專利名稱:非煅燒粉煤灰輕骨料及其制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種用于輕混凝土的非煅燒粉煤灰輕骨料。更具體地說，本發(fā)明涉及用建造裝配式、現(xiàn)澆的工業(yè)和民用建筑，以及其它的構(gòu)筑物，特別適用于墻體、高層和大跨建筑結(jié)構(gòu)。
粉煤灰人工骨料的制造，國際上已從煅燒工藝發(fā)展為蒸汽養(yǎng)護或者外加添加劑，使其自然硬化。我國1981年第四期《建材譯叢》轉(zhuǎn)載了蘇聯(lián)《建筑材料》1980年第八期第19～20頁上披露了一種不煅燒粉煤灰卵石，以85%粉煤灰和15%以上波特蘭水泥混合，加水成球，經(jīng)濕熱處理后成人工骨料，或摻入外加劑，加快自然硬化速度，采用此種工藝，生產(chǎn)成本高，由于波特蘭水泥作激發(fā)劑，粉煤灰的活性得不到充分的發(fā)揮，骨料的筒壓強度只有5.0～6.0兆帕。同時對粉煤灰中的含CaO量有嚴格的要求，CaO含量在20%左右，因而粉煤灰的利用受到了限制。日本專利，特許公開昭60-221351披露了以石灰為激發(fā)劑的粉煤灰人工骨料，由粉煤灰、石灰和石膏配比組成，成球后在常壓下蒸氣養(yǎng)護;日本專利，特許公開昭58-19251披露了由80%粉煤灰、20%波特蘭水泥組成，加適量的外加劑，混合成球，制成非煅燒粉煤灰人工骨料。上述兩種方法，工藝復(fù)雜，粉煤灰的活性也得不到充分發(fā)揮，骨料的強度也不高。美國專利4336069披露了以1份波特蘭水泥和1～15份粉煤灰混合制成的人工骨料，最佳的比例為1∶1.5～2.2。此種骨料中粉煤灰最佳含量為60～70%，粉煤灰中的含CaO量要求達到16.8～29.6%，對氧化鈣含量低的粉煤灰就不能利用。
本發(fā)明的目的在于充分利用粉煤灰，提供一種含有粉煤灰的硅鋁酸鹽水泥熟料為激發(fā)劑，此種激發(fā)劑對骨料中的粉煤灰有較強的激發(fā)作用，以增大骨料的強度。用這種骨料配制的混凝土輕質(zhì)、強度高。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種在自然氣溫的條件養(yǎng)護骨料的方法，工藝簡單，節(jié)約能源，降低成本。
本發(fā)明的特征在于以粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料為激發(fā)劑，非煅燒粉煤灰輕骨料的組成(重量%)為8～14 粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料，82～92 粉煤灰，1～4 二水石膏。
本發(fā)明的輕骨料，由于采用粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料為激發(fā)劑，對粉煤灰的活性有強烈的激發(fā)作用，可以充分利用粉煤灰，使其在輕骨料中含量能達95%，而且對粉煤灰中氧化鈣含量無特殊要求。
本發(fā)明所述的激發(fā)劑，其特征在于含有粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料，其生料組成(重量%)為18～25 粉煤灰，
70～80 石灰石;
2～6 二水石膏外滲1～3%瑩石。經(jīng)1300～1400℃煅燒。熟料系以C3S、C2S、C4A3S和C11A7CaF2等主要礦物組成，對粉煤灰的活性有較強的激發(fā)作用。用此種熟料組成的輕骨料，強度高，而能隨時間的延伸(5個月左右)而逐漸增大其強度。
本發(fā)明的制作方法包括配料、研磨、成球、養(yǎng)護，其特征在于粉煤灰、粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料和二水石膏計量后同時喂入球磨機，進行混合磨細，成球后的料球在自然氣溫下進行養(yǎng)護。
配料二水石膏、熟料先行破碎，然后粉煤灰、熟料、二水石膏分別計量同時喂入球磨機。
研磨上述三種原材料在球磨機中混合、攪拌、均勻地研磨，增大混合料顆粒的比表面積，提高熟料對粉煤灰的激發(fā)作用，混合料的細度(0.080毫米方孔篩篩余量在8%以下，最好為3.5～6%。
成球?qū)α锨虻念w粒的粒徑應(yīng)在5～20m/m內(nèi)。顆粒級配要求5m/m累計篩余量大于90%，20m/m累計篩余量小于10%。成球的好壞在于掌握加水量、加料速度、成球盤角度，這對于成型后料球的強度，尤其是使料球初始的強度，以致往后能否承受輸送，堆放過程中的沖擊、磨擦和擠壓而能保持其外形的園整、完好是個關(guān)鍵，經(jīng)試驗加水量為23.0～27.5%。成球盤角度45°～60°。
養(yǎng)護本發(fā)明不需要煅燒或蒸氣養(yǎng)護，也不需要加入任何添加劑，而是在自然氣溫的條件將料球進行養(yǎng)護成為骨料。自然氣溫應(yīng)在0+5～30℃進行養(yǎng)護，在此不同的養(yǎng)護溫度下，溫度越高，輕骨料的筒壓強度增長越快;相反，在低溫下養(yǎng)護，輕骨料的強度發(fā)展緩慢，經(jīng)試驗，養(yǎng)護溫度在20℃，14天筒壓強度能達60kg/cm2，如在5℃左右，45天能達60kg/cm2，輕骨料出廠筒壓強度要求大于25kg/cm2，養(yǎng)護過程中，不能在干燥環(huán)境中，或在強烈的太陽下暴曬，以免料球內(nèi)部出現(xiàn)早期脫水、阻礙料球內(nèi)部水化產(chǎn)物的形成。在冬季生產(chǎn)，需增加保溫設(shè)施或延長養(yǎng)護時間。
本發(fā)明制作的輕骨料主要性能如下非煅燒粉煤灰輕骨料主要性能表
本發(fā)明輕骨料配制的輕混凝土主要性能如下輕混凝土主要性能表
本發(fā)明上述表明，可配制多種用途的輕質(zhì)混凝土，適于建造裝配或現(xiàn)澆的工業(yè)與民用建筑。特別適用于墻體及高層和大跨建筑。由于機械強度高、容重輕，比普通混凝土輕四分之一左右，能減輕建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的自重，便于施工中運輸、吊裝，改善建筑物使用功能，同時又節(jié)約材料用量，降低建筑工程總造價。此外，還可增強建筑物的抗震能力。
本發(fā)明中的含粉煤灰達95%，不僅節(jié)約了專為處理工業(yè)廢渣粉煤灰的巨額投資，節(jié)省堆放場地，又能保護環(huán)境，減少污染，變廢為寶，能產(chǎn)生良好的社會和經(jīng)濟效益。
本發(fā)明自然養(yǎng)護，不需煅燒，節(jié)約能源，生產(chǎn)工藝簡單，成本低，每立方米人民幣18～20元。
以下實施例進一步說明本發(fā)明的實施，特別結(jié)合適當(dāng)?shù)膶嵤├右哉f明，這些實施例僅用以解釋發(fā)明，不能認為是對本發(fā)明的限制。
實施例1粉煤灰87.0%，粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料11.5%，二水石膏1.5%，二水石膏、熟料先在400×600m/m破碎機破碎，然后分別計量同時喂入φ1.2×4.5m球磨機混合細磨，混合料細度為5.1%，成球時，采用φ2.2m成球機，斜度60°加水量25.0%，顆粒粒徑在5～20m/m內(nèi)，在自然氣溫20～22℃進行養(yǎng)護成輕骨料。筒壓強度7天為3.0兆帕，28天為6.0～8.5兆帕，松散容量(千)650～800kg/m3;小時吸水率絕干狀態(tài)在30%以下，自然狀態(tài)在12%以下;軟化系數(shù)大于0.75(自然狀態(tài)下大于0.85);抗凍試驗重量損失小于4%;筒壓強度降低值在15%以內(nèi);碳化后筒壓強度降低值小于20%;干濕循環(huán)試驗筒壓強度和重量損失均小于4%;燒失量不大于17%，含泥量小于2%。
實施例2實施的條件同實施例1，89.0%粉煤灰、9.0%粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料和2.0%二水石膏，混合料細度6.5%成球時加水量為26.5%，在30℃自然氣溫下養(yǎng)護，輕骨料的筒壓強度7天3.9兆帕，14天6.4兆帕，28天8.5兆帕，其他性能同實施例1。
實施例3實施的條件同實施例1，83.5%粉煤灰、14.0%粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料、2.5%二水石膏，混合料細度6.0%，成球加水量23.5%，自然養(yǎng)護的氣溫在8℃，輕骨料的筒壓強度14天3.0兆帕，28天5.7兆帕，其他性能亦同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種用于輕混凝土的非煅燒粉煤灰輕骨料，其特征在于以粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料為激發(fā)劑，輕骨料的組成(重量%)為82～92 粉煤灰8～14 粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料1～4 二水石膏
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的輕骨料，其特征在于粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料的生料組成(重量%)為18～25 粉煤灰70～80 石灰石2～6 二水石膏外滲1～3%瑩石。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述的輕骨料，其特征在于粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料煅燒的溫度1300～1400℃。
4.一種非煅燒粉煤灰輕骨料的制作方法，包括配料、研磨、成球、養(yǎng)護等步驟，其特征在于粉煤灰、粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料、二水石膏計量后同時喂入球磨機，進行混合細磨，成球后的料球在自然氣溫下進行養(yǎng)護。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其特征在于混合料的細度(0.080毫米方孔篩篩余量)在8%以下，最好為3.5～6%，成球加水量為23.0～27.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的方法，其特征在自然氣溫養(yǎng)護的溫度在0+5～30℃。
專利摘要
非煅燒粉煤灰輕骨料及其制作方法，其特征在于以粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料為激發(fā)劑，輕骨料的組成(重量％)為82～92粉煤灰，8～14粉煤灰硅鋁酸鹽水泥熟料，1～4二水石膏，三種材料同時進入球磨機細磨，加水成球后，料球在自然氣溫下養(yǎng)護。本發(fā)明含粉煤灰達95％，工藝簡單，節(jié)約能源，降低成本，產(chǎn)品筒壓強度高，容重輕，特別適用墻體及高層和大跨建筑。
文檔編號C04B18/08GK86106928SQ86106928
公開日1988年1月13日 申請日期1986年10月9日
發(fā)明者孫盛祥, 華豫震, 章茂木, 丁昌杰 申請人:安徽省建筑科學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan