专利名称：陶粒防水混凝土的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防水混凝土及其生产方法，尤其是一种多功能防水混凝土，及其以陶粒为集料进行生产的方法。
已有的防水混凝土是以调整配合比，掺外加剂或使用新品种水泥等方法提高自身的密实性、憎水性和抗渗性的;但是，多数防水混凝土的功能不全，如能防水不能保温，能保温但不抗磨损，具有憎水性，但当水压较大时则无效，密实性良好，但不一定有耐久性，还有或是使用不便，或是造价较高，难以同时具备优质防水混凝土所需的多种功能。
本发明的目的是生产一种多功能的防水混凝土，这种防水混凝土是同时具有优良的抗渗性、保温性、抗磨损、憎水性，能承受高的水压、密实性良好、抗化学侵蚀、有高的强度、良好的耐久性、使用方便、造价低廉的防水混凝土。
本防水混凝土是这样实现的，以磨细的陶粒(园粒型或碎石型)粉料或轻砂为集料，以水和硅酸盐水泥为胶凝浆体，拌合而成的一种陶粒防水混凝土(水泥砂浆)。
作为这种防水混凝土集料的磨细陶粒粉料，其主要特征是粒小、质轻、高的硬度和耐磨度、阻水、利水和陶瓷般的化学稳定性，大的比表面积……。
使用这种陶粒集料配制的陶粒防水混凝土有以下的优良性能1、良好的流动性混凝土的流动性是和易性的重要指标，由于陶粒集料是细而轻的粒料，易于流动，能增加混凝土的流动性，有不吸水而利水的陶瓷特征，在保持流动性及水灰比不变的情况下，可减少用水量，减少了混凝土热源，克服了因需水量大带来的混凝土质量的降低，从而提高了混凝土的防渗性能。
2、低的热膨胀理论表明，热膨胀系数，主要是随粗骨料的种类和数量不同而变化的，本陶粒防水混凝土的集料是轻而细的骨料，不含粗骨料，故排除了因热膨胀(热收缩)而产生裂隙的主要因素，提高了混凝土的防渗性能。
3、良好的耐磨性混凝土的抗磨度和抗气蚀性能，皆随混凝土材料的硬度、强度和刚度的增加而提高。
本防水混凝土骨料(陶粒)摩氏硬度可大于8，因而可提高混凝土的强度和抗磨度，可减少气蚀和磨损作用对混凝土的破坏，而增加建筑物的耐久性，并防止面层破坏和渗透。
4、具有含气特征本陶粒防水混凝土，具有一定的含气特征，这是通过引气作用进行的，即所含气体是通过细集料陶粒粉挟带进来的，可使混凝土的气孔率达15%以上，这些气孔是互不连通的，多呈海棉状，有时呈球状，椭园状，并可见到在气孔的孔壁上有一层光洁致密的硬膜，可能是水泥水化后而产生的凝胶，这些气孔及其孔壁的形成，都对防水、防渗有利。
5、具有增塑作用本陶粒防水混凝土胶结之前，具有良好的稳定性，这与其增塑作用有关。磨细的陶粒粉料质轻粒小，在混凝土中难于下沉，也阻止了水泥颗粒的下沉，而水泥颗粒难于上浮，也阻止了陶粒粉料的上浮，因此有不沉淀，不泌出，不离析，触变性良好的性能，能使混凝土在初凝之前一开始就处于稳定平衡状态，并具有了均质性，能使凝结后的混凝土均质密实，而达到防渗的作用。
本防水混凝土凝结前的这种稳定性，也可能是被挟带进来的空气稳定和不逸出的原因。
6、具有硅、铝等活性成份其混凝土的陶粒集料主要为硅、铝成份，磨细的陶粒粉料含有一定量的活性硅铝物质，能与水泥水化产物的伴生物化合而产生提高强度的成份，由此能增加混凝土的强度，提高抗渗能力。
7、具有低渗透性其陶粒集料具有陶瓷性质，与水不发生吸附，有利于陶粒集料与水泥粘结，促使混凝土密实。因为不吸水，能使混凝土的需水量减少，因为利水和自身的陶瓷密实结构，水体不可能穿透粉粒，而防渗隔水，因为陶粒粉粒的不透水，与水泥胶凝后，其渗透系数低。所有这些都具备了低的渗透性。
8、具有保温性能陶粒是一种多孔轻质材料，可在细小颗粒的情况下仍具有多孔质。
大体积的混凝土建筑(大坝)因为耐候性原因，特别是当龄期较短，因水化热而内部温度高，外部一当温度骤降而产生裂缝，影响防渗和稳定。而本防水混凝土(砂浆)是进行大坝保温的有效措施。
9、具有抗化学侵蚀性用化学稳定性不良的骨料为集料制备的混凝土，由于水中的碱与骨料中矿物成份之间的化学反应，会造成混凝土全部或局部损坏。陶粒骨料具有陶瓷般的化学稳定性，故能防止化学侵蚀，以及能防止水体沿化学侵蚀所产生裂缝和连通的孔隙的渗透。
10、具有较高的强度经试件检验本陶粒防水混凝土的抗压强度大于膨胀水泥的强度，这显然是上述的各项优良性能的综合作用的结果。
由于采用了具有以上成份特征、理化特征的陶粒为集料及其所配制的混凝土能具备防水混凝土的许多优良性能的方案，可生产出具有多功能的和较多优良特征的陶粒防水混凝土并可以达到本发明的目的，生产方法简单。
本发明以陶粒为集料生产防水混凝土不但具有优良的防水、防渗性能，还具有上述的许多优良特征，并且生产方法简单，使用方便，造价低廉而用于多种建筑工程、水电工程、海港、桥基、石油钻井等工程的防水、防渗，特别是我国三峡工程的建设和其他大型水工建筑工程的建设具有重要意义，对于治水防洪的河提工程，以及对于防止因地壳下沉或是因海平面上升而设置的海堤工程具有重要意义。也可用于其它方面的防潮、防水、防渗、保温、隔热、隔音……。
本发明的生产工艺如下本防水混凝土，其生产工艺与一般混凝土(砂浆)的生产基本一样，只是采用的集料为磨细的陶粒粉料或陶砂，即先将较大的陶粒粒料或大的块料(陶结块)，进行破碎，然后再进行磨细，其磨细粒度可为(1)磨至3-5毫米以下，无需再人为分级，而保持其自然级配。(2)磨细至约为水泥颗粒的大小。将以上磨细的陶粒与水和硅酸盐水泥适当配合，充分拌合和振捣(压实)再经凝聚和养护即成为防水塑性物体。
以下结合实施例对本发明作进一步的说明1、采用磨细的陶粒粉料为集料，粒径约为水泥颗粒大小的粉料方案，具体是采用容重为1100kg/m3的陶粒块料(陶结块)粉碎至0.08毫米方孔筛过筛，胶结料为400＃以上的普通硅酸盐水泥，固体物料比为水泥∶陶粒＝1∶2.3;经48天水中浸泡进行防水观察结果试件浸润深度约为3mm，其余则全部是干的，而对照样(用标砂做的)则整个件体全部被水渗入浸湿。
2、采用粒径3-5mm以下的并保持其自然级配的陶粒轻砂为集料的方案，并采用压榨法捣实，具体是以重量约1100kg/m3的陶粒块料，经磨细至粒径小于3mm以下，水泥为500＃的普通硅酸盐水泥、水灰比0.25左右，经压实制成小试件，经同一设备，同一操作工人做成的对照试件对比，其抗压强度提高30%，耐磨度及抗折强度提高更多，密实度防渗性能均更为优良。
本陶粒防水混凝土与防水用的膨胀水泥混凝相比，其强度仅从粉料方案来看，陶粒防水混凝土28天抗压强度达46兆帕，而明矾石膨胀泥28天抗压强度为31.44兆帕，石膏矾土膨胀水泥抗压强度为42.8兆帕，而以本陶粒防水混凝土为优，但造价却反而便宜。
本陶粒防水混凝土的集料(粉料或轻砂)能长期保存而不失效，可随时与硅酸盐水泥配制而成防水混凝土，但当制作保温要求较高的防水混凝土时，宜采用轻或超轻陶粒为原料，当制作强度要求较高的防水混凝土，宜采用较大容重的轻砂(粒径小于3mm，并有自然级配)为集料，当制作有多种要求的防水混凝土时，宜采用容重偏大的陶粒粉料为集料。但均能具有优良的防水性能。当必要的时候，可掺入其他骨料和外加剂搭配使用。
本陶粒防水混凝土，当采用磨细的陶粒(陶块)粉料，其陶粒微粒约为水泥颗粒大小的方案及其实施例表明陶粒微粉与硅酸盐水泥拌合(可将陶粒与水泥熟料共同磨细，也可以分别磨细再仔细拌合)的制品，实际上是一种陶粒硅酸盐水泥产品-陶粒水泥。用这种陶粒水泥直接制造的水泥块(混凝土)已达400＃-500＃标号，抗折强度已达46kg/cm2，而陶粒微粒的掺合量已占所产成品重量的61%，以上指标与现有的火山灰质硅酸水泥、矿渣水泥等相比，都已超过和达到其最高的指标和最高标号。因此陶粒防水混凝土，其固体物料微粒就是陶粒硅酸盐水泥-陶粒水泥。除用于防水、防渗之外，其它应用方面的适用性与火山灰水泥和矿渣水泥相类似。
权利要求
1.一种防水混凝土是以调整配合比，掺外加剂或使用特殊品种的水泥凝结而成的，本发明的特征是以磨细的陶粒(或陶结块)为集料，以水和硅酸盐水泥为胶凝浆体，经拌合、振捣或压实凝聚而成的陶粒防水混凝土。
2.一种防水混凝土是具有密实性、憎水性或抗渗性的。本发明的特征是其陶粒防水混凝土不但具有密实性、憎水性或抗渗性，而且具有保温、耐磨、抗化学侵蚀、高的强度，耐久性好，利于施工的优良性质。
3.根据权利要求1.陶粒防水混凝土是以磨细的陶料为集料，其特征是可用粒径小于3mm的陶粒轻砂为集料。
4.根据权利要求1.是以磨细的陶粒为集料，其特征是当制作保温要求较高的防水混凝土时，可使用轻或超陶粒为原料，当制作强度和密实度要求较高的防水混凝土，可采用较大容量、较高强度，其粒径小于3-5mm以下，并有自然级配的轻砂为集料。
5.根据权利要求1.经拌合、振捣或压实凝聚而成陶粒防水混凝土，其特片是当混凝土的密实度、强度和耐磨度要求高时，则采用大的容重、高的强度，粒径小于3-5mm以下，具有级配的陶粒轻砂为集料，并以压榨法进行压实。
6.根据权利要求1.是以磨细的陶粒为集料，以水和硅酸水泥为胶凝浆体，其特征是采用磨细的、粒径约为水泥颗粒大小的陶粒粉料，以普通硅酸盐水泥为胶结料生产防水混凝土。
7.根据权利要求6、采用磨细的粒径为水泥微粒大小的陶粒粉料生产防水砼，其特征是可将陶粒与硅盐水泥熟料共同磨细，也可以分别磨细再仔细拌合而成为陶粒硅酸盐水泥-陶粒水泥。除用于防水、防渗之外，其它应用方面的适用性与火山灰水泥和矿渣水泥相同。
全文摘要
陶粒防水混凝土，涉及一种防水、防渗混凝土，它是以磨细的陶粒粉料或轻砂为集料，以水和硅酸盐水泥为胶凝浆体拌合而成的一种多功能防水混凝土(水泥砂浆)，具有优良的抗渗，保温，耐磨，憎水，抗化学侵蚀，强度高，耐久性好，使用方便，成本低廉的特征，广泛用于建筑、水电、石油钻井、海港、海堤等工程，特别对我国三峡工程和其它大型水电工程以及治水、防洪工程等具有重要意义。
文档编号C04B28/04GK1092752SQ9311654
公开日1994年9月28日 申请日期1993年8月28日 优先权日1993年8月28日
发明者蒋里军 申请人:蒋里军