[发明专利]一种短切玄武岩纤维增韧硅酸盐轻集料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种短切玄武岩纤维增韧硅酸盐轻集料及其制备方法。所述轻集料的原材料由物料干粉和玄武岩纤维组成，玄武岩纤维的掺量占物料干粉体积的0.5%~3.0%，其中，物料干粉按质量百分比计，包括如下组分：粉煤灰60.3%~75.8%、生石灰14.2%~24.7%、黄砂10%~15%，采用一次轮碾、两次搅拌、三次加水工艺、粉煤灰两阶段加料的工艺，湿法成球，后经自然养护，水热合成，即可得到玄武岩纤维增韧硅酸盐轻集料。所得轻集料筒压强度10MPa~25MPa，表观密度1400级~1600级，可用以配制LC45~LC80结构轻集料混凝土，本发明具有节省设备、能源、原材料的优势，能够较好解决现有轻集料筒压强度不高，难以配制高标号轻集料混凝土的问题。

技术领域

本发明涉及一种玄武岩纤维增韧高强硅酸盐轻集料及制备方法，属于结构轻混凝土用人造轻粗集料生产领域。

技术背景

轻集料混凝土由于其比强度高，密度低，经济性好的优点而广泛应用于桥梁，海上漂浮平台，高层建筑以及软地基施工地区等。轻集料作为轻集料混凝土中一个主要相，对轻集料混凝土的性能有举足轻重的影响作用。我国对轻集料混凝土尤其是轻集料研究起步较晚，虽然取得了一定的成绩，但是还存在一些问题：①传统生产工艺以粘土，页岩等为原料，采用回转窑于1100℃～1250℃的高温烧结制得，不利于保护耕地与环境，能耗较大；②轻集料生产企业为提高产量，在轻集料生产过程中往往引入一定量的膨胀剂，筒压强度2.0MPa～4.5MPa，强度偏低，无法更进一步提高轻集料混凝土的抗压强度，不能满足建筑工程对更高标号轻集料混凝土的要求；③由于认识问题，生产企业对结构用高强轻集料的研发不够重视，结构用高强轻集料发展依旧缓慢，仅仅占轻集料市场的2％～3％，限制其在我国的生产、研发和应用市场的开拓，造成目前我国高强轻集料品质单一，产能严重落后于西方发达国家的基本局面。

如何提高轻集料筒压强度，降低生产能耗，提供生产高强轻集料的一种新思路，新方法，并能够用以配制LC45～LC80结构轻集料混凝土是本发明需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高筒压强度，较低生产能耗的硅酸盐轻集料及其制备方法，该轻集料能够用来配制LC45～LC80结构轻混凝土。

实现本发明目的的技术方案是：

短切玄武岩纤维增韧硅酸盐轻集料，所述轻集料的原材料由物料干粉和玄武岩纤维组成，玄武岩纤维的掺量占物料干粉体积0.5％～3.0％，其中，物料干粉按质量百分比计，包括如下组分：粉煤灰60.3％～75.8％、生石灰14.2％～24.7％、黄砂10％～15％。

进一步的，生石灰中的有效钙含量(A-CaO)为60wt％～88wt％。

进一步的，粉煤灰中的二氧化硅含量为40wt％～60wt％。

进一步的，黄砂的最大粒径≤1.25mm。

进一步的，玄武岩纤维的长度为2mm～12mm，直径20μm～25μm。

上述短切玄武岩纤维增韧硅酸盐轻集料的制备方法，包括如下步骤：

第一步：混合料制备

(1)先将占粉煤灰总质量40％～50％的部分粉煤灰、全部黄砂和全部生石灰按比例放入强制式搅拌机，并加入占生石灰总质量10％～20％的水，搅拌4min～5min，待各种料混合均匀后，卸料至消化仓消化3h～4h得消化料；

(2)将消化料加入轮碾机轮碾3min～5min，待消化料无结团颗粒之后与玄武岩纤维、剩余粉煤灰一起放入强制式搅拌机，并加入占消化料质量的5％～15％的水，保证消化料潮湿，搅拌至各物料混合充分、纤维分散均匀即得混合料；

第二步：混合料成球