CN106554187A - 一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，其特征在于，每1m3陶粒混凝土的各原料用量为：胶凝材料510kg，净用水量200kg，陶砂364kg，陶粒331kg，减水剂为水泥掺量的0.8～1.2％，掺1.8％～2.2％的长度为15mm的聚丙烯纤维，所述胶凝材料中水泥占40～60％，磷渣粉占20～30％，粉煤灰占20～40％。本发明将磷渣粉、粉煤灰作为混合材料大掺量取代水泥掺入陶粒轻质混凝土中，完全再回收、利废、减少水质污染和节能降耗的绿色生态产品，所以本发明是充分利用了工业固体废弃物，大大降低了生产成本，减少了环境污染，具有显著技术经济意义。

Description

一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土
技术领域
本发明涉及一种陶粒轻质混凝土，具体涉及一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土。
背景技术
磷渣是黄磷厂提取黄磷过程中产生的一种固体废渣；粉煤灰是由燃煤电厂烟囱中收集的固体排放物；都是排放较大的工业固体废弃物，都含有大量的SiO2和Al2O3，具有潜在的水硬性，在混凝土中能大量回收应用，降低能耗、减少水泥用量、改善混凝土性能、保护环境等方面起到积极显著的效果。磷石膏是采用湿法磷酸工艺用硫酸与磷矿石反应制备磷酸得到的副产品。大规模有效利用磷渣、粉煤灰等工业废弃物资源，减少环境污染，充分发挥工业废弃物的作用及减少水泥的用量来降低混凝土的生产成本，是需要进一步解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，利用水泥、磷渣、粉煤灰作为复合胶凝材料，陶粒和陶砂作为轻质集料，通过添加减水剂和聚丙烯纤维进一步改善其力学性能、吸水性和软化系数等性能，制备出保温隔热、隔音、绿色环保的轻质混凝土。环境保护和建筑节能是国家建设新型社会的主要环节，磷渣粉煤灰陶粒混凝土较普通混凝土具有自重轻、隔热、隔声和保温功效，在满足设计强度的要求下，一般自重降低30％～40％，具有显著的经济、社会效益和环境效益。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，每1m3陶粒混凝土的各原料用量为：胶凝材料510kg，净用水量200kg，陶砂364kg，陶粒331kg，减水剂为水泥掺量的0.8～1.2％，掺1.8％～2.2％的长度为15mm的聚丙烯纤维，所述胶凝材料中水泥占40～60％，磷渣粉占20～30％，粉煤灰占20～40％。
优选地，所述减水剂占胶凝材料的1.0％。
优选地，聚丙烯纤维的掺量为2.0％。
优选地，所述水泥采用复合硅酸盐水泥，强度等级为42.5，表观密度为3100kg/m。
优选地，磷渣粉的细度大于350m2/kg，表观密度为2850kg/m3。
优选地，所述聚丙烯纤维的直径18～45μm，截面形状为Y形，燃点为590℃，密度0.91g·cm3，断裂伸长度5～15％，拉伸强度260～680MPa，弹性模量4～9GPa，吸湿率＜0.1％。
本发明具有以下有益效果：
与现有技术相比，本发明将磷渣粉、粉煤灰作为混合材料大掺量取代水泥掺入陶粒轻质混凝土中，完全再回收、利废、减少水质污染和节能降耗的绿色生态产品，所以本发明是充分利用了工业固体废弃物，大大降低了生产成本，减少了环境污染。
本发明配制的磷渣、粉煤灰陶粒轻质混凝土，可用作屋面和非承重墙体，以及大跨度桥梁和高层建筑中等工程。不仅变废为宝，化害为利，而且减轻环境污染，节约大量土地，具有显著技术经济意义。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例中所使用的原料为：
水泥：复合硅酸盐水泥，强度等级为42.5，表观密度为3100kg/m3。
磷渣粉：细度大于350m2/kg，表观密度为2850kg/m3，小于水泥3100kg·m～3，在混凝土中掺入磷渣粉部分替代水泥是可以减少混凝土的重量，但由于磷渣粉中含有少量的P2O5和F会延长水泥凝结时间，所以掺量一般不能超过40％。
粉煤灰：表观密度为2420kg·m～3，小于磷渣粉2850kg·m～3和水泥3100kg·m～3，在混凝土中掺入粉煤灰是非常有利于加大混凝土的轻质化。虽然粉煤灰掺量越大，混凝土重量降低的越多，但掺量过大，也会导致混凝土力学性能等急剧下降，同时还需要保证一定的养护龄期。
减水剂：贵州科之杰新材料有限公司生产的高性能聚羧酸减水剂，淡黄色液体，减水率为25％～30％。
聚丙烯纤维：外购，泰安市现代塑料有限公司生产的，纤维长度15mm，直径18～45μm，截面形状为Y形，燃点为590℃，密度0.91g·cm3，断裂伸长度5～15％，拉伸强度260～680MPa，弹性模量4～9GPa，吸湿率＜0.1％。
实施例1
一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，每1m3陶粒混凝土的各原料用量为：胶凝材料510kg，净用水量200kg，陶砂364kg，陶粒331kg，减水剂为水泥掺量的0.8～1.2％，掺1.8％～2.2％的长度为15mm的聚丙烯纤维，所述胶凝材料中水泥占40～60％，磷渣粉占20～30％，粉煤灰占20～40％。
实施例2
一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，每1m3陶粒混凝土的各原料用量为：胶凝材料510kg，净用水量200kg，陶砂364kg，陶粒331kg，减水剂为水泥掺量的1.0％，掺2.0％的长度为15mm的聚丙烯纤维，所述胶凝材料中水泥占40～60％，磷渣粉占20～30％，粉煤灰占20～40％。
制备轻质混凝土的工艺主要包括预湿陶粒、陶粒、陶砂与胶凝材料混合、和浇注成型。详细工艺流程是
对轻骨料进行预湿处理，即称取一定量的陶粒于桶中，加水直至水没过陶粒，浸泡1d后滤去明水，摊开自然晾干至饱和面干状态。然后先用强制搅拌机将预湿的轻骨料与胶凝材料一起搅拌约1min后，再加入水继续搅拌2min。然后浇入模具内放置在振动台上振动0.5min，密实后用镘刀抹平表面，放入标准条件下的养护箱内预养护24h，拆模后在试体表面包裹一层保鲜膜，继续放在养护箱内养护至规定龄期取出。
磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土具有轻质高强、保温隔热、抗震、抗裂、耐久性好、耐火性好、抗碱集料反应好，主要应用在屋面和非承重墙体，以及大跨度桥梁和高层建筑中。磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土可以大规模回收使用磷渣、粉煤灰等工业废弃物资源，降低轻质混凝土的生产成本，具有显著的经济、社会效益和环境效益。
本发明利用测得的强度和密度等指标均满足JGJ 51～2002《轻骨料混凝土技术规程》标准要求，通过试验和对结果的分析，每1m3陶粒混凝土中：胶凝材料510kg，净用水量200kg，陶砂364kg，陶粒331kg，减水剂为水泥掺量的1.0％，掺2.0％长度为15mm的聚丙烯纤维时，陶粒轻质混凝土的抗折强度、抗压强度、吸水率和收缩值均达到最佳值。利用这些最佳掺量制备出1100kg·m～3的轻质混凝土，其导热系数为0.26W/(m·K)～1，具有良好的导热性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，其特征在于，每1m3陶粒混凝土的各原料用量为：胶凝材料510kg，净用水量200kg，陶砂364kg，陶粒331kg，减水剂为水泥掺量的0.8～1.2％，掺1.8％～2.2％的长度为15mm的聚丙烯纤维，所述胶凝材料中水泥占40～60％，磷渣粉占20～30％，粉煤灰占20～40％。
2.如权利要求1所述的一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述减水剂占胶凝材料的1.0％。
3.如权利要求1所述的一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，其特征在于，聚丙烯纤维的掺量为1.8％～2.0％。
4.如权利要求1所述的一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述水泥采用复合硅酸盐水泥，强度等级为42.5，表观密度为3100kg/m。
5.如权利要求1所述的一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，其特征在于，磷渣粉的细度大于350m2/kg，表观密度为2850kg/m3。
6.如权利要求1所述的一种磷渣、粉煤灰与陶粒轻质混凝土，其特征在于，所述聚丙烯纤维的直径18～45μm，截面形状为Y形，燃点为590℃，密度0.91g·cm3，断裂伸长度5～15％，拉伸强度260～680MPa，弹性模量4～9GPa，吸湿率＜0.1％。
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