CN114213149A - 一种高吸水性陶粒轻骨料混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高吸水性陶粒轻骨料混凝土及其制备方法。所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土包括以下重量份的原料：水泥400‑450份，粉煤灰0‑25份，矿粉0‑20份，人工砂500‑750份，高吸水性陶粒650‑800份，水250‑320份，外加剂0‑1.1份。本发明的高吸水性陶粒轻骨料混凝土制备方法，针对高吸水性陶粒普遍存在的吸水速度快，吸水率高，预湿时间过长，流程繁琐等问题,通过工艺的优化设计和方法创新，大大减少了陶粒预湿所需时间，使陶粒混凝土的拌合流程更为连贯紧凑，大幅度节省了生产成本，提高了生产效率，节约了生产场地。

Description

一种高吸水性陶粒轻骨料混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种高吸水性陶粒轻骨料混凝土及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

有报道（刘志浩.公路桥梁工程中陶粒混凝土的应用[J].中国高新科技,2019(18):85-87.）将工业固废加工处理后制成陶粒，用于代替粗骨料制备轻骨料陶粒混凝土。陶粒混凝土是以陶粒代替石子作为混凝土的骨料,它具有以下优点:1、陶粒混凝土重量轻,比普通混凝土轻2/3~1/5,由于自重轻,可减少基础荷载,因而可使整个建筑物自重减轻；2、陶粒混凝土保温性能好，热损失小；3、陶粒混凝土抗渗性好:陶粒表面比碎石粗糙，具有一定吸水能力，所以陶粒与水泥砂浆之间的粘结能力较强，因而陶粒混凝土具有较高的抗渗能力和耐久性；4、陶粒混凝土耐火性好:防火试验结果表明，它的耐火极限温度可达3小时以上，而普通混凝土的耐火极限温度一般为1.5~2小时。由于陶粒混凝土具有以上优点，所以目前工程上得以广泛地运用。但因陶粒的吸水率过大、表观密度小、压碎值大、耐久性差等缺陷，若不经预湿处理，其配制的陶粒混凝土强度低，吸水率大，易脱落，故一般采用骨料预湿处理使陶粒吸收适量水分，以发挥其在混凝土中的“微泵效应”，进而提高陶粒混凝土的各项性能指标。但是，常规的陶粒混凝土制备技术均存在预湿流程分离、占地面积大、场地周转率低、预湿时间过长等问题，无法做到及时生产，不利于实际生产的需求。

因此，仍需一种新的针对高吸水性陶粒的陶粒混凝土制备方法，简化预湿流程，提高预湿效率，发挥“微泵效应”，从而使陶粒预湿水分在水泥中后期水化过程中逐渐排出，达到养护水泥，提高后期强度的效果，进而改善高吸水性陶粒轻骨料混凝土的各项性能指标，以制备出具有轻质高强性质的轻骨料陶粒混凝土。

发明内容

本发明旨在提供一种高吸水性陶粒轻骨料混凝土及其制备方法，使用具有高吸水性的陶粒，通过工艺的优化设计和方法创新，简化预湿流程，解决现有技术中流程分离、混凝土强度不佳等问题，将其100%取代传统混凝土中的粗骨料以制备轻骨料陶粒混凝土，大大提高粉煤灰等工业固废的利用率，大量消耗工业固废。使制得的轻骨料陶粒混凝土，具有强度高、抗开裂、轻质环保、保温性能好等特点。

本发明提供了一种高吸水性陶粒轻骨料混凝土，包括以下重量份的原料：水泥400-450份，粉煤灰0-25份，矿粉0-20份，人工砂500-750份，高吸水性陶粒650-800份，水250-320份，外加剂0-1.1份。

优选地，所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土包括以下重量份的原料：水泥442份，粉煤灰0份，矿粉0份，人工砂600份，高吸水性陶粒722份，水300份，外加剂0.2份。

进一步地，所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰或超细粉煤灰中的任意一种，矿粉为s75、s95、s105矿粉中的任意一种。

进一步地，所述人工砂的细度模数为2.5-2.7，粒径范围在0.15-0.3mm的物料不低于15wt% ，MB值小于1.4，石粉含量不大于7wt%。

进一步地，所述高吸水性陶粒选自粘土陶粒、粉煤灰陶粒、页岩陶粒、火山渣陶粒、煤矸石陶粒、膨胀珍珠岩陶粒中的一种或几种，其外形为圆球形或者碎石形，粒径小于15mm，堆积密度为600-950kg/m³，1h吸水率高于或等于陶粒自重的8%，饱和吸水率高于或等于陶粒自重的10%。

进一步地，所述外加剂由减水剂、缓凝剂、引气剂中的至少一种组成。所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂；所述引气剂能显著的改善混凝土的和易性、降低混凝土的离析、泌水，提高可泵送性，提高混凝土的抗冻性、耐久性。

所述减水剂为木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、聚羧酸中的一种或几种；加入混凝土拌合物后减水剂对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量,节约水泥。

在本发明的一些实施例中,高吸水性陶粒粒径为5-15mm。在本发明的一些实施例中,外加剂由聚羧酸减水剂、水组成，固含量为40%。

在本发明的一些实施例中,所述陶粒预湿搅拌机为高吸水性能陶粒快速预湿搅拌机。

本发明还提供了上述高吸水性陶粒轻骨料混凝土的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按以下步骤确定预湿用水量C，并对高吸水性陶粒进行预湿；

1）确定陶粒的饱和吸水率B；

2）设备预湿：启动加湿喷水头和超细喷雾头快速预湿搅拌仓仓壁，打开排料口，设备预湿用水通过排料口排出，用以预湿排料口下部的对向面干滚轴；

3）不加预湿地，将一定重量M的陶粒由进料口投入到搅拌仓仓体内后,盖好搅拌仓上盖搅拌5-15s，以陶粒不出现破碎为宜；

4）计算陶粒预湿用水量C1、C2，其中：C1=0.25*B*M，C2=0.7*B*M；

5）通过加湿喷水头，将4）中算得的第一阶段预湿用水量C1均匀喷入搅拌仓并持续缓速搅拌60-120s，以搅拌至陶粒表面湿润、色泽变深为宜；

6）通过超细喷雾头，将4）中算得的第二阶段预湿用水量C2均匀喷入搅拌仓并持续中速搅拌120-200s，以搅拌至陶粒表面湿润有光泽、搅拌仓仓底出现少量泌水为宜；

7）通过喷雾管向搅拌仓仓体内注入过量预湿用水，注水至完全覆没陶粒且不超过搅拌叶中轴高度为宜，持续高速搅拌60-120s；

8）陶粒吸水完毕后,通过排水口将7）中所述过量预湿用水全部排出；

9）打开排料口仓门，将搅拌仓仓内陶粒全部排出至陶粒快速预湿搅拌机的对向面干滚轴上，滚轴开始对向转动，陶粒经过面干滚轴后达到表面面干的效果。

10）及时地，将上述预湿完成的陶粒与混凝土制备所需其它材料进行投放搅拌，需要注意的是，后续加入的混凝土的用水量需要扣除预湿用水量C1+C2。

进一步地，所述步骤1）中陶粒的饱和吸水率按以下方法测得：

①不加预湿地，测定完全干燥状态下一定数量的陶粒重量A1；

②将上述测重后的陶粒置于足量水中，吸水至饱和或其重量稳定，再沥水至其处于饱和面干状态，测定其重量A2；

③计算其饱和吸水率B，B=（A2-A1）/A1。

步骤二、按配方量向搅拌机内投入人工砂、水泥、掺合料搅拌30s-60s；

其中，搅拌时长宜为30-60s，以搅拌至拌合物表面颜色加深、拌合均匀为宜。

步骤三、计算净用水量D，D=配方用水量-预湿用水量C；

步骤四、按配方称量减水剂和步骤三中计算得到的净用水，混合搅拌0-30s，投入搅拌机后再搅拌2min；

其中，减水剂和净用水的搅拌时长宜为0-20s，以其混合物不再出现大量浮泡为宜，投入搅拌机后的搅拌时长宜为2-3min，以搅拌至拌合物表面水润有光泽、无多余泌水为宜。

步骤五、将拌合物搅拌均匀，制得所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土。

在本发明的一些实施例中,所述步骤二至步骤五的搅拌均在双卧轴强制式搅拌机中进行。

本发明的有益效果：

1）本发明的高吸水性陶粒轻骨料混凝土，解决了其原料吸水性能过高，难以制备高强轻骨料混凝土的问题，制备出的高吸水性陶粒轻骨料混凝土具有轻质、高强的特性，其干容重小于1950kg/m³，28d抗压强度大于40Mpa，保温性能优异；可在高层建筑、大跨度桥梁和桥面铺装等工程领域发挥比普通硅酸盐混凝土更佳的实用价值。

2）本发明的高吸水性陶粒轻骨料混凝土制备方法，针对高吸水性陶粒普遍存在的吸水速度快，吸水率高，预湿时间过长，流程繁琐等问题,通过工艺的优化设计和方法创新，大大减少了陶粒预湿所需时间，使陶粒混凝土的拌合流程更为连贯紧凑，大幅度节省了生产成本，提高了生产效率，节约了生产场地。此外，本制备方法在很大程度上发挥了“微泵效应”，使陶粒预湿水分在水泥中后期水化过程中逐渐排出，达到养护水泥、提高后期强度的效果，进而较好的改善了高吸水性陶粒轻骨料混凝土的各项性能指标。

附图说明

图1为本发明制备高吸水性陶粒轻骨料混凝土的流程示意图。

图2为本发明制备步骤中步骤一所述预湿陶粒的流程示意图。

图3为本发明使用的的高效吸水性陶粒的快速预湿设备俯视图。

图4为图3中沿A-A线的剖视图。

图5为图3中沿B-B线的剖视图。

具体实施方式

下面结合更具体的实施方式对本发明做进一步展开说明,但需要指出的是,本发明的高吸水性陶粒轻骨料混凝土及其制备方法并不限于这种特定的组分或步骤。对于本领域技术人员显然可以理解的是,以下的说明内容即使不做任何调整或修正,也可以直接适用于在此未指明的其他类似组分或工艺步骤。

此外应理解,本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤,除非另有说明；还应理解,除非另有说明,各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具,而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容的情况下,当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土包括以下重量份的原料：水泥382份，粉煤灰30份，矿粉30份，人工砂600份，陶粒722份，水300份，外加剂0.2份。

本实施例中的混凝土制备方法包括如下步骤：

步骤一、测定高吸水性陶粒的饱和吸水率，计算预湿用水量并进行陶粒预湿，具体方法如下：

1）取一定量高吸水性页岩陶粒，放于烘箱中烘干至其重量稳定；使用电子秤称量1000g烘干后的陶粒，不加预湿地，投入5kg水中，水面应保持覆盖全部陶粒；吸水48h后，沥水至其处于饱和面干状态，使用电子秤测定其重量为1220g；计算其饱和吸水率B，B=（1220-1000）/1000=22%。

2）设备预湿：启动加湿喷水头和超细喷雾头预湿陶粒快速预湿搅拌仓仓壁，打开排料口，设备预湿用水通过排料口排出，用以预湿排料口下部的对向面干滚轴；

3）使用电子秤测定重量为7.22kg的陶粒，不加预湿地，向陶粒快速预湿搅拌机内投入，搅拌10s；

4）计算陶粒预湿用水量C，C=0.95*22%*7.22=1.51kg；其中陶粒第一阶段预湿用水量C1，C1=0.25*22%*7.22=0.40kg、第二阶段预湿用水量C2=0.7*22%*7.22=1.11kg；

其中，22%为步骤1）中测得的陶粒饱和吸水率，7.22为步骤2）中投入的陶粒总重；

5）通过加湿喷水头，将4）中算得的第一阶段预湿用水量0.40kg均匀喷入搅拌仓并持续缓速搅拌100s，以搅拌至陶粒表面湿润、色泽变深为宜；

6）通过超细喷雾头，将4）中算得的第二阶段预湿用水量1.11kg均匀喷入搅拌仓并持续中速搅拌100s，以搅拌至陶粒表面湿润有光泽、搅拌仓仓底出现少量泌水为宜；

7）通过喷雾管向搅拌仓仓体内注入过量预湿用水，注水至完全覆没陶粒且不超过搅拌叶中轴高度为宜，持续高速搅拌60-120s；

8）陶粒吸水完毕后,通过排水口将7）中所述过量预湿用水全部排出；

9）打开排料口仓门，将搅拌仓仓内陶粒全部排出至陶粒快速预湿搅拌机的对向面干滚轴上，滚轴开始对向转动，陶粒经过面干滚轴后达到表面面干的效果。

10）陶粒预湿完成，需要注意的是，后续加入的混凝土的用水量需要扣除预湿用水量1.51kg。使用高吸水性陶粒制备轻骨料混凝土，其快速吸水特性会迅速改变陶粒周围水泥的水灰比，从而影响混凝土强度和流动性。本发明的制备工艺中，相比于普通高吸水性陶粒混凝土制备流程中大于24h的陶粒长时间预湿，本发明提出的预湿过程预湿时间更短，仅需2-3分钟，预湿效果更好，陶粒预湿完毕后即为表面面干状态，不会对拌制混凝土的水灰比产生影响，进而影响其最终强度。

本实施例中，使用的页岩陶粒呈球形或者椭球形，表面粗糙坚硬，呈淡灰色，内部多孔呈灰色，，粒径范围在3-5mm, 堆积密度为930kg/m³，筒压强度为8.50Mpa，1h吸水率为陶粒自重的8%，饱和吸水率为陶粒自重的10%。相比于普通陶粒混凝土，本发明使用的陶粒强度更高，可达8Mpa以上，相比于传统陶粒混凝土，本发明制得的混凝土强度更高，可达LC40。

步骤二、按配方量使用电子秤称取人工砂6kg，水泥3.82kg，矿粉、粉煤灰各0.3kg；

步骤三、向搅拌机内投入步骤二中称量的人工砂、水泥、矿粉和粉煤灰，搅拌30s；

步骤四、计算净用水量D，D=配方用水量3kg-预湿用水量1.51kg=1.49kg；

步骤五、按配方使用电子天平称量减水剂2g，使用电子秤称量步骤四中计算得到的净用水1.49kg，混合搅拌10s，投入搅拌机后再搅拌2min；

步骤六、将拌合物搅拌均匀，制得所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土。

上述步骤中,所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥，所述矿粉为普通S95矿粉，所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，所述人工砂细度模数为2.5-2.7,粒径范围在0.15-0.3mm的物料不低于15wt% ,MB值小于1.4,石粉含量不大于7wt%；所述陶粒为页岩陶粒，所述减水剂由聚羧酸减水剂、水组成,固含量为40%。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性，减少单位水泥用量,节约水泥。

上述步骤一至步骤六可在商品混凝土搅拌生产线采用双卧轴强制式搅拌机进行。

实施例2

所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土包括以下重量份的原料：水泥400份，粉煤灰0份，矿粉0份，人工砂750份，陶粒622份，水264份，外加剂13.33份。

本实施例中的混凝土制备方法包括如下步骤：

步骤一、测定高吸水性陶粒的饱和吸水率，计算预湿用水量并进行陶粒预湿，具体方法如下：

1）取一定量高强高吸水性粉煤灰陶粒，放于烘箱中烘干至其重量稳定；使用电子秤称量1000g烘干后的陶粒，不加预湿地，投入5kg水中，水面应保持覆盖全部陶粒；吸水48h后，沥水至其处于饱和面干状态，使用电子秤测定其重量为1200g；计算其饱和吸水率B，B=（1200-1000）/1000=20%。

2）设备预湿：启动加湿喷水头和超细喷雾头预湿陶粒快速预湿搅拌仓仓壁，打开排料口，设备预湿用水通过排料口排出，用以预湿排料口下部的对向面干滚轴；

3）使用电子秤测定重量为6.22kg的陶粒，不加预湿地，向陶粒快速预湿搅拌机内投入，搅拌10s；

4）计算陶粒预湿用水量C，C=0.95*20%*6.22=1.18kg；其中陶粒第一阶段预湿用水量C1，C1=0.25*20%*6.22=0.31kg、第二阶段预湿用水量C2=0.7*20%*6.22=0.87kg；

其中，20%为步骤1）中测得的陶粒饱和吸水率，6.22为步骤2）中投入的陶粒总重；

5）通过加湿喷水头，将4）中算得的第一阶段预湿用水量0.31kg均匀喷入搅拌仓并持续缓速搅拌100s，以搅拌至陶粒表面湿润、色泽变深为宜；

6）通过超细喷雾头，将4）中算得的第二阶段预湿用水量0.87kg均匀喷入搅拌仓并持续中速搅拌100s，以搅拌至陶粒表面湿润有光泽、搅拌仓仓底出现少量泌水为宜；

7）通过喷雾管向搅拌仓仓体内注入过量预湿用水，注水至完全覆没陶粒且不超过搅拌叶中轴高度为宜，持续高速搅拌60-120s；

8）陶粒吸水完毕后,通过排水口将7）中所述过量预湿用水全部排出；

9）打开排料口仓门，将搅拌仓仓内陶粒全部排出至陶粒快速预湿搅拌机的对向面干滚轴上，滚轴开始对向转动，陶粒经过面干滚轴后达到表面面干的效果。

10）陶粒预湿完成，需要注意的是，后续加入的混凝土的用水量需要扣除预湿用水量1.18kg。使用高吸水性陶粒制备轻骨料混凝土，其快速吸水特性会迅速改变陶粒周围水泥的水灰比，从而影响混凝土强度和流动性。本发明的制备工艺中，相比于普通高吸水性陶粒混凝土制备流程中大于24h的陶粒长时间预湿，本发明提出的预湿过程预湿时间更短，仅需2-3分钟，预湿效果更好，陶粒预湿完毕后即为表面面干状态，不会对拌制混凝土的水灰比产生影响，进而影响其最终强度。

本实施例中，使用的粉煤灰陶粒呈球形或者椭球形，表面粗糙坚硬，呈淡灰黄色，内部多孔呈灰黑色，粒径范围在5-16mm, 堆积密度为840kg/m3，筒压强度为10.50Mpa，1h吸水率为陶粒自重的15%，饱和吸水率为陶粒自重的20%。相比于普通陶粒混凝土，本发明使用的陶粒粒径更大，最大可达16mm，从而其级配更为均匀，密实度更高，本发明使用的陶粒强度更高，可达10Mpa以上，相比于传统陶粒混凝土，本发明制得的混凝土强度更高，可达LC40。

步骤二、按配方量使用电子秤称取人工砂7.00kg，水泥4.00kg；

步骤三、向搅拌机内投入步骤二中称量的人工砂、水泥，搅拌30s；

步骤四、计算净用水量D，D=配方用水量2.64kg-预湿用水量1.18kg=1.46kg；

步骤五、按配方使用电子天平称量减水剂2g，使用电子秤称量步骤四中计算得到的净用水1.46kg，混合搅拌10s，投入搅拌机后再搅拌2min；

步骤六、将拌合物搅拌均匀，制得所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土。

上述步骤中,所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥，所述人工砂细度模数为2.5-2.7,粒径范围在0.15-0.3mm的物料不低于15wt% ,MB值小于1.4,石粉含量不大于7wt%；所述减水剂由聚羧酸减水剂、水组成,固含量为40%。加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性，减少单位水泥用量,节约水泥。

上述步骤一至步骤六可在商品混凝土搅拌生产线采用双卧轴强制式搅拌机进行。

由本发明方法制备的这种高吸水性陶粒轻骨料混凝土,具有强度高,抗开裂,保温性能好，缓震能力强等特点，其干容重小于1950kg/m³，28d抗压强度大于40Mpa，满足建筑行业的质量需求,可广泛用于高层建筑、大跨度桥梁和桥面铺装等工程领域，性能较之普通混凝土更为优秀。

本发明实施例中涉及的预湿过程，为了达到更好的预湿效果，采用的陶粒预湿搅拌机为自主研发的高吸水性能陶粒快速预湿搅拌机。其结构如图3~5所示。

如图3~5所示，一种具有高效吸水性陶粒的快速预湿装置，包括一封闭的搅拌仓体，所述搅拌仓体的顶部设置有用于放入陶粒的进料口3、用于对搅拌仓体内陶粒加湿的喷雾管2，以及用于进水的注水泵1；所述搅拌仓仓体的中部设有用于充分搅拌陶粒的搅拌叶4，所述料仓仓体的底部设置有用于释放陶粒、排除预湿用水的出料口7、用于放水的放水口9和放水阀8，所述出料口外还设有用于面干预湿陶粒的对向面干滚轴6，所述快速预湿设备通过集成单片机控制预湿步骤和每个预湿步骤时长。

喷雾管2与注水泵1通过软管卡扣连接，喷雾管2在仓体顶部平行设置两根。

本发明预湿装置中设置强制搅拌机5的作用是：陶粒预湿过程需要保持搅拌，增大其与预湿用水的相对接触速率以增进其吸水速度。

本技术方案中，当陶粒由进料口3投入到搅拌仓仓体内后，打开注水泵1，通过喷雾管2上的加湿喷水头对搅拌仓仓体内的陶粒进行初步预湿和慢速搅拌，使其表面基本光滑湿润，在加速搅拌时不致陶粒破裂；之后通过喷雾管2上的喷雾器喷淋超细水雾，快速由陶粒表面微孔渗透进入陶粒内部，达到快速预湿陶粒内部的效果，最后通过将陶粒在过量水体中加速搅拌，使陶粒整体充分均匀吸水预湿，因而本技术方案能够达到陶粒快速预湿的目的，最终10min预湿吸水量可达陶粒饱和吸水量的95%-98%，在预湿完毕排出陶粒时，陶粒还将通过对向面干滚轴6，达到整体预湿、表面面干的效果。对向面干滚轴连接在出料口下方，是露天设置。

在上述的高效吸水性陶粒快速预湿设备中，所述搅拌仓仓体制成圆柱体，能够保证搅拌叶片在仓体内顺畅运行，所述搅拌仓仓体设有上盖（上盖设置在进料口上方），在进料口3不投料时盖于上方，保证水和陶粒在预湿和搅拌过程中不致洒出。

在上述的高效吸水性陶粒快速预湿设备中，所述搅拌仓出水口的端部设置有一能渗水的网格（类似于滤网）。该网格的格子尺寸小于陶粒的尺寸，该网格能够对陶粒进行限位，避免陶粒随排水排出。

在上述的高效吸水性陶粒快速预湿设备中，所述搅拌叶4与料仓仓体的侧壁之间的间距为3-5mm。该间距既能保证搅拌叶在仓体内顺畅转动，又能避免陶粒在空隙出受挤压破碎。

在上述的高效吸水性陶粒快速预湿设备中，所述喷雾管上分别设有加湿喷水头和超细喷雾头，喷雾管固定在搅拌仓仓体顶部进料口两侧，其中加湿喷水头喷出水珠大小为1-5mm，超细喷雾头喷出雾化水珠的大小为0.2-0.5mm；加湿喷水头和超细喷雾头均通过螺纹连接喷雾管，加湿喷水头和超细喷雾头分别设置2-3个，倾斜向下朝着搅拌机内部喷射。

在上述的高效吸水性陶粒快速预湿设备中，所述对向面干滚轴6由两个相邻放置、相向转动的转轴组成，转轴上覆有整体湿润、吸水较少的面干用织物，陶粒经预湿后由出料口7排出，通过上述两滚轴中部，滚轴的对向转动使陶粒能主动通过面干滚轴并充分接触面干滚轴上所覆微吸水布料，从而达到吸干陶粒表面多余水分而不吸出预湿水分的表面面干效果，便于后续陶粒直接使用。出料口7倾斜设置，出料口最外端位于对向面干滚轴6上方，以便陶粒从出料口排出后落于对向面干滚轴6上，对向面干滚轴两侧设有滚轴围挡11，以防止陶粒排出过程中的陶粒外泄。

在上述的高效吸水性陶粒快速预湿设备中，所述对向面干滚轴6的面干用织物为涤纶、氨纶、棉纤等芯吸速率5-10mm/min的织物中的一种或几种叠用。织物包裹于滚轴表面固定即可，可采用魔术贴等固定，便于更换，晾干后可重复使用。

在上述的高效吸水性陶粒快速预湿设备中，所述出料口7位于搅拌仓仓底一侧，由两扇对向开启、与搅拌仓仓体等长（为长条形）的电控门组成，并设有密封圈，能够保证陶粒和水搅拌时不致漏出，并且能够在预湿完成后将陶粒全部排出，落入所述对向面干滚轴6上。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明,但是应该指明的是,我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改,其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高吸水性陶粒轻骨料混凝土，其特征在于包括以下重量份的原料：水泥400-450份，粉煤灰0-25份，矿粉0-20份，人工砂500-750份，高吸水性陶粒650-800份，水250-320份，外加剂0-1.1份。

2.根据权利要求1所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土，其特征在于：包括以下重量份的原料：水泥442份，粉煤灰0份，矿粉0份，人工砂600份，高吸水性陶粒722份，水300份，外加剂0.2份。

3.根据权利要求1所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土，其特征在于：所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥，所述粉煤灰为Ⅰ级、Ⅱ级粉煤灰或超细粉煤灰中的任意一种，矿粉为s75、s95、s105矿粉中的任意一种；

所述人工砂的细度模数为2.5-2.7，粒径范围在0.15-0.3mm的物料不低于15wt% ，MB值小于1.4，石粉含量不大于7wt%。

4.根据权利要求1所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土，其特征在于：所述高吸水性陶粒选自粘土陶粒、粉煤灰陶粒、页岩陶粒、火山渣陶粒、煤矸石陶粒、膨胀珍珠岩陶粒中的一种或几种，其外形为圆球形或者碎石形，粒径为5-15mm ，堆积密度为600-950kg/m³，1h吸水率高于或等于陶粒自重的8%，饱和吸水率高于或等于陶粒自重的10%。

5.根据权利要求1所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土，其特征在于：所述外加剂由减水剂、缓凝剂、引气剂中的至少一种组成；

所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂；所述减水剂为木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、聚羧酸中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土，其特征在于：外加剂由聚羧酸减水剂、水组成，固含量为40%。

7.一种权利要求1~6任一项所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、确定预湿用水量C，并对高吸水性陶粒进行预湿；

步骤二、按配方量向搅拌机内投入人工砂、水泥、掺合料搅拌30s-60s；

其中，搅拌时长为30-60s，搅拌至拌合物表面颜色加深、拌合均匀；

步骤三、计算净用水量D，D=配方用水量-预湿用水量C；

步骤四、按配方称量减水剂和步骤三中计算得到的净用水，混合搅拌0-30s，投入搅拌机后再搅拌2min；

其中，减水剂和净用水的搅拌时长宜为0-20s，以其混合物不再出现大量浮泡为宜，投入搅拌机后的搅拌时长为2-3min，搅拌至拌合物表面水润有光泽、无多余泌水；

步骤五、将拌合物搅拌均匀，制得所述高吸水性陶粒轻骨料混凝土。

8.根据权利要求7所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：确定预湿用水量C的步骤如下：

1）确定陶粒的饱和吸水率B；

2）设备预湿：启动加湿喷水头和超细喷雾头快速预湿搅拌仓仓壁，打开排料口，设备预湿用水通过排料口排出，用以预湿排料口下部的对向面干滚轴；

3）不加预湿地，将一定重量M的陶粒由进料口投入到搅拌仓仓体内后,盖好搅拌仓上盖搅拌5-15s，以陶粒不出现破碎为宜；

4）计算陶粒预湿用水量C1、C2，其中：C1=0.25*B*M，C2=0.7*B*M；

5）通过加湿喷水头，将4）中算得的第一阶段预湿用水量C1均匀喷入搅拌仓并持续缓速搅拌60-120s，以搅拌至陶粒表面湿润、色泽变深为宜；

6）通过超细喷雾头，将4）中算得的第二阶段预湿用水量C2均匀喷入搅拌仓并持续中速搅拌120-200s，以搅拌至陶粒表面湿润有光泽、搅拌仓仓底出现少量泌水为宜；

7）通过喷雾管向搅拌仓仓体内注入过量预湿用水，注水至完全覆没陶粒且不超过搅拌叶中轴高度为宜，持续高速搅拌60-120s；

8）陶粒吸水完毕后,通过排水口将7）中所述过量预湿用水全部排出；

9）打开排料口仓门，将搅拌仓仓内陶粒全部排出至陶粒快速预湿搅拌机的对向面干滚轴上，滚轴开始对向转动，陶粒经过面干滚轴后达到表面面干的效果；

10）及时地，将上述预湿完成的陶粒与混凝土制备所需其它材料进行投放搅拌，需要注意的是，后续加入的混凝土的用水量需要扣除预湿用水量C1+C2。

9.根据权利要求8所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中陶粒的饱和吸水率按以下方法测得：

①不加预湿地，测定完全干燥状态下一定数量的陶粒重量A1；

②将上述测重后的陶粒置于足量水中，吸水至饱和或其重量稳定，再沥水至其处于饱和面干状态，测定其重量A2；

③计算其饱和吸水率B，B=（A2-A1）/A1；

所述步骤2）中的陶粒为高强粉煤灰陶粒，其饱和吸水率为20%。

10.根据权利要求7所述的高吸水性陶粒轻骨料混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤二至步骤五的搅拌均在双卧轴强制式搅拌机中进行。

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