[發(fā)明專利]一種包裹結(jié)構(gòu)的堿渣陶粒及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910244424.1
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101759384A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)建華;容構(gòu)華;張建敏;李樹興;劉大成;王仲軍;秦魏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C04B18/30
• 分類號: C04B18/30
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及包裹結(jié)構(gòu)的堿渣陶粒及其制造方 法。

背景技術(shù)

堿渣是氨堿法純堿企業(yè)排出的一種廢渣，由于其含水量高、含有 大量的氯化物而成為一種難以處理的固體廢棄物，長期以來堿廠排出 的堿渣占用了大量的耕地，已經(jīng)對環(huán)境造成了很大的污染。堿渣的綜 合治理已經(jīng)成為當(dāng)今社會的一重大科研課題。在當(dāng)前自然資源日益貧 乏的形勢下，利用堿渣制造建筑材料的研究已經(jīng)成為一個熱點。作為 建筑工程材料，堿渣主要在工程土等方面得已研究，并得到了工程應(yīng) 用。但建筑陶粒由于其附加值較高，其研究也同樣得到了重視。

申請?zhí)枮?3117803.7的專利公開了利用堿渣-粉煤灰制造免燒 陶粒，其特征在于以堿渣懸濁液與粉煤灰0.25-0.70∶0.30-0.75(固 相重量比)通過濕法混合，陳化，經(jīng)7-28天自然養(yǎng)護(hù)得到陶砂陶粒的 產(chǎn)品。大連理工大學(xué)的王晴等人對堿渣粉煤灰高強(qiáng)型陶粒的研制，通 過正交試驗，以工業(yè)廢渣(粉煤灰和堿渣)為主要原料研制高強(qiáng)輕質(zhì) 陶粒。其選取的配比分別是堿渣∶粉煤灰(％)＝10/90；20/80；30/70； 40/60；50/50；60/40；70/30；80/20；90/10，并摻入水玻璃為10％， 成型工藝中采取強(qiáng)制攪拌，手工成球，并在低溫1140-1160℃焙燒， 然后退火制備出了高強(qiáng)低密度的陶粒。(王晴，王立久，艾紅梅.堿渣粉 煤灰高強(qiáng)型陶粒的研制[J].混凝土，2000，(6)：27-29)。但上述的 研究均沒有考慮利用堿渣為原料制備的陶粒中可溶性氯組分對該陶 粒所使用的混凝土的影響，因為堿渣中存在大量的氯化物。利用堿渣 所制備的上述陶粒中的氯化物在這些陶粒使用于混凝土中時可能放 出氯離子，從而對混凝土尤其是鋼筋混凝土產(chǎn)生危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的陶粒應(yīng)用于混凝土中放出氯離子，從 而對混凝土尤其是鋼筋混凝土產(chǎn)生危害的問題，而提供一種堿渣陶粒 及其制造方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用包裹結(jié)構(gòu)，通過將含有堿渣的成 分包裹于閉孔結(jié)構(gòu)的殼層之中，可很好抑制堿渣中氯離子的游出，改 善了以堿渣為原料的陶粒在混凝土中的應(yīng)用性能。

本發(fā)明的一種堿渣陶粒，該陶粒呈復(fù)合包裹結(jié)構(gòu)，包括多孔結(jié) 構(gòu)的芯層(2)和閉孔結(jié)構(gòu)的殼層(1)，其粒徑為5-15mm。多孔結(jié)構(gòu) 的芯層由堿渣、玻璃粉、粉煤灰、鋸末組成，其重量組成為：堿渣 60-80、粉煤灰10-30、玻璃粉10-20、鋸末0-10；閉孔結(jié)構(gòu)的殼層 由玻璃粉、粘土、鋸末組成，其重量組成為：玻璃粉30-70、粘土30-70、 鋸末0-10。以干料計，芯層質(zhì)量百分比為70-90wt％，殼層質(zhì)量百分 比為10-30wt％。

上述堿渣陶粒的制備方法，其特征在于，芯層和殼層分別按上 述重量組成配比，通過攪拌機(jī)將各配比料混合均勻；先往芯層干料中 加入其重量30％的水在造球盤內(nèi)進(jìn)行造球，形成芯層圓球，然后將 所成的芯層圓球放入裝有殼層干料為10-30wt％份的成球托盤中，啟 動成球托盤搖晃，搖晃足夠長時間，通過滾球方法使殼料包裹于芯層 上，形成包裹結(jié)構(gòu)的陶粒生坯；其粒徑為5-15mm；將陶粒生坯在溫 度為105℃下烘干2-2.5小時；將干燥后的陶粒生坯首先進(jìn)行預(yù)燒， 預(yù)燒溫度為500℃保溫15-25min，而后升溫至1100-1250℃焙燒，保 溫時間為10分鐘，通過自然冷卻，完成堿渣陶粒的燒制。

本發(fā)明的功能要點有二個方面，其一是多孔芯層處理大量的堿 渣，其二是利用閉孔殼層包裹芯層，阻止氯離子的游離。本發(fā)明引入 閉孔殼層，使其表面形成一層致密的保護(hù)層，使芯層的堿渣陶粒完成 與外界相隔離。殼層的玻璃相含量高，形成的閉孔結(jié)構(gòu)使得外界水分 子進(jìn)不去，而內(nèi)部的氯離子不易浸出。從而具有大量處理堿渣并抑制 其氯離子溶出的特點。

附圖說明

圖1為包裹結(jié)構(gòu)陶粒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1、殼層閉孔結(jié)構(gòu)，2、 芯層多孔結(jié)構(gòu)。

具體實施方式