[发明专利]一种水泥造壳淤泥陶粒及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种水泥造壳淤泥陶粒及其制备方法和应用，属于淤泥陶粒技术领域。本发明提供的制备方法包括以下步骤：(1)将第一份水泥与水进行第一混合，得到泥浆，将淤泥陶粒与所述泥浆进行第二混合，所得混合物中的固体与多余泥浆分离后得到水泥包裹的淤泥陶粒；所述第一份水泥与水的质量比为1:0.3～0.5；(2)将第二份水泥与所述水泥包裹的淤泥陶粒进行第三混合，过筛后得到水泥造壳的淤泥陶粒。本发明采用先在淤泥陶粒表面包覆泥浆，再包覆水泥干粉的方法，操作简单，能够有效避免淤泥陶粒间的相互粘结，保证造壳质量，且造壳后的水泥壳层厚度均匀，强度高。

技术领域

本发明涉及淤泥陶粒技术领域，特别涉及一种水泥造壳淤泥陶粒及其制备方法和应用。

背景技术

建筑陶粒凭借其轻质高强，保温隔热等优异的性能，在地下车库顶板回填、卫生间回填、屋面保温等方面大量地应用，减轻结构承重的同时，能够处理复杂的层间排水的问题。建筑陶粒一般按照烧制使用的主要材料进行分类，其可分为黏土陶粒、页岩陶粒、煤矸石陶粒和淤泥陶粒等。

随着近年来大城市人口迁移不断增加，使得城市内垃圾排放量骤增，河流污染不断加剧，其内源性的污染物——河道底泥，由于含量太大，已经无法通过填埋等方式处理，而制备成淤泥陶粒成为解决其消纳问题的良好途径。但是，由于淤泥陶粒强度低，需要对其进行增强处理才能作为建筑陶粒进一步使用。

现有的淤泥材料增强的方式主要为造壳处理，即将一定胶凝材料包裹在淤泥陶粒表面，待表面凝结硬化后形成一层结构层以增加陶粒的强度，降低陶粒的吸水率，改善陶粒混凝土相关制品的耐久性。但以上制作过程中无法避免陶粒之间相互粘结的问题，以致在胶凝材料表面硬化之前需要一直进行搅拌工作以防止其相互粘结，其工艺的工作量及成本是巨大的。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种水泥造壳淤泥陶粒及其制备方法和应用。本发明提供的方法操作简单，成本低廉，能够有效避免淤泥陶粒间的相互粘结。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种水泥造壳淤泥陶粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将第一份水泥与水进行第一混合，得到泥浆，将淤泥陶粒与所述泥浆进行第二混合，所得混合物中的固体与多余泥浆分离后得到水泥包裹的淤泥陶粒；所述第一份水泥与水的质量比为1:0.3～0.5；

(2)将第二份水泥与所述水泥包裹的淤泥陶粒进行第三混合，过筛后得到水泥造壳的淤泥陶粒。

优选的，所述淤泥陶粒的平均直径为10～25mm；所述淤泥陶粒的表观密度为300～600kg/m³。

优选的，所述第一份水泥的质量由式1计算得到：

其中，m_c为第一份水泥的质量，单位为kg；

m为淤泥陶粒的质量，单位为kg；

ρ为淤泥陶粒的表观密度，单位为kg/m³；

D为陶粒的平均直径，单位为mm；

ρ_c为水泥密度，单位为kg/m³；

d为预估造壳厚度，单位为mm。

优选的，所述第一份水泥与第二份水泥的质量比为2:1～3。

优选的，所述第一混合、第二混合和第三混合的时间独立为30～120s，第一混合、第二混合和第三混合的转速独立为20～45rpm。

优选的，所述步骤(1)中所得混合物中的固体与多余泥浆分离的方法包括以下步骤：