[发明专利]核壳结构高强抗震型免烧陶粒、其制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料，特别涉及作为建筑用各类轻质混凝土用集料的核壳结构高强抗震型免烧陶粒，本发明还涉及这种陶粒的制备方法及其应用。

背景技术

传统的陶粒一般采用粘土、页岩、粉煤灰等经过烧制而成。其工艺复杂，耗能高；制成的陶粒由于整体为实心结构，材料均为陶瓷致密结构，容重大，弹性模量较大，作为混泥土集料，建成的建筑物自重大，抗震性不佳，隔热保温及隔音能力差等缺点。

为了解决上述问题，专利申请号为01250823.3的中国专利，公开了一种免烧陶粒，其结构为以带有空隙的轻质颗粒为芯部，芯部外侧粘结有一层硬质壳体，其轻质颗粒优选发泡高分子材料、植物秸秆类植物纤维团，其硬质壳体优选由水泥或者粘结剂固化而成。这种结构的陶粒，虽然在一定程度上解决了烧制陶粒的三废利用问题和作为建筑材料的隔热保温性能，但是，其存在以下问题：与轻质高强免烧陶粒相比，一是由于其硬质外壳较薄，其筒压强度低，达不到国家有关标准所要求的4.0MPa；其二，现有硬壳仅采用普通工艺，将水泥或者粘结剂混合在轻质颗粒的表面，经固结形成，其与芯部的结合不牢，生产合格率低；其三，核壳表面微孔隙少，陶粒脆性大，缺少韧性，受压（冲击）后因无缓冲而容易破裂，导致由此生产建筑材料综合性能不佳，特别是作为建筑材料的抗震性能不好；其四，由于轻质颗粒选用发泡高分子材料、植物秸秆类植物纤维团，陶粒内部难以形成整体空腔，或者难以形成近似圆形的空肠，影响了陶粒力学性能的发挥。在满足一定强度时的孔隙率偏小，其导绝热能力有限，故其应用范围受到较大限制。

人们对于建筑的抗震要求越来越高，传统的建筑材料一般是采用砖、水泥、砂石乃至混凝土等，由于其刚性强，柔韧度低，抗震性能无法满足要求。

再有，2008年汶川大地震，不仅造成了严重的生命财产损伤，并且产生了大量的建筑固体废弃物，地震灾区板房拆除遗留了大量的损毁塑料泡沫板和建筑固体废弃物无法处理；而正常的建筑拆建改建，也会产生大量的建筑固体废弃物，日常生活和工业生产中，也会产生大量用于包装等用途的废弃泡沫，对环境也造成了很大污染；如何能将这些废弃塑料泡沫和建筑固体废弃物作为再生资源加以有效的回收利用，一直是专业技术人员渴望解决的问题。

发明内容

本发明的发明目的之一在于：针对上述存在的问题，提供一种将建筑固体废弃物回收作为再生资源利用并制成质量轻、强度高、抗震性优良的免烧的陶粒。

采用的技术方案为：一种核壳结构高强抗震型免烧陶粒，包括内核及包裹在所述内核外的外壳，其组成为按照下述重量百分比的组分：

建筑固体废弃物：     77.73%-86.73%

泡沫球：              0.23%-0.43%

硅酸盐水泥：         12.95%-16.95%

硅微粉：              2.59%-3.39%

复合有机结合剂：      1.10%-1.50%

其中，所述泡沫球作为内核，其余组分作外壳。

作为优选：所述建筑固体废弃物为废弃砖、废弃混凝土中的至少一种。

作为优选：所述硅酸盐水泥为525#普通硅酸盐水泥。

作为优选：所述复合有机结合剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚乙烯醇中的至少一种。

作为优选：所述泡沫球为采用废弃泡沫作为原料制成的泡沫球。

进一步的：所述泡沫球的直径为1mm-5mm。

进一步的：所述外壳的厚度为1mm-2mm。

本发明的发明目的之二在于：提供一种上述陶粒的制备方法。

采用的技术方案为：依次包括以下步骤：

a、将建筑固体废弃物加工成粉状，然后将建筑固体废弃物粉、硅酸盐水泥、硅微粉按上述重量比例混合，并研磨成经0.045mm筛余小于30%、经0.080mm筛余小于5%的粉末，得到混合粉，并准备相应重量比例的复合有机结合剂备用；

b、将废弃泡沫加工成球后，按上述配料比例加入成球设备，缓慢开启成球设备，调整转速为10转/分；将复合有机结合剂以雾状适量喷洒于泡沫球上，待均匀后，向成球设备均匀给入一定量混合粉；随后将成球设备转速调整为30转/分；运转1-3分钟后，再雾状喷洒复合有机结合剂适量；待陶粒粒径均匀后再向成球设备均匀给入一定量混合粉,继续运转1-3分钟；