一种陶粒混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土材料领域，尤其涉及一种陶粒混凝土及其制备方法。

背景技术

装配式混凝土结构主要采用普通混凝土，普通混凝土的可模性好，强度高，原材料丰富；同时自重大，保温隔热性能较差。比如，叠合楼板由工厂预制混凝土底板，再施工现场浇筑混凝土现浇层而形成。但是这种楼面做法楼板自重大，建造成本较高。

陶粒混凝土是以陶粒代替普通混凝土中粗骨料形成的混凝土。虽然质量轻，能解决自重大的问题，但陶粒混凝土的强度不高，保温性能差，导致不能大面积应用在结构构件中。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗压强度高、保温性能好的陶粒混凝土及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种陶粒混凝土，按重量份，包括以下原料：普通硅酸盐水泥210～230份，矿粉70～90份，粉煤灰50～70份，机制砂390～410份，石屑760～780份，页岩陶粒290～310份，外加剂10～20份，水140～160份。

进一步地，所述普通硅酸盐水泥为P·O42.5R水泥。

进一步地，所述矿粉为S95级粒化高炉矿渣粉过150目方孔筛而得。

进一步地，所述粉煤灰为经酸化处理后的F类二级粉煤灰。

进一步地，所述机制砂的粒径为2～4mm。

进一步地，所述石屑的细度模数为1.7～4.5，比表面积为400～500m

进一步地，所述页岩陶粒的密度等级在800级以上，堆积密度在700～800kg/m

进一步地，所述外加剂包括聚羧酸高性能减水剂、发泡剂、纤维素醚。

本发明还提供上述陶粒混凝土的制备方法，包括如下步骤：

(1)将页岩陶粒、机制砂、石屑混合均匀后，加入普通硅酸盐水泥、粉煤灰及矿粉并搅拌均匀，得到混凝土前驱体；

(2)在步骤(1)所得混凝土前驱体中加入水和外加剂，搅拌后即得所述陶粒混凝土。

本发明的有益效果体现在：

(1)石屑不同于普通细沙，石屑级配差，呈针状和不规则状，比表面积比普通细沙要大得多。本发明选用比表面积为400～500m

本发明引入比表面积为400～500m

(2)本发明中加入密度等级800级以上的页岩陶粒，可以使得页岩陶粒混凝土28d养护的抗压强度达到30Mpa以上，且能在结构构件中使用；

(3)本发明综合成本低，容重小，可用于建筑楼板结构层，克服现有产品自重大、强度偏低、楼板厚度大、安装难度高等问题。

(4)本发明达到了LC30的强度等级，是一种轻质高强且具有良好保温性能的新型建材，将本发明陶粒混凝土应用于叠合楼板后浇层中形成结构-保温一体板是建筑产业化与绿色建筑的一次完美结合，将具有良好的发展前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

以下实施例所使用的各种原料和设备，如未作特别说明，均为本领域公知的市售产品。

本发明陶粒混凝土，按重量份，包括以下原料：普通硅酸盐水泥210～230份，矿粉70～90份，粉煤灰50～70份，机制砂390～410份，石屑760～780份，页岩陶粒290～310份，外加剂10～20份，水140～160份。

其中，普通硅酸盐水泥为购自燕新控股集团有限公司的P·O42.5R水泥；石屑购自深圳市为海建材有限公司，细度模数为1.7～4.5，比表面积为400～500m

为了便于理解本发明各原料对材料性能的影响，下面提供本发明的5个实施例与4个对比例进行效果对比，各实施例和各对比例的配方如表1所示，其中：对比例3中采用的陶粒替换为粘土陶粒，所有实施例和对比例的制备方法相同(对比例中，若原料没有则不添加，步骤仍旧操作)，具体过程如下：

(1)将页岩陶粒、机制砂、石屑混合均匀后，加入普通硅酸盐水泥、粉煤灰及矿粉并搅拌均匀，得到混凝土前驱体；

(2)在步骤(1)所得混凝土前驱体中加入水、聚羧酸高性能减水剂并混合搅拌均匀，随后加入十二烷基硫酸钠发泡剂、纤维素醚并继续搅拌30～40s，即得所述陶粒混凝土。

表1实施例和对比例的组成(单位：重量份)

实施例1-5和对比例1-4所得陶粒混凝土标养抗压强度的性能测试结果如表2所示：

表2实施例和对比例的性能测试结果

从以上可以看出，实施例1至5为采用本发明技术方案获得的陶粒混凝土，具有抗压强度高、保温性能好等技术特点，达到了LC30的强度等级，满足规范对标准立方体试块不同龄期的抗压强度要求。采用本技术方案制备的混凝土可在装配式建筑结构构件中使用。而对比例1至4中陶粒混凝土不同龄期的抗压强度明显不满足规范要求。

对比例1和对比例2中水泥含量和页岩陶粒不满足规范要求，导致28d抗压强度达不到规范要求。页岩陶粒是陶粒混凝土中的粗骨料，一方面为陶粒提供一定抗压强度，另一方面为提高陶粒混凝土的导热性能。

对比例3中将页岩陶粒换成粘土陶粒，陶粒混凝土的抗压强度无法满足结构设计需求，且混凝土的导热性能相对较差。

对比例4中石屑的含量不满足规范要求，导致28d抗压强度达不到规范要求。本发明中加入特定的石屑是为了便于水泥和外加剂粘结，有利于提高混凝土强度，增加混凝土的流动性。

据此表明，本发明中水泥、石屑、800级页岩陶粒的组分以及陶粒的类型均对抗压强度具有非常大的影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。