专利名称:非煅烧粉煤灰轻骨料及其制作方法
本发明是关于一种用于轻混凝土的非煅烧粉煤灰轻骨料。更具体地说，本发明涉及用建造装配式、现浇的工业和民用建筑，以及其它的构筑物，特别适用于墙体、高层和大跨建筑结构。
粉煤灰人工骨料的制造，国际上已从煅烧工艺发展为蒸汽养护或者外加添加剂，使其自然硬化。我国1981年第四期《建材译丛》转载了苏联《建筑材料》1980年第八期第19～20页上披露了一种不煅烧粉煤灰卵石，以85%粉煤灰和15%以上波特兰水泥混合，加水成球，经湿热处理后成人工骨料，或掺入外加剂，加快自然硬化速度，采用此种工艺，生产成本高，由于波特兰水泥作激发剂，粉煤灰的活性得不到充分的发挥，骨料的筒压强度只有5.0～6.0兆帕。同时对粉煤灰中的含CaO量有严格的要求，CaO含量在20%左右，因而粉煤灰的利用受到了限制。日本专利，特许公开昭60-221351披露了以石灰为激发剂的粉煤灰人工骨料，由粉煤灰、石灰和石膏配比组成，成球后在常压下蒸气养护;日本专利，特许公开昭58-19251披露了由80%粉煤灰、20%波特兰水泥组成，加适量的外加剂，混合成球，制成非煅烧粉煤灰人工骨料。上述两种方法，工艺复杂，粉煤灰的活性也得不到充分发挥，骨料的强度也不高。美国专利4336069披露了以1份波特兰水泥和1～15份粉煤灰混合制成的人工骨料，最佳的比例为1∶1.5～2.2。此种骨料中粉煤灰最佳含量为60～70%，粉煤灰中的含CaO量要求达到16.8～29.6%，对氧化钙含量低的粉煤灰就不能利用。
本发明的目的在于充分利用粉煤灰，提供一种含有粉煤灰的硅铝酸盐水泥熟料为激发剂，此种激发剂对骨料中的粉煤灰有较强的激发作用，以增大骨料的强度。用这种骨料配制的混凝土轻质、强度高。
本发明的另一目的在于提供一种在自然气温的条件养护骨料的方法，工艺简单，节约能源，降低成本。
本发明的特征在于以粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料为激发剂，非煅烧粉煤灰轻骨料的组成(重量%)为8～14 粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料，82～92 粉煤灰，1～4 二水石膏。
本发明的轻骨料，由于采用粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料为激发剂，对粉煤灰的活性有强烈的激发作用，可以充分利用粉煤灰，使其在轻骨料中含量能达95%，而且对粉煤灰中氧化钙含量无特殊要求。
本发明所述的激发剂，其特征在于含有粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料，其生料组成(重量%)为18～25 粉煤灰，
70～80 石灰石;
2～6 二水石膏外渗1～3%莹石。经1300～1400℃煅烧。熟料系以C3S、C2S、C4A3S和C11A7CaF2等主要矿物组成，对粉煤灰的活性有较强的激发作用。用此种熟料组成的轻骨料，强度高，而能随时间的延伸(5个月左右)而逐渐增大其强度。
本发明的制作方法包括配料、研磨、成球、养护，其特征在于粉煤灰、粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料和二水石膏计量后同时喂入球磨机，进行混合磨细，成球后的料球在自然气温下进行养护。
配料二水石膏、熟料先行破碎，然后粉煤灰、熟料、二水石膏分别计量同时喂入球磨机。
研磨上述三种原材料在球磨机中混合、搅拌、均匀地研磨，增大混合料颗粒的比表面积，提高熟料对粉煤灰的激发作用，混合料的细度(0.080毫米方孔筛筛余量在8%以下，最好为3.5～6%。
成球对料球的颗粒的粒径应在5～20m/m内。颗粒级配要求5m/m累计筛余量大于90%，20m/m累计筛余量小于10%。成球的好坏在于掌握加水量、加料速度、成球盘角度，这对于成型后料球的强度，尤其是使料球初始的强度，以致往后能否承受输送，堆放过程中的冲击、磨擦和挤压而能保持其外形的园整、完好是个关键，经试验加水量为23.0～27.5%。成球盘角度45°～60°。
养护本发明不需要煅烧或蒸气养护，也不需要加入任何添加剂，而是在自然气温的条件将料球进行养护成为骨料。自然气温应在0+5～30℃进行养护，在此不同的养护温度下，温度越高，轻骨料的筒压强度增长越快;相反，在低温下养护，轻骨料的强度发展缓慢，经试验，养护温度在20℃，14天筒压强度能达60kg/cm2，如在5℃左右，45天能达60kg/cm2，轻骨料出厂筒压强度要求大于25kg/cm2，养护过程中，不能在干燥环境中，或在强烈的太阳下暴晒，以免料球内部出现早期脱水、阻碍料球内部水化产物的形成。在冬季生产，需增加保温设施或延长养护时间。
本发明制作的轻骨料主要性能如下非煅烧粉煤灰轻骨料主要性能表
本发明轻骨料配制的轻混凝土主要性能如下轻混凝土主要性能表
本发明上述表明，可配制多种用途的轻质混凝土，适于建造装配或现浇的工业与民用建筑。特别适用于墙体及高层和大跨建筑。由于机械强度高、容重轻，比普通混凝土轻四分之一左右，能减轻建筑结构及构件的自重，便于施工中运输、吊装，改善建筑物使用功能，同时又节约材料用量，降低建筑工程总造价。此外，还可增强建筑物的抗震能力。
本发明中的含粉煤灰达95%，不仅节约了专为处理工业废渣粉煤灰的巨额投资，节省堆放场地，又能保护环境，减少污染，变废为宝，能产生良好的社会和经济效益。
本发明自然养护，不需煅烧，节约能源，生产工艺简单，成本低，每立方米人民币18～20元。
以下实施例进一步说明本发明的实施，特别结合适当的实施例加以说明，这些实施例仅用以解释发明，不能认为是对本发明的限制。
实施例1粉煤灰87.0%，粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料11.5%，二水石膏1.5%，二水石膏、熟料先在400×600m/m破碎机破碎，然后分别计量同时喂入φ1.2×4.5m球磨机混合细磨，混合料细度为5.1%，成球时，采用φ2.2m成球机，斜度60°加水量25.0%，颗粒粒径在5～20m/m内，在自然气温20～22℃进行养护成轻骨料。筒压强度7天为3.0兆帕，28天为6.0～8.5兆帕，松散容量(千)650～800kg/m3;小时吸水率绝干状态在30%以下，自然状态在12%以下;软化系数大于0.75(自然状态下大于0.85);抗冻试验重量损失小于4%;筒压强度降低值在15%以内;碳化后筒压强度降低值小于20%;干湿循环试验筒压强度和重量损失均小于4%;烧失量不大于17%，含泥量小于2%。
实施例2实施的条件同实施例1，89.0%粉煤灰、9.0%粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料和2.0%二水石膏，混合料细度6.5%成球时加水量为26.5%，在30℃自然气温下养护，轻骨料的筒压强度7天3.9兆帕，14天6.4兆帕，28天8.5兆帕，其他性能同实施例1。
实施例3实施的条件同实施例1，83.5%粉煤灰、14.0%粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料、2.5%二水石膏，混合料细度6.0%，成球加水量23.5%，自然养护的气温在8℃，轻骨料的筒压强度14天3.0兆帕，28天5.7兆帕，其他性能亦同实施例1。
权利要求
1.一种用于轻混凝土的非煅烧粉煤灰轻骨料，其特征在于以粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料为激发剂，轻骨料的组成(重量%)为82～92 粉煤灰8～14 粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料1～4 二水石膏
2.根据权利要求
1所述的轻骨料，其特征在于粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料的生料组成(重量%)为18～25 粉煤灰70～80 石灰石2～6 二水石膏外渗1～3%莹石。
3.根据权利要求
1、2所述的轻骨料，其特征在于粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料煅烧的温度1300～1400℃。
4.一种非煅烧粉煤灰轻骨料的制作方法，包括配料、研磨、成球、养护等步骤，其特征在于粉煤灰、粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料、二水石膏计量后同时喂入球磨机，进行混合细磨，成球后的料球在自然气温下进行养护。
5.根据权利要求
4所述的方法，其特征在于混合料的细度(0.080毫米方孔筛筛余量)在8%以下，最好为3.5～6%，成球加水量为23.0～27.5%。
6.根据权利要求
4所述的方法，其特征在自然气温养护的温度在0+5～30℃。
专利摘要
非煅烧粉煤灰轻骨料及其制作方法，其特征在于以粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料为激发剂，轻骨料的组成(重量％)为82～92粉煤灰，8～14粉煤灰硅铝酸盐水泥熟料，1～4二水石膏，三种材料同时进入球磨机细磨，加水成球后，料球在自然气温下养护。本发明含粉煤灰达95％，工艺简单，节约能源，降低成本，产品筒压强度高，容重轻，特别适用墙体及高层和大跨建筑。
文档编号C04B18/08GK86106928SQ86106928
公开日1988年1月13日 申请日期1986年10月9日
发明者孙盛祥, 华豫震, 章茂木, 丁昌杰 申请人:安徽省建筑科学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan