[發明專利]一種輕質高強陶粒混凝土及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910971949.9
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110776289B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 姚華彥;吳啟一;陳傳明;代領;王靜峰;劉玉亭;劉文博;代義磊;田野;陳剛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;安徽省高迪環保股份有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B38/08;C04B40/00;C04B18/02;C04B111/40;C04B22/08;C04B18/08
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明涉及一種輕質高強陶粒混凝土及其制備方法和應用，涉及建筑材料領域，由以下組分按重量份數組成：膠凝材料400～530份；粗骨料420～460份；細骨料650～850份；外加劑6.8～21份；水160～220份；所述粗骨料為粉煤灰陶粒；所述細骨料由爐渣與砂子組成；所述外加劑包括聚羧酸減水劑與增強劑。本發明以超細改性粉煤灰、水泥與活性硅微粉為膠凝材料；以爐渣與河砂為細骨料；以粉煤灰陶粒為粗骨料，制備輕質化高強預制構件，有效的解決了由于陶粒密度小而導致的陶粒混凝土分層的問題，制備的陶粒混凝土強度高，便于實際施工操作，且有效利用固廢，益于環境保護。

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體是涉及一種輕質高強陶粒混凝土及其制備方法和應用。

背景技術

隨著城市建筑的不斷擴張和發展，生態環境日益提上議程，裝配式建筑契合了我國環境發展趨勢，綠色建筑發展趨勢日益凸顯重要。

現階段，多數項目所采用的預制混凝土構件適用于跨度較小的住宅結構。我國建筑行業、橋梁工程、鐵路工程和水利工程中的高層建筑、超高層建筑等結構形式快速發展，這些結構形式具有自重和跨度等問題，預應力混凝土施工技術要求高，現代工程建設面臨新的挑戰。在此背景下，具有輕質、高強等特點的陶粒混凝土逐漸成為混凝土領域應用與發展的主要趨勢。

現有陶粒混凝土制備工藝中，只是將陶粒與河砂進行混合，但是陶粒的密度比攪拌的水泥砂漿要小，在制備過程中陶粒容易上浮，降低了混凝土的均質性，甚至會產生分層離析現象，影響了陶粒混凝土的使用和推廣。

爐渣作為電廠燃燒后的廢棄物，火電廠發電產生后就堆放到規劃的堆灰場中。火電廠堆灰場的電廠爐渣占用大量土地，揚起的灰塵嚴重污染環境，不利于環保，且維護成本高；另外，傳統的陶粒混凝土中粉煤灰占比也較少，因此有必要提出一種輕質高強陶粒混凝土及其制備方法和應用改善上述問題。

發明內容

為了解決現有技術中制備輕質高強陶粒混凝土材料困難的技術問題，本發明目的之一提供一種輕質高強陶粒混凝土。

為了實現本發明的目的，本發明采用了以下技術方案：一種輕質高強陶粒混凝土，由以下組分按重量份數組成：

所述粗骨料為粉煤灰陶粒；

所述細骨料由爐渣與砂子組成；所述爐渣在細骨料的體積占比為10％-50％；

所述外加劑包括聚羧酸減水劑。

作為優選的，所述膠凝材料為445～490份；所述膠凝材料由390～420份水泥；40～50份超細改性粉煤灰；0～20份活性硅微粉組成；所述砂子為河砂、江砂與機制砂中的至少一種。

作為優選的，活性硅微粉為15-20份。

作為優選的，所述粉煤灰陶粒的制備方法為：將粉煤灰、激發劑、助溶劑與發泡劑混合均勻后造粒，再經養護制得粉煤灰陶粒；所述粉煤灰、激發劑、助溶劑與發泡劑的質量比為200∶6∶6∶3，激發劑是由氫氧化鈉和半水脫硫石膏按照3∶5的質量比配制而成，助溶劑為元明粉，發泡劑為鋁膏。

作為優選的，所述外加劑還包括增強劑，所述增強劑的摻入量為膠凝材料的1.8～2.1wt％，所述聚羧酸減水劑的摻入量為膠凝材料的1.7～2.0wt％。

作為優選的，所述增強劑主要成分為水化硅酸鈣溶膠顆粒；所述聚羧酸減水劑的牌號為合肥眾興ZX-Ⅱ型、山東臨沂減水劑生產廠ST-01YW或武漢華軒HX-YZJ01中的至少一種。

作為優選的，所述爐渣為燃煤電廠鍋爐底部排出的底灰，其微觀結構為熔融的玻璃體；所述爐渣的粒徑小于5mm；所述爐渣由以下組分組成：氧化鐵4wt％～20wt％、氧化硅15wt％～40wt％、氧化鋁3wt％～30wt％、氧化鈣2wt％～10wt％、氧化鎂1wt％～5wt％。