一種陶粒輕集料結構混凝土及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及新型建筑材料領域、混凝土制備領域，提供一種由頁巖污泥混合燒制而成的陶粒制備的可用于承重結構的輕集料結構混凝土。
【背景技術】
[0002]輕骨料混凝土是由輕粗骨料、輕細集料(或普通砂)、水泥和水配制而成的表觀密度不大于1950kg/m3的混凝土。其中，由輕質細骨料作骨料配制而成的輕骨料混凝土為全輕混凝土 ；由普通砂或部分輕質細骨料做細骨料配制而成的輕骨料混凝土為砂輕混凝土。輕骨料混凝土以其輕質、高強、保溫、隔熱、抗震、耐磨等功能特點，廣泛應用于各類工程。
[0003]混凝土輕骨料主要包括:1、天然輕骨料:浮石、火山渣；2、工業廢料:粉煤灰、陶粒，膨脹礦渣珠；3、人造輕骨料:頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖陶粒。現階段我國輕骨料使用最多的是粘土陶粒、頁巖陶粒和粉煤灰陶粒等，這無疑增加了成本，同時，隨著人們對節能環保的重視，廢棄物的綜合利用研宄工作成為成為一項新的重要任務。本發明中混凝土使用的陶粒由頁巖和污泥混合燒制而成，一方面使用頁巖可以保證陶粒具有較高的強度，固化污泥中的重金屬，另一方面使用污泥不僅能有效降低頁巖陶粒的燒脹溫度且減少了污泥對環境的危害及填埋及焚燒助理后對環境造成的二次污染。
[0004]隨著輕骨料混凝士研宄和實踐工作的發展，其應用領域已從非承重結構往承重結構方向發展。隨著嚴峻的能源形勢和建筑能耗比例不斷上升的趨勢，建筑節能工作的推進刻不容緩。基于此，將本發明所述輕集料混凝土代替傳統的普通混凝土應用于自保溫結構體系的承重結構，借助輕骨料混凝土的導熱系數低的優勢，從根本上改善建筑熱橋部分的保溫性能，在滿足規范對平均傳熱系數要求的同時，放寬對墻體砌塊導熱系數的要求，做到真正意義上的自保溫。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種由頁巖和污泥燒制而成的陶粒制備的混凝土，并將其成功的應用于自保溫結構體系的承重結構中，符合節能環保的要求。
[0006]一種輕骨料結構混凝土，包括如下原材料:
[0007]水泥、粉煤灰、高性能陶粒、普通河砂、減水劑、水；以每立方米輕骨料混凝土計，原材料配比如下組成:水泥340?382kg，粉煤灰60?68kg，高性能陶粒(預濕后)525?630kg，普通河砂785?610kg，減水劑3.2?3.6kg，水130?140kg ；
[0008]優選的，所述的水泥為P.042.5普通娃酸鹽水泥。
[0009]優選的，所述水泥是普通硅酸鹽水泥、早強硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、硫酸鹽水泥、礦渣水泥中的一種或多種的混合物。
[0010]優選的，所述的水泥為改性水泥，所述改性水泥的按重量配比計如下:
[0011]凹凸棒土 20-30份；所述凹凸棒土可以優選為改性凹凸棒土，采用鹽酸酸化改性，改性步驟為:用2摩爾每升的HCL與凹凸棒土，固液比1: 4在60-63攝氏度條件下攪拌反應10分鐘后，得到懸濁液過濾后，將過濾物晾干即可。
[0012]水玻璃5-10份；
[0013]火堿3-8 份；
[0014]玻化微珠10-15份；
[0015]無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣混合物，重量比混合比例1: 2: 12-5份；
[0016]聚丙烯酰胺1-1.5份；
[0017]PP 纖維 1-3 份；
[0018]膨脹蛭石3-5份；
[0019]引氣劑5-10份；
[0020]所述引氣劑可以優選為:皂苷類引氣劑。
[0021]偏硼酸鋇1-5份；
[0022]聚硅氧烷粉末憎水劑2-5份；
[0023]環氧樹脂固化劑2-5份；
[0024]硼砂5-10 份。
[0025]優選的，所述的粉煤灰為II級粉煤灰，密度為1.94?2.35g/cm3，堆積密度為
0.63?0.75g/cm3，燒失量為5.3?6.1 %，需水量比96?103 %。
[0026]優選的，所述的高性能陶粒由頁巖粉和干燥污泥充分混合攪拌均勻后制成料球并放在干燥箱中干燥2h，將其取出，然后經過預熱、焙燒、冷卻而得，其中污泥百分數為30%左右。
[0027]優選的，所述的普通河砂細度模數為2.89，堆積密度為1452kg/m3左右。
[0028]優選的，所述的減水劑包括如下重量份的組分:其中酯化單體溶液的濃度為70?80%，且其溶質為聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯、交聯單體二縮三乙二醇雙甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物；不飽和單體為甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯或丙烯酸羥丙酯。
[0029]優選的，混凝土強度等級達到LC40，密度等級達到1600，導熱系數為0.65W/(m.K) ο
[0030]I所述的輕骨料結構混凝土的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0031](I)陶粒輕集料的預濕處理:在輕集料混凝土制備前，將輕集料放入盛器中，加入足量的水浸泡集料，浸泡24小時候，將集料倒在溫濕度恒定的實驗室地面上，自然風干I?2h至飽和面干狀態，備用。
[0032](2)混凝土拌合過程:采用預拌膠凝材料砂漿法，首先將水泥、粉煤灰、砂、減水劑和水加入已潤濕的攪拌筒內進行充分攪拌，然后加入預濕處理過的輕集料攪拌約3min即可。
[0033]有益效果
[0034]和現有的技術相比，本發明的優點在于:
[0035](I)所用的陶粒由頁巖和污泥燒制而成，頁巖和污泥良好的相容性既可以確保陶粒的性能又有利于環保，在一定程度上也可降低輕集料混凝土的制備成本。
[0036](2)本發明所述結構輕集料混凝土具有較高的強度等級，可用于承重結構；具有較低導熱系數，用于自保溫結構體系承重結構中，可以降低外墻平均傳熱系數，能夠從根本上改善建筑熱橋部分的保溫性能，減少結露現象的出現。
【具體實施方式】
[0037]以下結合實施例，對本發明作進一步具體描述，但不局限于此。
[0038]本發明所述實施例中的材料選用如下:
[0039]水泥:42.5級普通硅酸鹽水泥；
[0040]粉煤灰:蘭州產II級粉煤灰，密度為2.lOg/cm3，堆積密度為0.68g/cm3，燒失量為5.7%，需水量比98.6%。
[0041]陶粒:浙江方遠建材科技有限公司制備的頁巖污泥陶粒，堆積密度804kg/m3，筒壓強度14.8MPa，Ih吸水率約9.6%0
[0042]砂:天然河砂，細度模數為2.7，堆積密度為1425kg/m3。
[0043]減水劑:蔡系尚效減水劑。
[0044]水:飲用水。
[0045]本實施例所述的輕骨料混凝土配方如下(此配合比):水泥350kg/m3，粉煤灰62kg/m3，高性能陶粒575kg/m3，普通河砂795kg/m3，萘系減水劑3.3kg/m3，水124kg/m3。
[0046]一種輕骨料結構混凝土，包括如下原材料:
[0047]水泥、粉煤灰、高性能陶粒、普通河砂、減水劑、水；以每立方米輕骨料混凝土計，原材料配比如下組成:水泥340?382kg，粉煤灰60?68kg，高性能陶粒(預濕后)525?630kg，普通河砂785?610kg，減水劑3.2?3.6kg，水130?140kg ；
[0048]優選的，所述的水泥為P.042.5普通娃酸鹽水泥。
[0049]優選的，所述水泥是普通硅酸鹽水泥、早強硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、硫酸鹽水泥、礦渣水泥中的一種或多種的混合物。
[0050]優選的，所述的水泥為改性水泥，所述