟。完成后立即取出并在室温下急冷，获得成品轻质陶粒。通过该流程制备出了表观密度为1150.7kg/m³，筒压强度为3.2MPa和表观密度为661.5kg/m³，筒压强度为3.1MPa陶粒。该发明存在如下不足：(1)采用两次烧结处理，延长了生产流程，增加了能源消耗，对于环境负担大。(2)陶粒的筒压强度较低，难以应用于结构混凝土。

中国发明专利CN104774023B提出了一种利用粉煤灰和气化渣制备的轻质陶粒及其制法和应用，原料配比为粉煤灰40-90％(wt),气化渣10-30％,钾长石0-20％，钠长石0-20％，半焦和碳化硅中的一种或两种作为助剂添加0-4％，烧成温度为1160℃。通过预处理，配料混合，成型，装料，干燥，烧成等工艺，制备了表观密度在596kg/m³，筒压强度为6.8MPa的陶粒。该发明也存在以下问题：(1)烧结温度较高，不仅对于生产设备的要求较高，并且能耗较大。(2)该制备方法需要额外添加助剂，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用珍珠岩制备人造高强轻骨料陶粒砂的方法。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种利用珍珠岩制备人造高强轻骨料陶粒砂的方法，包括混合料预湿搅拌，砂粒形核，成球长大，静停预养，水热反应，产品筛分六步工序，具体如下：

S1混合料预湿搅拌

将膨胀珍珠岩预湿达到饱和面干状态；将预湿膨胀珍珠岩、预湿吸水树脂、粉煤灰和水泥按照比例称取各原料，经预湿搅拌后制成混合料；

S2砂粒形核

将混合料送入滚动成球盘中，经过离心滚动形成直径较小的砂粒球核；