CN108892406A - 一种多孔空芯轻骨料及其制备方法 - Google Patents

一种多孔空芯轻骨料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空芯轻骨料的制备方法，包括以下步骤：（1）将水冻成冰球，并包裹淀粉；（2）将隔热涂料喷涂于淀粉层外，形成隔热层；（3）将水泥浆包裹于隔热层外，形成多孔层，然后养护；（4）将养护后的骨料分别在紫外灯和红外灯循环照射后晾干，得到多孔空芯轻骨料。本发明中淀粉层能吸收冰球的融化水，聚酯树脂的导热系数低，降低热传导，延缓冰球融化。乙二醇和乙烯醚作为成膜剂，能防止温度变化时隔热层破裂，导致融化水泄漏。紫外灯照射促进隔热层老化，红外灯照射促进冰球融化，快速完成固‑液‑气相转变，在蒸汽气压作用下多孔层形成大量连通孔。本发明提供的制备方法，原材料易得，方法简单，能耗低，实施便利。

Description

一种多孔空芯轻骨料及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种多孔空芯轻骨料及其制备方法。
背景技术
轻骨料是指堆积密度小于200kg/m3的骨料，可用于轻集料混凝土、保温砂浆、耐火混凝土和浮床混凝土等。中国的天然轻骨料，如浮石、火山渣等，资源集中于东北、华北地区及海南岛等地，虽然开采后不需经过繁琐加工，甚至破碎、筛分后即可使用，有开采方便、生产能耗小的特点，但天然轻骨料不可再生，而且政府已出台多项政策限制其开采。人造轻骨料，如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩，生产工艺较复杂，需经原材料加工和焙烧等多道工序，质量较好，但能耗较大。因此，有必要开发一种新型轻骨料，不但生产能耗低，而且性能可调。
发明内容
针对现有技术中人造轻骨料工序复杂、能耗大等问题，本发明提供一种多孔空芯轻骨料的制备方法，原材料易得，方法简单，实施便利。
本发明的另一目的是提供一种上述制备方法获得的多孔空芯轻骨料，堆积密度小、用途广泛。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种空芯轻骨料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将水冻成冰球，并包裹淀粉；
（2）将隔热涂料喷涂于淀粉层外，形成隔热层；
（3）将水泥浆包裹于隔热层外，形成多孔层，然后养护；
（4）将养护后的骨料分别在紫外灯和红外灯循环照射后晾干，多孔空芯轻骨料。
步骤（1）中，所述冰球的直径为0.8-1.5cm。
步骤（1）中，所述淀粉优选为可溶性淀粉，淀粉层厚度为0.5-2.5mm。
步骤（2）中，所述隔热涂料由聚酯树脂、乙二醇和乙烯醚按照质量份数40-65份：8-15份：2-5份混合而成。所述隔热层厚度为2-4mm。
步骤（3）中，所述水泥浆由水泥、双氧水、硬脂酸钙和水按照质量比60-95份：5-12份：2-8份：10-25份混合而成。所述多孔层的厚度为0.5-1.2cm。
步骤（3）中，所述养护条件为40-60℃温度下70-90%相对湿度下养护10-30分钟。
步骤（4）中，所述循环照射每次照射时间为5-15分钟；循环次数为3-8次。
一种依据上述方法制备的多孔空芯轻骨料，按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》方法测得空芯轻骨料的堆积密度不高于620 Kg/m3、压碎指标不高于24%和吸水率低于7.5%。
本发明具有以下优点：
本发明所提供的淀粉层能吸收冰球的融化水，防止骨料制备过程中融化水进入多孔层，影响水泥水化硬化进程和性能发展。聚酯树脂的导热系数低至0.19w/m·k，能降低热传导，延缓冰球融化。乙二醇和乙烯醚作为成膜剂，能防止骨料制备温度变化时隔热层破裂，导致融化水泄漏。紫外灯照射促进隔热层老化，红外灯照射促进冰球融化，并且快速完成固-液-气相转变，在蒸汽气压作用下多孔层形成大量连通孔。紫外灯和红外灯循环照射能加速隔热层老化、破裂。本发明提供的制备方法，原材料易得，方法简单，能耗低，实施便利。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1
（1）将水冻成直径为0.8cm的冰球，并包裹0.5mm厚的可溶性淀粉；
（2）将聚酯树脂、乙二醇和乙烯醚按照质量份数40份：8份：2份混合制成隔热涂料，喷涂于淀粉层外，形成2mm厚隔热层。
（3）将水泥、双氧水、硬脂酸钙和水按照质量比60份：5份：2份：10份混匀，得到水泥浆。将水泥浆包裹于隔热层外，形成0.5cm多孔层。然后在40℃、90%相对湿度下养护10分钟，得骨料。
（4）将步骤（3）所得骨料在紫外灯下照射5分钟后在红外灯下照射5分钟，循环8次，得到多孔空芯轻骨料。
实施例2
（1）将水冻成直径为1.5cm的冰球，并包裹2.5mm厚的可溶性淀粉。
（2）将聚酯树脂、乙二醇和乙烯醚按照质量份数65份：15份：5份混合制成隔热涂料，喷涂于淀粉层外，形成4mm厚隔热层。
（3）将水泥、双氧水、硬脂酸钙和水按照质量比95份：12份：8份：25份混匀，得到水泥浆。将水泥浆包裹于隔热层外，形成1.2cm多孔层。然后在60℃、70%相对湿度下养护30分钟，得骨料。
（4）将步骤（3）所得骨料在紫外灯下照射15分钟后在红外灯下照射15分钟，循环3次，得到多孔空芯轻骨料。
实施例3
（1）将水冻成直径为1.0cm的冰球，并包裹1.5mm厚的可溶性淀粉。
（2）将聚酯树脂、乙二醇和乙烯醚按照质量份数50份：10份：3份混合制成隔热涂料，喷涂于淀粉层外，形成2.5mm厚隔热层。
（3）将水泥、双氧水、硬脂酸钙和水按照质量比70份：7份：5份：15份混匀，得到水泥浆。将水泥浆包裹于隔热层外，形成0.8cm多孔层。然后在50℃、80%相对湿度下养护15分钟，得骨料。
（4）将步骤（3）所得骨料在紫外灯下照射10分钟后在红外灯下照射10分钟，循环5次，得到多孔空芯轻骨料。
实施例4
（1）将水冻成直径为1.2cm的冰球，并包裹2mm厚的可溶性淀粉。
（2）将聚酯树脂、乙二醇和乙烯醚按照质量份数60份：12份：4份混合制成隔热涂料，喷涂于淀粉层外，形成3.5mm厚隔热层。
（3）将水泥、双氧水、硬脂酸钙和水按照质量比85份：11份：7份：20份混匀，得到水泥浆。将水泥浆包裹于隔热层外，形成1cm多孔层。然后在55℃、85%相对湿度下养护25分钟，得骨料。
（4）将步骤（3）所得骨料在紫外灯下照射12分钟后在红外灯下照射12分钟，循环7次，得到多孔空芯轻骨料。
实施例5
按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》检测实施例1-4所得空芯轻骨料的堆积密度、压碎指标为和吸水率。
堆积密度（Kg/m3） 压碎指标（%） 吸水率（%）
实施例1 620 22.3 7.32
实施例2 460 19.7 5.21
实施例3 580 18.2 6.02
实施例4 505 20.6 5.99

Claims (9)

1.一种空芯轻骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将水冻成冰球，并包裹淀粉；
（2）将隔热涂料喷涂于淀粉层外，形成隔热层；
（3）将水泥浆包裹于隔热层外，形成多孔层，然后养护；
（4）将养护后的骨料分别在紫外灯和红外灯循环照射后晾干，得到多孔空芯轻骨料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述冰球的直径为0.8-1.5cm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述淀粉优选为可溶性淀粉，淀粉层厚度为0.5-2.5mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述隔热涂料由聚酯树脂、乙二醇和乙烯醚按照质量份数40-65份：8-15份：2-5份混合而成；所述隔热层厚度为2-4mm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述水泥浆由水泥、双氧水、硬脂酸钙和水按照质量比60-95份：5-12份：2-8份：10-25份混合而成；所述多孔层的厚度为0.5-1.2cm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述养护条件为40-60℃温度下70-90%相对湿度下养护10-30分钟。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述循环照射每次照射时间为5-15分钟；循环次数为3-8次。
8.一种如权利要求1-7任一所述的方法获得的多孔空芯轻骨料。
9.根据权利要求8所述的多孔空芯骨料，其特征在于，堆积密度不高于620 Kg/m3、压碎指标不高于24%和吸水率低于7.5%。
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