一种粉煤灰陶粒砂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土原料制备领域，特别是，涉及一种粉煤灰陶粒砂，粉煤灰陶粒砂 的制备方法，由该方法制备的粉煤灰陶粒砂，以及该粉煤灰陶粒砂在生产混凝土中应用。
【背景技术】
[0002] 砂子是混凝土中的主要原料（略占三分之一），它由自然界中采挖获得。粉煤灰是 热电厂产生的工业废料，将它制作成陶粒砂替代天然砂可以减少工业废物的排放，减少采 挖对自然界的破坏。制备陶粒砂可以采用高温烧结的方式，用回转窑将粉煤灰烧结成陶粒 砂，这个过程中需要耗费大量的热能；也可以采用粘结剂，将粉煤灰粘结成球状物制成，但 这样的粘结剂价格较高，用于混凝土原料其经济性受影响较大。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有的制备粉煤灰陶粒砂的过程中需要采用高温焙烧或者 需要采用价格较高的粘结剂的缺陷，提供一种新的粉煤灰陶粒砂及其制备方法和应用。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了一种粉煤灰陶粒砂，其中，该粉煤灰陶粒砂含有粉 煤灰、生石灰粉和硅酸盐水泥。
[0005] 本发明还提供了所述粉煤灰陶粒砂的制备方法，其中，该方法包括下述步骤：
[0006] (1)将粉煤灰、生石灰粉和硅酸盐水泥混合；
[0007] (2)将步骤（1)得到的混合物与水混合，然后成砂。
[0008] 再者，本发明还提供了由上述方法制备得到的粉煤灰陶粒砂。
[0009] 本发明还提供了由上述粉煤灰陶粒砂在生产混凝土中应用。
[0010] 本发明提供的粉煤灰陶粒砂制备方法无需高温焙烧，也不需要价格昂贵的粘结 剂，该方法简单，实用，成本低。按照本发明提供的制备方法制备得到的粉煤灰陶粒砂符合 国家轻集料标准GB/T17431-2010的筒压强度要求。
[0011] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0012] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0013] 本发明提供了 一种粉煤灰陶粒砂，该粉煤灰陶粒砂含有粉煤灰、生石灰粉和硅酸 盐水泥。
[0014] 按照本发明，尽管所述粉煤灰陶粒砂中各组分的含量范围可以在较宽的范围内变 化，但是，优选情况下，为了获得质量更佳的粉煤灰陶粒砂，以所述粉煤灰陶粒砂的总重量 为基准，在所述粉煤灰陶粒砂中，所述粉煤灰的含量为65-95重量％，所述生石灰粉的含量 为1-20重量％，所述硅酸盐水泥的含量为1-20重量％ ;更优选情况下，以所述粉煤灰陶 粒砂的总重量为基准，所述粉煤灰的含量为75-85重量％，所述生石灰粉的含量为5-15重 量％，所述娃酸盐水泥的含量为5-15重量％。
[0015] 按照本发明，所述粉煤灰可以为本领域常规使用的各种粉煤灰。优选情况下，所述 粉煤灰为I级粉煤灰、π级粉煤灰和III级粉煤灰中的至少一种。所述I级粉煤灰、所述Π 级粉煤灰和所述UI级粉煤灰是根据其细度、需水量、烧失量、含水量和三氧化硫含量进行 分级的。所述I级粉煤灰的参数指标如：采用45μL?筛余量（％)不大于12%，需水量不大 于95 %，烧失量不大于5%，含水量不大于1 %，三氧化硫含量不大于3%。所述II级粉煤 灰的参数指标如：采用45μm筛余量（％)不大于20%，需水量不大于105%，烧失量不大 于8%，含水量不大于1 %，三氧化硫含量不大于3%。所述III级粉煤灰的参数指标如：采 用45μm筛余量（％)不大于45%，需水量不大于115%，烧失量不大于15%，含水量无规 定，三氧化硫含量不大于3 %。
[0016] 进一步优选地，所述粉煤灰的烧失量小于3重量％。
[0017] 按照本发明，优选情况下，所述生石灰粉的平均颗粒直径为50-300微米。
[0018] 按照本发明，所述硅酸盐水泥可以为本领域常规的选择，例如可以为普通硅酸盐 水泥。
[0019] 按照本发明，所述粉煤灰陶粒砂可以为球形、椭圆球形或不规则碎石状。优选情况 下，所述粉煤灰陶粒砂为球形。
[0020] 本发明提供了一种粉煤灰陶粒砂的制备方法，该方法包括下述步骤：
[0021] (1)将粉煤灰、生石灰粉和硅酸盐水泥混合；
[0022] (2)将步骤（1)得到的混合物与水混合，然后成砂。
[0023] 按照本发明，以步骤（1)得到的混合物为100重量％计，所述粉煤灰的用量可以 为65-95重量％，所述生石灰粉的用量可以为1-20重量％，所述硅酸盐水泥的用量可以为 1-20重量％。优选情况下，以步骤（1)得到的混合物为100重量％计，所述粉煤灰的用量为 75-85重量％，所述生石灰粉的用量为5-15重量％，所述娃酸盐水泥的用量为5-15重量％。
[0024] 在本发明提供的所述方法中，所述粉煤灰、所述生石灰粉和所述硅酸盐水泥与前 文描述的相同。
[0025] 按照本发明，优选情况下，在步骤⑵中，步骤（1)得到的混合物与水的用量的重 量比为1-10 :1 ;更优选情况下，在步骤（2)中，步骤（1)得到的混合物与水的用量的重量比 为 3-7 :1。
[0026] 按照本发明，为了使步骤（1)得到的混合物与水混合均匀，将步骤（1)得到的混合 物与水混合的方式优选为将水以雾状喷入所述混合物中。
[0027] 按照本发明，所述方法还可以包括：在成砂之后，将所述成砂的过程得到的砂置于 阴凉处养护，前5-15天每天向砂中喷淋水，之后每两至三天喷淋一次水，并总共实施喷淋 水20-40天。所述阴凉处是指无光直射，且温度不超过20°C的环境。
[0028] 按照本发明，步骤（1)的混合过程可以在搅拌器中实施。所述搅拌器的实施条件 可以包括：搅拌速度为20_60r/min，搅拌时间为l_5min。优选地，搅拌速度为40_50r/min， 搅拌时间为2-3min。
[0029] 按照本发明，步骤（2)的混合和成砂过程可以在成砂机中实施。
[0030] 本发明还提供了由上述方法制备得到的粉煤灰陶粒砂。该粉煤灰陶粒砂符合国家 轻集料标准GB/T17431-2010的筒压强度要求。
[0031] 本发明还提供了由上述粉煤灰陶粒砂在生产混凝土中应用。
[0032] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0033] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0034] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任