TWI783151B - 骨材的製造方法 - Google Patents

Abstract

本創作係為一種骨材，其中，骨材包括膨脹珍珠岩顆粒，且所述膨脹 珍珠岩顆粒外表面預先包覆一層強化層，更進一步說明的是，所述膨脹珍珠岩顆粒是預先與水泥漿混合，使所述膨脹珍珠岩顆粒外表面包覆一層水泥，形成該強化層，本創作之功效在於，透過將膨脹珍珠岩顆粒的外表面預先包覆一層強化層，確實提高抗壓強度、剪切強度等等，有效避免膨脹珍珠岩顆粒因在混凝土中長時間攪拌脆性斷裂而結構失效的情況，確實達到成功製造隔熱輕化的混凝土之目的。

Description

骨材的製造方法

本創作是一種建築材料，特別是指一種用於混凝土的骨材製造方法。

現有的混凝土在高溫時有爆裂風險，為了增進安全性，混凝土會選用膨脹珍岩顆粒作為骨材，也就是將珍珠岩礦砂加熱到850℃以上使其中的玻璃質軟化、水份蒸發，燒製成內部為蜂窩狀結構的膨脹珍珠岩顆粒，達到原有體積的7至16倍，藉由膨脹珍珠岩顆粒的中空結構特徵達到隔熱與輕化等功效，增進混凝土安全性。

因此選用膨脹珍珠岩顆粒作為骨材的混凝土，能夠取代過往於樓板、牆面等嵌入防火板的工法，用以節省施作工時，也能夠適用於各種形狀特殊、彎曲、不規則的建築物。

然而，膨脹珍珠岩顆粒的中空結構特徵造成脆性斷裂的缺失，使得膨脹珍珠岩顆粒在混凝土中長時間攪拌過後，因脆性斷裂而造成中空結構失效，而降低了混凝土隔熱與輕化等功效，甚至因為影響混凝土整體體積縮減，而將造成整批混凝土無法使用。

因此，一種可以提高膨脹珍珠岩顆粒強度的混凝土及其骨材與 製造方法，為目前相關業者的研發目標之一。

因此，本創作之目的，即在提供一種骨材，適於使用在混凝土中，所述骨材包含膨脹珍珠岩顆粒，且所述膨脹珍珠岩顆粒外表面預先包覆一層強化層。

本創作一種骨材中，所述膨脹珍珠岩顆粒是預先與水泥漿混合，使所述膨脹珍珠岩顆粒外表面包覆一層水泥，形成該強化層。

本創作一種骨材中，所述膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿的重量比為1：1.89至1：5.5。

又，本創作一種骨材的製造方法，所述骨材適於使用在混凝土，所述骨材的製造方法包含以下步驟：預備膨脹珍珠岩顆粒步驟：將珍珠岩礦砂加熱製得膨脹珍珠岩顆粒；預備水泥漿步驟：將水泥與水混合製得水泥漿；攪拌步驟：將膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿混合；及乾燥步驟：將混合後的膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿乾燥，使所述膨脹珍珠岩顆粒外表面包覆一層水泥，形成一層強化層。

本創作一種骨材的製造方法，其攪拌步驟中，所述膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿的重量比為1：1.89至1：5.5。

本創作一種骨材的製造方法，其攪拌步驟中，是先將膨脹珍珠岩顆粒放入攪拌機，再將水泥漿放入攪拌機。

本創作一種骨材的製造方法，還包含一鑄模步驟，將均勻攪拌後的所述膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿一同倒入模具。

本創作之功效在於，將膨脹珍珠岩顆粒的外表面預先包覆一層強化層，確實提高抗壓強度、剪切強度等等，有效避免膨脹珍珠岩顆粒因在混凝土中長時間攪拌脆性斷裂而結構失效的情況，確實達到成功製造隔熱輕化的混凝土之目的。

10:膨脹珍珠岩顆粒

20:強化層

100:預備膨脹珍珠岩顆粒步驟

200:預備水泥漿步驟

300:攪拌步驟

400:乾燥步驟

500:鑄模步驟

圖1是側面透視示意圖，說明本創作混凝土及其骨材與製造方法的第一較佳實施例；及圖2是流程示意圖，說明本第一較佳實施例的製造方法。

有關本創作之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。在本創作被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，說明本創作混凝土及其骨材與製造方法的第一較佳實施例，本第一較佳實施例的一種混凝土包含水泥、水及骨材，其中，骨材包括膨脹珍珠岩顆粒10，且所述膨脹珍珠岩顆粒10外表面預先包覆一層強化層20。

其中，該強化層20用於提高所述膨脹珍珠岩顆粒10的強度，該 強化層20的材料可以是金屬、塑膠、複合材料等等，而此等變化為本領域中具有通常知識者根據本創作之說明可以合理推得，故仍屬本發明之範疇。考量原料取得的便利性、價格、性能，其中又以水泥較為適合做為該強化層20的材料，因此在本第一較佳實施例中，所述膨脹珍珠岩顆粒10是預先與水泥漿混合，使所述膨脹珍珠岩顆粒10外表面包覆一層水泥，形成該強化層20。

更進一步說明的是，所述膨脹珍珠岩顆粒10與水泥漿的重量比為1：1.89至1：5.5，更佳地，所述膨脹珍珠岩顆粒10與水泥漿的重量比為1：2.89至1：4.5。

配合參閱圖2，本創作一種骨材的製造方法的第一較佳實施例中，包含以下步驟：

預備膨脹珍珠岩顆粒10步驟100：將珍珠岩礦砂加熱燒製得膨脹珍珠岩顆粒10，加熱溫度須達850℃以上，又以1000℃以上更佳，使其中的玻璃質軟化、水份蒸發，燒製成內部為蜂窩狀結構的膨脹珍珠岩顆粒，達到原有體積的7至16倍。

預備水泥漿步驟200：將水泥與水混合並充分攪拌製得水泥漿，其中，水泥與水的重量比為1：0.5至1：2，更佳地，水泥與水的重量比為1：1。

攪拌步驟300：將膨脹珍珠岩顆粒10與水泥漿混合。

乾燥步驟400：將混合後的膨脹珍珠岩顆粒10與水泥漿乾燥，使所述膨脹珍珠岩顆粒10外表面包覆一層水泥，形成該強化層20。

舉例而言，在預備膨脹珍珠岩顆粒10步驟100中，預備一立方公尺的膨脹珍珠岩顆粒10(約80公斤至90公斤)，在預備水泥漿步驟200中，預 備130公斤至180公斤的水泥與130公斤至180公斤的水，充分攪拌混合製得260公斤至360公斤的水泥漿。

接著在攪拌步驟300中，是先將膨脹珍珠岩顆粒10放入攪拌機，將結塊的膨脹珍珠岩顆粒10預先均勻攪散，再將水泥漿放入攪拌機，使水泥漿能夠均勻地包覆於所述膨脹珍珠岩顆粒10。

詳細說明的是，當膨脹珍珠岩顆粒10重量為90公斤，水泥漿重量為260公斤時，重量比為1：2.89，當膨脹珍珠岩顆粒10重量為80公斤，水泥漿重量為360公斤時，重量比為1：4.5，前述膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿的重量比可以依照氣候、建築屬性等等因素進行調整，而此等變化為本領域中具有通常知識者根據本創作之說明可以合理推得，故仍屬本發明之範疇。

最後乾燥步驟400中，是將攪拌完成且外表面包覆一層水泥漿的膨脹珍珠岩顆粒10放置於乾燥架上，經由日曬、風吹自然乾燥形成該強化層20，完成骨材的製造。用以供日後需製隔熱輕化的混凝土時，可將骨材加入混凝土中攪拌，提高骨材的抗壓強度(Compressive strength)、剪切強度(Shear strength)等等，並藉由該強化層20保持所述膨脹珍珠岩顆粒10的中空結構，成功製造出隔熱輕化的混凝土。

更進一步說明的是，乾燥方法並不限於自然乾燥，也可利用烘乾設備加速乾燥的過程，而此等變化為本領域中具有通常知識者根據本創作之說明可以合理推得，故仍屬本發明之範疇。

值得一提的是，所述膨脹珍珠岩顆粒10與水泥漿也可以在攪拌步驟後，將均勻攪拌後的所述膨脹珍珠岩顆粒10與水泥漿一同倒入模具，進行鑄模步驟500，再行乾燥步驟400，根據模具的不同而能夠製得強度提高的隔熱 輕化板、隔熱輕化磚、隔熱輕化門板等等，以利應用於不同施作工程中，而此等變化為本領域中具有通常知識者根據本創作之說明可以合理推得，故仍屬本發明之範疇。

綜上所述，本創作之功效在於，將膨脹珍珠岩顆粒10的外表面預先包覆一層強化層20，確實提高抗壓強度(Compressive strength)、剪切強度(Shear strength)等等，有效避免膨脹珍珠岩顆粒10因在混凝土中長時間攪拌脆性斷裂而結構失效的情況，避免混凝土整體體積縮減的缺失，確實達到成功製造隔熱輕化的混凝土之目的。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

10:膨脹珍珠岩顆粒

20:強化層

Claims (2)

1. 一種骨材的製造方法，所述骨材適於使用在混凝土，所述骨材的製造方法包含以下步驟：預備膨脹珍珠岩顆粒步驟：將珍珠岩礦砂加熱製得膨脹珍珠岩顆粒，加熱溫度須達攝氏1000℃以上，使珍珠岩的玻璃質軟化、水份蒸發，燒製成內部為蜂窩狀結構的膨脹珍珠岩顆粒；預備水泥漿步驟：將水泥與水混合製得水泥漿，水泥與水的重量比為1：0.5至1：2；攪拌步驟：是先將膨脹珍珠岩顆粒放入攪拌機，將結塊的膨脹珍珠岩顆粒預先均勻攪散，再將水泥漿放入攪拌機，使水泥漿能夠均勻地包覆於所述膨脹珍珠岩顆粒，其所述膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿的重量比為1：1.89至1：5.5；及乾燥步驟：將混合後的膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿乾燥，使所述膨脹珍珠岩顆粒外表面包覆一層水泥，形成一層強化層。
2. 如請求項1所述之骨材的製造方法，於攪拌步驟及乾燥步驟之間，還包含一鑄模步驟，將均勻攪拌後的所述膨脹珍珠岩顆粒與水泥漿一同倒入模且。

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