專利名稱：：一種免燒增韌陶粒及其制備方法
技術領域：
：本發明屬于無機非金屬材料類，具體涉及一種用于輕集料混凝土的陶粒及其制備方法。技術背景用陶粒制備的輕集料混凝土普遍存在脆性較大、韌性不足的問題，在輕集料混凝土中摻入纖維能夠在一定程度上增強其韌性。但由于引起輕集料混凝土脆性較大的本質原因在于陶粒的本身脆性較大，在輕集料混凝土受到荷載作用時易破壞開裂。因而提高陶粒本身的韌性是提高輕集料混凝土韌性的關鍵所在。
發明內容本發明的目的在于提供一種韌性好的免燒增韌陶粒及其制備方法。為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種免燒增韌陶粒，其特征在于它由粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料攪拌混合后成型蒸養而成，各原料所占質量百分比為粉煤灰50-60、消石灰粉5-15、石膏粉5-10、纖維3-5、發氣劑0.05-0.3、水20-25，各原料所占質量百分比之和為100%。所述的粉煤灰為I級粉煤灰或II級粉煤灰。所述的消石灰粉為生石灰經消化、干燥、磨細之后獲得。所述的石膏粉為硬石膏粉。所述的纖維為高分子有機纖維，長度為3-5mm,如聚丙烯腈纖維、尼龍纖維或芳族聚酰亞胺纖維等。所述的發氣劑為鋁粉。所述的水為自來水。上述一種免燒增韌陶粒的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)各原料所占質量百分比為粉煤灰50-60、消石灰粉5-15、石膏粉5-10、纖維3-5、發氣劑0.05-0.3、水20-25，各原料所占質量百分比之和為100%，選取粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水；將粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、發氣劑送入攪拌機干拌3-5min，在干拌過程中將纖維均勻撒布在混合物料中，然后加入水，繼續攪拌l-3min，得攪拌好的物料；2)將攪拌好的物料送入成球機進行成球，得球坯；3)將成球之后的球坯送入蒸汽鍋，75°C-90°C、常壓爐養護8-12h后，即得免燒增韌陶粒(成品)。本發明以工業廢棄物-粉煤灰為主要原料，不需消耗粘土、頁巖等天然原材料，不需焙燒，只要蒸汽養護；省去了煅燒制備工藝中的回轉窯建設投資，降低了能源消耗；同時，由于陶粒內部有機高分子纖維呈網絡狀均勻分布，因而其韌性提高，用于制備輕集料混凝土時能有效改善其脆性。制得陶粒的性能指標按GB/T17431-1998進行檢驗，堆積密度為600-800kg/m:'，吸水率小于25%，筒壓強度為4.0_6.0MPa，更為重要的是由于制備過程中摻入了纖維，有效降低陶粒及用其制備的混凝土的脆性。通常摻加纖維的輕集料混凝土中纖維對水泥石產生了增韌作用，但輕集料本身的韌性沒有提高，因而對混凝土整體的脆性仍有相當大的影響，本發明通過在輕集料(陶粒)當中摻加纖維，增強了其韌性，用于配制混凝土時，可以從根本上改善輕集料混凝土的韌性。具體實施方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1:一種免燒增韌陶粒，它由粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料攪拌混合后成型蒸養而成，各原料所占質量百分比為粉煤灰55、消石灰粉IO、石膏粉6、纖維3.9、發氣劑O.1、水25。所述的粉煤灰為電廠干排II級粉煤灰;所述的消石灰粉為市售生石灰粉經消化后干燥、磨細而得；所述的石膏粉為市售硬石膏粉；所述的纖維為聚丙烯腈纖維，平均長度4mm;所述的發氣劑為鋁粉；所述的水為自來水。上述一種免燒增韌陶粒的制備方法，它包括如下歩驟1)各原料所占質量百分比為粉煤灰55、消石灰粉IO、石膏粉6、纖維3.9、發氣劑0.1、水25，選取粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水；將粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、發氣劑送入攪拌機干拌3-5min，在干拌過程中將纖維均勻撒布在混合物料中，然后加入水，繼續攪拌l-3min，得攪拌好的物料；2)將攪拌好的物料送入成球機進行成球，得球坯；3)將成球之后的球坯送入蒸汽鍋爐養護12h后(溫度75'C、常壓)，即得免燒增韌陶粒(成品)。制得陶粒的性能指標按GB/T17431-1998進行檢驗，堆積密度為756kg/m3，吸水率15.4%，筒壓強度為5,lMPa。用制備的陶粒按表1所示配合比成型混凝土，測試其性能指標見表1所示。表1陶粒混凝土配合比及性能指標<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>原材料:水泥P.032.5水泥;砂河砂，細度模數2.3。陶粒編號A1配合比中的陶粒是實施例l制備得到的免燒增韌陶粒；A2配合比中陶粒是實施例1除未摻加纖維外，其余原材料及制備方法相同而得到的陶粒。表1說明本發明的抗壓強度、斷裂韌性指數明顯提高。實施例2:一種免燒增韌陶粒，它由粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料攪拌混合后成型蒸養而成，各原料所占質量百分比為粉煤灰55、消石灰粉15、石膏粉5、纖維4.9、發氣劑O.1、水20。所述的粉煤灰為電廠干排I級粉煤灰；所述的消石灰粉為生石灰經消化、干燥、磨細之后獲得；所述的石膏粉為硬石膏粉；所述的纖維為聚丙烯腈纖維，長度為5mm;所述的發氣劑為鋁粉；所述的水為自來水。上述一種免燒增韌陶粒的制備方法，它包括如下步驟1)各原料所占質量百分比為粉煤灰55、消石灰粉15、石膏粉5、纖維4.9、發氣劑0.1、水20，選取粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水；將粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、發氣劑送入攪拌機干拌3-5min，在干拌過程中將纖維均勻撒布在混合物料中，然后加入水，繼續攪拌l-3min，得攪拌好的物料；2)將攪拌好的物料送入成球機進行成球，得球坯；3)將成球之后的球坯送入蒸汽鍋爐養護10h后(溫度8(TC、常壓)，即得免燒增韌陶粒(成品)。制得陶粒的性能指標按GB/T17431-1998進行檢驗，堆積密度為783kg/m3，吸水率12.1%，筒壓強度為6.0MPa。用制備的陶粒按表2所示配合比成型混凝土，測試其性能指標見表2所示。表2混凝土配合比及性能指標<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>原材料水泥P.042.5水泥；砂河砂，細度模數2.3。陶粒編號B1配合比中的陶粒是實施例2制備得到的免燒增韌陶粒；B2配合比中陶粒是實施例2除未摻加纖維外，其余原材料及制備方法相同而得到的陶粒。表2說明本發明的抗壓強度、斷裂韌性指數明顯提高。實施例3:一種免燒增韌陶粒，它由粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料攪拌混合后成型蒸養而成，各原料所占質量百分比為粉煤灰60、消石灰粉5、石膏粉IO、纖維4.95、發氣劑O.05、水20。所述的粉煤灰為I級粉煤灰；所述的消石灰粉為生石灰經消化、干燥、磨細之后獲得；所述的石膏粉為硬石膏粉；所述的纖維為高分子有機纖維，長度為3-5mm，如尼龍纖維；所述的發氣劑為鋁粉；所述的水為自來水。上述一種免燒增韌陶粒的制備方法，它包括如下步驟1)各原料所占質量百分比為粉煤灰60、消石灰粉5、石膏粉10、纖維4.95、發氣劑0.05、水20，選取粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水；將粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、發氣劑送入攪拌機干拌3min，在干拌過程中將纖維均勻撒布在混合物料中，然后加入水，繼續攪拌lmin，得攪拌好的物料；2)將攪拌好的物料送入成球機進行成球，得球坯；3)將成球之后的球坯送入蒸汽鍋爐養護9h后(85°C，常壓)，即得免燒增韌陶粒(成口、實施例4:一種免燒增韌陶粒，其特征在于它由粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料攪拌混合后成型蒸養而成，各原料所占質量百分比為粉煤灰50.7、消石灰粉15、石膏粉5、纖維4、發氣劑O.3、水25。所述的粉煤灰為I級粉煤灰。所述的消石灰粉為生石灰經消化、干燥、磨細之后獲得；所述的石膏粉為硬石膏粉；所述的纖維為高分子有機纖維，長度為3-5mm，如芳族聚酰亞胺纖維；所述的發氣劑為鋁粉；所述的水為自來水。上述一種免燒增韌陶粒的制備方法，它包括如下步驟1)各原料所占質量百分比為粉煤灰50.7、消石灰粉15、石膏粉5、纖維4、發氣劑0.3、水25，選取粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水；將粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、發氣劑送入攪拌機干拌5min，在干拌過程中將纖維均勻撒布在混合物料中，然后加入水，繼續攪拌3min，得攪拌好的物料；2)將攪拌好的物料送入成球機進行成球，得球坯；3)將成球之后的球坯送入蒸汽鍋爐養護8h后(9(TC，常壓)，即得免燒增韌陶粒(成叩h本發明的粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料的上下限取值以及區間值都能實現本發明，在此就不一一列舉實施例。權利要求1.一種免燒增韌陶粒，其特征在于它由粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料攪拌混合后成型蒸養而成，各原料所占質量百分比為粉煤灰50-60、消石灰粉5-15、石膏粉5-10、纖維3-5、發氣劑0.05-0.3、水20-25，各原料所占質量百分比之和為100％。2.根據權利要求1所述的一種免燒增韌陶粒，其特征在于所述的粉煤灰為I級粉煤灰或II級粉煤灰。3.根據權利要求1所述的一種免燒增韌陶粒，其特征在于所述的石膏粉為硬石膏粉。4.根據權利要求1所述的一種免燒增韌陶粒，其特征在于所述的纖維為高分子有機纖維，長度為3-5腦。5.根據權利要求1所述的一種免燒增韌陶粒，其特征在于所述的發氣劑為鋁粉。6.如權利要求1所述的一種免燒增韌陶粒的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)各原料所占質量百分比為粉煤灰50-60、消石灰粉5-15、石膏粉5-10、纖維3-5、發氣劑0.05-0.3、水20-25，各原料所占質量百分比之和為100%，選取粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水；將粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、發氣劑送入攪拌機干拌3-5min，在干拌過程中將纖維均勻撒布在混合物料中，然后加入水，繼續攪拌l-3min，得攪拌好的物料；2)將攪拌好的物料送入成球機進行成球，得球坯；3)將成球之后的球坯送入蒸汽鍋爐，75°C-90°C、常壓養護8-12h后，即得免燒增韌陶粒。全文摘要本發明涉及一種用于輕集料混凝土的陶粒及其制備方法。一種免燒增韌陶粒，其特征在于它由粉煤灰、消石灰粉、石膏粉、纖維、發氣劑和水原料攪拌混合后成型蒸養而成，各原料所占質量百分比為粉煤灰50-60、消石灰粉5-15、石膏粉5-10、纖維3-5、發氣劑0.05-0.3、水20-25，各原料所占質量百分比之和為100％。本發明有效降低陶粒及用其制備的混凝土的脆性。文檔編號C04B22/14GK101148335SQ20071005310公開日2008年3月26日申請日期2007年8月31日優先權日2007年8月31日發明者丁慶軍,何永佳,呂林女,波彭,熊付剛,王發洲,胡曙光申請人:武漢理工大學