專利名稱：具有表面反應(yīng)活性的高強(qiáng)輕集料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種輕集料及其制備方法。
背景技術(shù)：
輕集料混凝土由于其比強(qiáng)度高、具有隔熱、保溫功能、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)今混凝土領(lǐng)域的主要發(fā)展方向之一。然而，由于輕集料的多孔性，吸水率大，從而導(dǎo)致輕集料混凝土的可泵性很差。特別是在進(jìn)行輕集料混凝土高壓泵送施工的情況下，水分容易在高壓下進(jìn)入輕集料內(nèi)部，導(dǎo)致混凝土的可泵性變差，容易產(chǎn)生堵泵現(xiàn)象。但當(dāng)混凝土流出泵管后，由于泵送壓力的突然失去，輕集料內(nèi)部的水分又快速釋放出來(lái)，使集料表面形成水膜，從而使集料與水泥石在硬化后粘結(jié)不牢。目前國(guó)內(nèi)外有人提出采用低吸水率的輕集料來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但由于低吸水率輕集料表面有一層致密的外殼，使輕集料與水泥石之間的界面粘結(jié)變差。另外，改善輕集料與水泥石間的界面層是實(shí)現(xiàn)輕集料混凝土的高性能化的一個(gè)重要方面。其一，增強(qiáng)輕集料與水泥石間的粘接強(qiáng)度對(duì)于提高輕集料混凝土的物理力學(xué)性能很有好處；其二，提高輕集料與水泥石間的界面層密實(shí)度可以明顯改善輕集料混凝土的抗?jié)B性能和抗有害物質(zhì)侵蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述輕集料混凝土可泵性差的技術(shù)難點(diǎn)，以及為了進(jìn)一步改善輕集料與水泥石間的界面層結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的目的在于提出一種具有反應(yīng)活性表面層的輕集料及其制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是具有反應(yīng)活性表面層的輕集料，它包括粘土?；蝽?yè)巖?；蚍勖夯伊Ｖ械囊环N，粒徑為5-25mm，其特征是還加入生料漿，生料漿中粉料占輕集料總重量的百分比為15-25；生料漿中粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，并要求石灰石粉中CaO含量為45％-54％，粘土粉中SiO2含量為50％-70％，螢石中CaF2含量為40％-80％，石膏粉中SO3含量35％-40％，生料漿粉料的各成份所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占70-83，粘土粉占14-27，螢石粉占1，石膏粉占2。
以上粘土粉和石灰石灰的重量百分比是根據(jù)粘土粉和石灰石粉的化學(xué)成分，控制其石灰飽和系數(shù)KH＝0.65-0.70，硅率SM＝2.0-2.6，鋁率IM＝1.4-2.0，以此來(lái)確定粘土粉和石灰石灰的重量百分比。
如上所述的具有反應(yīng)活性表面層的輕集料的制備方法，其特征是由如下步驟實(shí)現(xiàn)取粘土粒或頁(yè)巖?；蚍勖夯伊Ｖ械囊环N，粒徑為5-25mm，按其15-25％重量比例稱取生料漿粉料，生料漿粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，生料漿粉料的各成份所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占70-83，粘土粉占14-27，螢石粉占1，石膏粉占2；采用球磨或立磨將配好的生料漿粉料粉磨至比表面積為300-350m2/kg的細(xì)粉，加水拌和至含水量為生料漿粉料總重量的30％-40％的生料漿；將制好的生料漿均勻裹在成型后待燒制的粘土粒或頁(yè)巖?；蚍勖夯伊１砻妫粚⒐蒙蠞{并已經(jīng)干燥的顆粒入窯燒制，得產(chǎn)品。
本發(fā)明采用粘土粉、石灰石粉、螢石粉占、石膏粉混合成生料漿在輕集料燒成溫度區(qū)間(1100-1250℃)內(nèi)經(jīng)固相反應(yīng)后其主要產(chǎn)物為C2S和C3A、C4AF，各產(chǎn)物的固相反應(yīng)生成溫度恰好處于混凝土用輕集料的燒成溫度區(qū)間，裹在顆粒表面的生料薄層在輕集料燒成的同時(shí)反應(yīng)生成主要產(chǎn)物C2S和C3A、C4AF，同時(shí)在輕集料表面形成一層致密的與輕集料密不可分的外殼，制成具有反應(yīng)活性表層的輕集料。由于具有致密的外殼，可以不經(jīng)浸泡預(yù)處理而直接用于輕集料混凝土生產(chǎn)，解決了輕集料混凝土可泵性差的技術(shù)難題。同時(shí)，主要成分為C2S和C3A、C4AF的輕集料表面層在水泥水化體系中逐漸水化生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣、水化鐵鋁酸鈣，與輕集料周圍的水泥石渾然一體，從而大大改善輕集料與水泥石的界面區(qū)結(jié)構(gòu)，有利于提高輕集料混凝土的物理力學(xué)性能和抗?jié)B、抗有害離子侵蝕能力。
與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于①一種新型的輕集料，由于其具有致密而具有反應(yīng)活性的表面，并且顯著降低吸水率(吸水率＜3％)，提高筒壓強(qiáng)度(＞6MPa)，從而解決了輕集料混凝土可泵性差的技術(shù)難題，而且有效改善硬化后輕集料混凝土中輕集料與水泥石之間的界面區(qū)，從而改善輕集料混凝土的物理力學(xué)性能與耐久性能。
②一種新型的輕集料處理工藝方法，簡(jiǎn)便可行，克服了以往在燒成后的輕集料表面裹水泥漿的工藝繁雜、需要養(yǎng)護(hù)從而預(yù)處理工期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，且比之更好地改善了輕集料與水泥石的界面區(qū)結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1具有反應(yīng)活性表面層的輕集料，取粘土?；蝽?yè)巖?；蚍勖夯伊Ｖ械囊环N，粒徑為5-25mm，加入生料漿，生料漿粉料占輕集料總重量的百分比為18；生料漿粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，生料漿粉料的各成份所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占80，粘土粉占17，螢石粉占1，石膏粉占2。
如上所述的具有反應(yīng)活性表面層的輕集料的制備方法，由如下步驟實(shí)現(xiàn)稱取生料漿粉料，生料漿粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，生料漿粉料的各成份所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占80，粘土粉占17，螢石粉占1，石膏粉占2；采用球磨或立磨將配好的生料漿粉料粉磨至比表面積為350m2/kg的細(xì)粉，加水拌和至含水量為生料漿粉料總重量的35％的生料漿；將制好的生料漿均勻裹在成型后待燒制的粘土?；蝽?yè)巖?；蚍勖夯伊１砻?；將裹好生料漿并已經(jīng)干燥的顆粒入窯燒制，得產(chǎn)品。具有反應(yīng)活性表面層的輕集料，堆積密度850kg/m3，筒壓強(qiáng)度＞6MPa，吸水率＜3％。
實(shí)施例2具有反應(yīng)活性表面層的輕集料，取粘土?；蝽?yè)巖粒或粉煤灰粒中的一種，粒徑為5-25mm，加入生料漿，生料漿粉料占輕集料總重量的百分比為20；生料漿粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，生料漿粉料的各成份所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占78，粘土粉占19，螢石粉占1，石膏粉占2。
其制備方法同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.具有反應(yīng)活性表面層的輕集料，它包括粘土?；蝽?yè)巖?；蚍勖夯伊Ｖ械囊环N，粒徑為5-25mm，其特征是還加入生料漿，生料漿中粉料占輕集料總重量的百分比為15-25；生料漿中粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，生料漿粉料的各成份所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占70-83，粘土粉占14-27，螢石粉占1，石膏粉占2；其中，石灰石粉中CaO含量為45％-54％，粘土粉中SiO2含量為50％-70％，螢石中CaF2含量為40％-80％，石膏粉中SO3含量35％-40％。
2.如權(quán)利要求1所述的具有反應(yīng)活性表面層的輕集料的制備方法，其特征是由如下步驟實(shí)現(xiàn)取粘土?；蝽?yè)巖?；蚍勖夯伊Ｖ械囊环N，粒徑為5-25mm，按其15-25％重量比例稱取生料漿粉料，生料漿粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，生料漿粉料的各成份所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占70-83，粘土粉占14-27，螢石粉占1，石膏粉占2；采用球磨或立磨將配好的生料漿粉料粉磨至比表面積為300-350m2/kg的細(xì)粉，加水拌和至含水量為生料漿粉料總重量的30％-40％的生料漿；將制好的生料漿均勻裹在成型后待燒制的粘土?；蝽?yè)巖?；蚍勖夯伊１砻妫粚⒐蒙蠞{并已經(jīng)干燥的顆粒入窯燒制，得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種輕集料及其制備方法。具有反應(yīng)活性表面層的輕集料，它包括粘土?；蝽?yè)巖粒或粉煤灰粒中的一種，粒徑為5－25mm，其特征是還加入生料漿，生料漿中粉料占輕集料總重量的百分比為15－25；生料漿中粉料為粘土粉、石灰石粉、螢石粉、石膏粉，生料漿粉料的各成分所占生料漿粉料總重量的百分比為石灰石粉占70－83，粘土粉占14－27，螢石粉占1，石膏粉占2；其中，石灰石粉中CaO含量為45％－54％，粘土粉中SiO
文檔編號(hào)C04B14/10GK1562848SQ20041001291
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者胡曙光, 丁慶軍, 何永佳, 呂林女, 王發(fā)州 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)