一种高强度再生陶粒复合预制品的制作方法

1.本发明涉及混凝土陶粒产品技术领域，具体的为一种高强度再生陶粒复合预制品。


背景技术：

2.陶粒，顾名思义，就是陶质的颗粒。陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。
3.因为生产陶粒的原料很多，陶粒的品种也很多，因而颜色也就很多。焙烧陶粒的颜色大多为暗红色、赭红色，也有一些特殊品种为灰黄色、灰黑色、灰白色、青灰色等。免烧陶粒因所用固体废弃物不同，颜色各异，一般为灰黑色，表面没有光泽度，不如焙烧陶粒光滑。陶粒的粒径一般为5~20
㎜
最大的粒径为25
㎜
。陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石。
4.在混凝土高速发展过程中，陶粒的应用量也逐年增大，这对现有的资源要求也不断变高，对此，研发再生陶粒刻不容缓。但再生材料性能不够稳定，力学性能难以达到标准，在混凝土中应用也存在强度不够、吸水率过高等问题，极大的影响了推广应用。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强度再生陶粒复合预制品，合理选配原料，自制再生陶粒，具有优异的力学性能和结构稳定性，用于混凝土制品，流变性好，共混均匀度高，且组分间具有优异的结合效果和强化性能，有效改善了制品的性能参数，符合绿色环保的发展理念，综合实用性强，制得推广应用。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度再生陶粒复合预制品，包括以下组分原料：胶凝材料、再生陶粒、骨料、减水剂、拌合水，其中，再生陶粒密度为365
‑
415kg/m3，粒径为2
‑
10mm，筒压强度为3.1
‑
3.9mpa。
7.作为本发明进一步优选，高强度再生陶粒复合预制品，各组分重量份数为，胶凝材料50
‑
70份、再生陶粒15
‑
35份、骨料60
‑
100份、减水剂1
‑
6份、拌合水35
‑
60份。
8.作为本发明进一步优选，高强度再生陶粒复合预制品，各组分重量份数为，胶凝材料60
‑
65份、再生陶粒22
‑
28份、骨料70
‑
80份、减水剂2
‑
4份、拌合水45
‑
50份。
9.作为本发明进一步优选，胶凝材料选用普通硅酸盐水泥；骨料选用天然砂石，其粗骨料与细骨料占比为3.8
‑
4.4:5.6
‑
6.2；减水剂选用高效聚羧酸减水剂。
10.作为本发明进一步优选，再生陶粒粒径d50为4.3
‑
5.2mm。
11.作为本发明进一步优选，再生陶粒包括以下重量份数原料：污泥40
‑
60份、煤矸石15
‑
20份、粘土6
‑
12份、植物纤维8
‑
15份、热塑性塑料1
‑
5份。
12.作为本发明进一步优选，植物纤维选自秸秆、稻壳、废弃纸张中任意一种或多种混
合物。也可采用废气中纤板，破碎后打浆干燥。
13.作为本发明进一步优选，热塑性塑料选自pe、pp、abs、pmma中的任意一种或多种混合物，也可为废气塑料，熔点低于120℃即可。
14.再生陶粒煅烧过程中，煅烧温度为3个阶段：530
‑
700℃、20
‑
25min；700
‑
980℃、20
‑
40min；980
‑
1250℃、20
‑
40min。
15.另外，在煅烧前，初始进行预热，预热温度为60
‑
120℃，预热期间以3℃/min的速率升温，且在升温过程中保持搅拌，待升至120℃时，通入惰性气体，保温搅拌10
‑
15min。
16.煅烧后，进行降温，降温至180
‑
300℃，期间以2℃/min的速率由300℃降至180℃，然后同样通入惰性气体，保温20
‑
60min，再自然冷却即得。
17.本发明的有益效果在于：本发明合理选配原料，自制再生陶粒，具有优异的力学性能和结构稳定性，用于混凝土制品，流变性好，共混均匀度高，且组分间具有优异的结合效果和强化性能，有效改善了制品的性能参数，符合绿色环保的发展理念，综合实用性强，制得推广应用。
18.优化设计再生陶粒，部分替代骨料，不仅提高了资源利用率，同时保证了再生制品的性能强度和稳定性，经济效益好，性价比高，与混凝土原料间分散效果好，成品均匀致密，力学性能稳定，具有优异的抗压强度和抗渗能力，经济高效。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1：一种高强度再生陶粒复合预制品，包括以下组分原料：胶凝材料、再生陶粒、骨料、减水剂、拌合水，其中，再生陶粒密度为388kg/m3，粒径为2
‑
10mm，筒压强度为3.46mpa。
21.高强度再生陶粒复合预制品，各组分重量份数为，胶凝材料65份、再生陶粒26份、骨料75份、减水剂3份、拌合水50份。
22.胶凝材料选用普通硅酸盐水泥；骨料选用天然砂石，其粗骨料与细骨料占比为4.2:5.8；减水剂选用高效聚羧酸减水剂。
23.再生陶粒粒径d50为4.3mm。
24.再生陶粒包括以下重量份数原料：污泥52份、煤矸石18份、粘土10份、植物纤维10份、热塑性塑料4份。
25.其中，植物纤维选自秸秆、稻壳、废弃纸张中任意一种或多种混合物。热塑性塑料选自pe、pp、abs、pmma中的任意一种或多种混合物。
26.实施例2：一种高强度再生陶粒复合预制品，包括以下组分原料：胶凝材料、再生陶粒、骨料、减水剂、拌合水，其中，再生陶粒密度为402kg/m3，粒径为2
‑
10mm，筒压强度为3.76mpa。
27.高强度再生陶粒复合预制品，各组分重量份数为，胶凝材料60份、再生陶粒30份、骨料80份、减水剂4份、拌合水50份。
28.胶凝材料选用普通硅酸盐水泥；骨料选用天然砂石，其粗骨料与细骨料占比为4.0:6.0；减水剂选用高效聚羧酸减水剂。
29.再生陶粒粒径d50为4.65mm。
30.再生陶粒包括以下重量份数原料：污泥55份、煤矸石15份、粘土12份、植物纤维12份、热塑性塑料3份。
31.其中，植物纤维选自秸秆、稻壳、废弃纸张中任意一种或多种混合物。热塑性塑料选自pe、pp、abs、pmma中的任意一种或多种混合物。
32.实施例3：一种高强度再生陶粒复合预制品，包括以下组分原料：胶凝材料、再生陶粒、骨料、减水剂、拌合水，其中，再生陶粒密度为392.5kg/m3，粒径为2
‑
10mm，筒压强度为3.62mpa。
33.高强度再生陶粒复合预制品，各组分重量份数为，胶凝材料50份、再生陶粒20份、骨料70份、减水剂2份、拌合水42份。
34.作为本发明进一步优选，胶凝材料选用普通硅酸盐水泥；骨料选用天然砂石，其粗骨料与细骨料占比为3.8:6.2；减水剂选用高效聚羧酸减水剂。
35.再生陶粒粒径d50为4.53mm。
36.再生陶粒包括以下重量份数原料：污泥60份、煤矸石15份、粘土12份、植物纤维15份、热塑性塑料1份。
37.其中，植物纤维选自秸秆、稻壳、废弃纸张中任意一种或多种混合物。热塑性塑料选自pe、pp、abs、pmma中的任意一种或多种混合物。
38.实施例4：一种高强度再生陶粒复合预制品，包括以下组分原料：胶凝材料、再生陶粒、骨料、减水剂、拌合水，其中，再生陶粒密度为411kg/m3，粒径为2
‑
10mm，筒压强度为3.9mpa。
39.高强度再生陶粒复合预制品，各组分重量份数为，胶凝材料65份、再生陶粒28份、骨料80份、减水剂4份、拌合水55份。
40.胶凝材料选用普通硅酸盐水泥；骨料选用天然砂石，其粗骨料与细骨料占比为4.1:5.9；减水剂选用高效聚羧酸减水剂。
41.再生陶粒粒径d50为5.0mm。
42.再生陶粒包括以下重量份数原料：污泥44份、煤矸石16份、粘土12份、植物纤维12份、热塑性塑料5份。
43.其中，植物纤维选自秸秆、稻壳、废弃纸张中任意一种或多种混合物。热塑性塑料选自pe、pp、abs、pmma中的任意一种或多种混合物。
44.实施例5：一种高强度再生陶粒复合预制品，包括以下组分原料：胶凝材料、再生陶粒、骨料、减水剂、拌合水，其中，再生陶粒密度为362kg/m3，粒径为2
‑
10mm，筒压强度为3.17mpa。
45.高强度再生陶粒复合预制品，各组分重量份数为，胶凝材料60份、再生陶粒20份、骨料70份、减水剂1.5份、拌合水40份。
46.胶凝材料选用普通硅酸盐水泥；骨料选用天然砂石，其粗骨料与细骨料占比为4.1:5.9；减水剂选用高效聚羧酸减水剂。
47.再生陶粒粒径d50为4.8mm。
48.再生陶粒包括以下重量份数原料：污泥50份、煤矸石16份、粘土6份、植物纤维15份、热塑性塑料5份。
49.其中，植物纤维选自秸秆、稻壳、废弃纸张中任意一种或多种混合物。热塑性塑料选自pe、pp、abs、pmma中的任意一种或多种混合物。
50.对比例：以实施例1为基础，将其中再生陶粒替换为骨料，其他条件不变，同等条件制备混凝土制品。
51.将实施例1
‑
5和对比例制得的制品进行性能测试，数据如下：需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。