[发明专利]一种免烧轻骨料及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种免烧轻骨料及其制备方法和用途。所述免烧轻骨料为多级核壳结构，从内到外依次包括加气混凝土废料内核、增强水泥层和憎水层。其制备方法包括如下步骤：(1)将加气混凝土废料破碎、滚圆得到内核颗粒；(2)将内核颗粒在增强水泥浆料中浸泡，取出固化，使得所述内核颗粒上包裹一层增强水泥层；(3)将憎水外加剂的稀释液喷涂于增强水泥层表面，干燥后得到免烧轻骨料。本发明免烧轻骨料具有质轻、强度高、导热系数低、吸水率低、化学稳定性高等特点，并可以满足在国标范围内不同颗粒级配的要求；生产工艺不涉及传统工艺中高温烧结和蒸汽养护等繁琐、高能耗的步骤，提高了生产效益，降低了劳动强度和能源消耗。

技术领域

本发明涉及建筑建材技术领域，具体涉及一种免烧轻骨料及其制备方法和用途。

背景技术

当前，资源短缺和能源危机问题已经成为全世界关注的焦点，作为资源和能源消耗大户，建筑建材行业面临更大的挑战。发展具有轻质、高强、节能、保温等多功能的绿色建筑材料成为行业关注重点。区别于传统砂石骨料，陶粒是一种人造轻骨料，具有轻质、高强、耐久、防火、抗震和保温等一系列优点，目前已经广泛应用于大跨度和高层建筑结构以及保温墙体材料中。一般来说，轻质陶粒的生产制备主要以黏土、页岩、粉煤灰以及其他工业废渣和高温造孔剂为原料，加工成球后通过高温烧结制成。然而，黏土和页岩等常规原材料的使用受到国家耕地保护制度的限制，同时，烧结陶粒需要高温过程，其工艺较为复杂、设备投资大且能耗高，这在一定程度上制约了烧结陶粒的发展。近年来，有学者研究以粉煤灰和水泥为主要原料，添加适当的引气剂，加工成球后通过蒸汽养护的主法，制得粉煤灰免烧陶粒与传统的烧结法相比，免烧法具有节能环保、成本低廉等优势。

目前，我国陶粒生产主要分为烧结型和免烧结型2种，免烧型陶粒生产工艺相对简单、投资小、成本低、节能，已经逐步引起国内外人士的青睐。免烧结陶粒的堆积密度比较大，用于生产轻质墙材其密度偏大，在一定程度上制约了它的发展和应用。同时粉煤灰的价格尤其在南方地区普遍偏高，广泛应用于搅拌站和水泥行业，使得用粉煤灰来生产免烧轻骨料变得遥不可及。

随着我国蒸压加气混凝土工业的快速发展，加气混凝土砌块是目前市场应用最广、认可程度最高的轻质墙体材料，目前全国共有六千多家蒸压加气混凝土企业，年产量达到十亿立方米。同时由于蒸压加气混凝土砌块轻质性带来的强度不高、易脆等缺点，使得各厂家的生产合格率普遍不高，平均在97％左右，同时在运输搬运等过程中也会带来较大量的破损，全国每年产生的加气混凝土砌块废料就有3千万立方米，每个厂家每年平均有0.5万立方米。目前各厂家基本上在厂里堆积，有的用于和砂子一起磨浆再循环使用，利用价值不高。另外建筑物拆除过程中产生的建筑垃圾的利用是我国一个新兴的研究热门，目前普遍的利用方式是分选混凝土块和红砖块破碎成粗骨料和细骨料代替部分天然砂石骨料用于非结构的预拌混凝土和混凝土制品中，但是随着将来拆除的建筑物中加气混凝土砌块的比例越来越高，加气混凝土砌块由于强度低、极易吸水，是目前建筑垃圾回收利用的最大难点。

发明内容

针对现有技术中存在的弊端，本发明的目的之一是提供免烧轻骨料，其强度高，原料易得，且制备过程简单易行，无需高温烧结和蒸汽养护，同时克服现有技术中加气混凝土废料回收利用强度低、易碎、吸水率高、耐磨差等缺陷。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种免烧轻骨料，容重为500～600kg/m³。所述免烧轻骨料为多级核壳结构，从内到外依次包括加气混凝土废料内核、增强水泥层和憎水层。

现有技术中的轻骨料主要有两类：一类是烧结粘土陶粒、烧结页岩陶粒，烧结粉煤灰陶粒，这一类不仅浪费土地资源严重，同时烧结的能源消耗极大；二类是免烧粉煤灰陶粒轻骨料，但是粉煤灰在我国的资源化中价格越来越高，尤其是在南方地区火电厂少，粉煤灰价格极高。