[发明专利]一种高强保温陶粒混凝土及其制备与应用

说明书

本发明提出了一种高强保温陶粒混凝土及其制备与应用，该陶粒混凝土包括胶凝材料、骨料、改性陶粒、聚羧酸减水剂、拌合水，其中，改性陶粒为针对性自制改性，包括预处理和活化改性的步骤，制得的改性陶粒性能稳定，轻质高强，补强耐候，还设有添加剂，辅配作用，大大提高了混凝土的保温效果，且对混凝土结构相变强化促进，力学性能显著提高，综合保温性、抗压强度、吸水率、坍落度都明显改善，综合效能优异，值得推广应用。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体涉及一种高强保温陶粒混凝土及其制备与应用。

背景技术

随着国家墙体材料的发展，粘土实心砖将逐步被取消和限制使用，普通的混凝土砌块虽然可以替代粘土实心砖，但就保温节能方面来看，远远不能满足节能50％的要求，保温节能墙体材料的研究和应用势在必行。而目前公知的保温材料主要是聚苯乙烯类产品，但此类材料抗压强度低，使用寿命短、不防火、不环保。于是，改进此类内部隔墙的性能，提高使用可靠性和环境适用性，就成为现阶段预想解决的问题。

由此，在建筑物领域迈向多功能方向发展的过程中，一种建筑材料——轻集料，因其可代替或部分代替天然石材集料而具备多功能性的缘故，从而受到建筑领域广泛地关注。正是在这个意义上，作为轻集料中使用最多的品种——陶粒，在建筑材料领域内得到了大规模的应用，陶粒混凝土即是此种应用的一个发展方向。

一般来说，采用陶粒混凝土比普通碎石混凝土的质量轻20～30％，且具备轻质高强、保温隔热、抗震耐火等功能。与普通混凝土相比，用陶粒混凝土作梁、柱和其它承重构件，可减少钢筋用量20～25％；总体上减轻结构自重20％。因此，其在高层建筑、桥面铺装、预制化箱体等有着广泛的应用。虽然陶粒混凝土用于如此卓越地性能，但依然存在天然的缺陷，由于陶粒本身的性质——强度低以及易离析，所以在混凝土中将陶粒替代石材集料后，难以避免地是混凝土强度与可泵性的大幅降低。

在陶粒混凝土研究过程中，为获得较高强度的陶粒混凝土，目前采取的方式多是通过提高陶粒的强度来实现，而当前优质的高强度陶粒对原材料、设备等要求又特别严格，从这个方面来看，制备高强陶粒还存在很大的局限性，难以达到全面的市场化。在另一方面，为了保证陶粒混凝土可泵性，行业内通常的做法是，通过添加剂来改善混凝土浆体的性能，遗憾地是，这种做法也只能在一定程度上改善混凝土的泌水、离析情况，难以实现对陶粒混凝土工作性能的大幅提升。由此可见，在如何综合完善混凝土的高强度与高流动性方面，是建筑领域中迫切需要解决的一个重要问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种高强保温陶粒混凝土及其制备与应用，改性陶粒为针对性自制改性，包括预处理和活化改性的步骤，制得的改性陶粒性能稳定，轻质高强，补强耐候，还设有添加剂，辅配作用，大大提高了混凝土的保温效果，且对混凝土结构相变强化促进，组分间辅配协作效果强，物料间混合联结性显著改善，力学性能显著提高，综合保温性、抗压强度、吸水率、坍落度都明显改善，综合效能优异，值得推广应用。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种高强保温陶粒混凝土，其特征在于，包括胶凝材料、骨料、改性陶粒、聚羧酸减水剂、拌合水，其中，改性陶粒制备方法为，

1)预处理：取粒径5-20mm的陶粒颗粒，洗净后置于60℃清水中浸泡20-60min，然后依次进行酸液浸泡、冲洗、碱液浸泡、冲洗，最后干燥备用；

2)活化改性：将步骤1)干燥所得陶粒颗粒置于聚乙烯醇水溶液中，超声处理10-15min，再向其中适量短切纤维丝，高速搅拌3-5min，惰性氛围干燥，然后焙烧处理，即得。

作为本发明的进一步优化，胶凝材料包括水泥PC42.5、粉煤灰，两者质量比为10:1-2；骨料包括碎石、矿渣、中砂，三者质量比为10:2.5:6-8，碎石、矿渣粒径为1-15mm。

作为本发明的进一步优化，高强保温陶粒混凝土中还包括添加剂，添加剂包括干冰颗粒、小苏打、羟丙基甲基纤维素、木薯淀粉植物胶。