【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料，具体涉及一种低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物；主要应用于建筑建材、交通、水利、冶金、化工、农业、环保等领域，其中，陶粒生产是粉煤灰的重要利用途径之一。粉煤灰陶粒具有轻质高强等特点，被广泛用于轻质混凝土领域。粉煤灰陶粒的制备分为烧结型和免烧型两种方式，其中，烧结粉煤灰陶粒的成本较高，环境效益较低限制了其推广应用。
2、免烧多孔粉煤灰陶粒是近年发展起来的新型轻骨料，可显著降低能耗，并可实现粉煤灰的资源化利用。此外，免烧粉煤灰陶粒具有保温隔热、耐火、吸音等优点，已成为陶粒制备的发展趋势之一。然而，现有粉煤灰免烧陶粒的强度主要依赖于添加剂和固化剂的作用，其力学性能(如抗压强度和抗折强度等)可能不如传统烧制陶粒，限制了其在某些高强度要求的建筑领域中的应用。
3、目前，免烧粉煤灰陶粒的增强技术方面主要集中两个方面：(1)碱激发技术；利用碱性激发剂(如氢氧化钠、硅酸钠等)来激活粉煤灰中的活性成分，通过化学反应生成凝胶状产物，从而形成具有一定强度和稳定性的陶粒；然而碱性激发剂如氢氧化钠和硅酸钠的成本较高，增加了生产成本，且碱性激发剂具有腐蚀性，需要采取防护措施，增加了工艺复杂性和设备维护成本；此外激发反应对原材料的敏感性较高，原材料质量的波动容易影响最终产品的性能和质量；(2)聚合物改性技术；通过添加聚合物(如聚乙烯醇、聚丙烯酸等)与粉煤灰混合，使其在常温下固化成型，形成具有一定强度和耐久性的陶粒；然而，某
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于针对现有技术存在的问题和不足，提供一种具备较高强度与低孔隙率的绿色免烧陶粒，并将其应用于制备碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，可兼顾良好的低密度、高强度和较好的耐久性能；且涉及的制备方法较简单、成本较低，环境友好，适合推广应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，各组分及其所占重量份数包括：水泥160～220份，粉煤灰70～130份，矿粉60～80份，砂750～950份，低碳免烧粉煤灰陶粒550～750份，水130～160份，减水剂2～5份；所述低碳免烧粉煤灰陶粒以水泥基复合胶凝材料、改性海藻酸钠、石灰水为主要原料，进行制粒得到。
4、上述方案中，所述水泥选用普通硅酸盐水泥，其强度等级为42.5级以上。
5、上述方案中，所述粉煤灰为f类ii级，比表面积为320～400m2/kg。
6、上述方案中，所述矿粉为s75级，比表面积为500～800m2/kg。
7、上述方案中，所述低碳免烧粉煤灰陶粒的粒径为5～15mm。
8、上述方案中，所述低碳免烧粉煤灰陶粒中，各组分及其所占重量份数包括：水泥基复合胶凝材料60～75份，改性海藻酸钠10～20份，石灰水5～15份。
9、上述方案中，所述水泥基复合胶凝材料包括普通硅酸盐水泥、硅灰和粉煤灰；各组分及其所占质量百分比包括：普通硅酸盐水泥5～8％，硅灰6～10％，粉煤灰82～89％。
10、进一步地，所述水泥基复合胶凝材料中，普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5级以上；硅灰的比表面积13000～30000m2/kg，sio2含量85～97％；粉煤灰为f类ii级，比表面积为320～400m2/kg。
11、上述方案中，所述改性海藻酸钠将海藻酸钠和几丁质纳米凝胶混合后，进行超声分散处理，再进行真空干燥得到。
12、上述方案中，所述海藻酸钠与几丁质纳米凝胶的质量比为1:0.5～1.34。
13、上述方案中，所述几丁质纳米凝胶的粒径为50～150nm，多分散指数为0.2～0.3，zeta电位45～50mv。
14、上述方案中，所述超声分散处理采用的超声波频率为1500～2000hz，时间为0.5～1h。本专利技术将海藻酸钠与几丁质纳米凝胶进行超声分散处理和真空干燥制备改性海藻酸钠；利用超声分散手段在保证两种物质混合均匀的同时，可促进几丁质纳米凝胶对海藻酸钠的吸附更加牢固；使得改性后的海藻酸钠具有更好的成球效率，几丁质纳米凝胶的掺入增强了改性海藻酸钠的韧性和强度，整体提高所得低碳免烧粉煤灰陶粒的强度；同时在真空环境下进行干燥，在蒸发水分的同时，进一步加强海藻酸钠对几丁质纳米凝胶的吸附作用，并减轻改性能海藻酸钠的密度。
15、上述方案中，所述干燥采用真空干燥工艺，采用的干燥温度为30～40℃，干燥时间为12～18h，真空度为80～90kpa。
16、上述方案中，所述石灰水采用石灰和水按照1:1.5～4的质量比混合得到。
17、上述方案中，所述制粒步骤采用盘式成球机，盘式成球机倾斜角度为30～50°，转速30～50r/min；直至粉料全部成型(10～20min)后停止，制得所述低碳免烧粉煤灰陶粒。
18、进一步地，制粒后将所得陶粒进行养护，具体为：在湿度不小于95％的条件下常温养护25～30天。
19、上述方案中，所述砂为天然砂，细度模数2.3～2.7；属于二区中砂。
20、上述方案中，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，减水率为25～35％。
21、上述一种低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土的制备方法，包括如下步骤：
22、1)原料的称取；各原料及其所占重量份数包括：水泥160～220份，粉煤灰70～130份，矿粉60～80份，砂750～950份，低碳免烧粉煤灰陶粒550～750份，水130～160份，减水剂2～5份；
23、2)将称取的水泥、粉煤灰、矿粉、低碳免烧粉煤灰陶粒、砂、水以及减水剂搅拌均匀，即得所述低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土。
24、本专利技术的原理为：
25、1)本专利技术所述改性海藻酸与其他粉料具有良好的相容性，可有效促进所得混合料在成型过程中的致密化和均匀性，促进得到具有优异力学性能和轻质特性的粉煤灰免烧陶粒，且具有良好的经济和环境效益；
26、此外，本专利技术所述改性海藻酸钠可促进水泥基复合胶凝材料等实现更好的粘结效应，使各粉料之间容易团聚成型，提高粉煤灰免烧陶粒的成型效率；同时使用改性海藻酸钠作为内核(改性海藻酸钠遇水形成黏性溶液，增加对胶凝材料颗粒的吸附作用，促进胶凝材料颗粒吸附在黏性溶液表面)所制备的粉煤灰免烧陶粒具有更高的强度与韧性，可有效解决海藻酸钠硬度大易碎等缺点；使所得粉煤灰免烧陶粒更轻、强韧性更高。
27、2)本专利技术所述低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土以水泥、粉煤灰、矿粉、砂、低碳免烧粉煤灰陶粒为主要原料，引入的改性海藻酸钠可显著增强水泥基复合胶凝材料的粘结性能，优化颗粒间的间距，提升所得粉煤灰免烧陶粒的成型效率；引入的改性海藻酸钠可提高各粉体组分的界本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，各组分及其所占重量份数包括：水泥160～220份，粉煤灰70～130份，矿粉60～80份，砂750～950份，低碳免烧粉煤灰陶粒550～750份，水130～160份，减水剂2～5份；所述低碳免烧粉煤灰陶粒以水泥基复合胶凝材料、改性海藻酸钠、石灰水为主要原料，进行制粒得到。
2.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述低碳免烧粉煤灰陶粒中，各组分及其所占重量份数包括：水泥基复合胶凝材料60～75份，改性海藻酸钠10～20份，石灰水5～15份。
3.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述水泥基复合胶凝材料包括普通硅酸盐水泥、硅灰和粉煤灰；各组分及其所占质量百分比包括：普通硅酸盐水泥5～8％，硅灰6～10％，粉煤灰82～89％。
4.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述改性海藻酸钠将海藻酸钠和几丁质纳米凝胶混合后，进行超声分散处理，再进行真空干燥得到。
5.根据权利要求4所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述海藻
6.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述水泥选用普通硅酸盐水泥，其强度等级为42.5级以上；粉煤灰为F类II级，比表面积为320～400m2/kg；矿粉为S75级，比表面积为500～800m2/kg。
7.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述低碳免烧粉煤灰陶粒的粒径为5～15mm；所述砂为天然砂，细度模数2.3～2.7。
8.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类减水剂，减水率为25～35％。
9.权利要求1～8任一项所述低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，各组分及其所占重量份数包括：水泥160～220份，粉煤灰70～130份，矿粉60～80份，砂750～950份，低碳免烧粉煤灰陶粒550～750份，水130～160份，减水剂2～5份；所述低碳免烧粉煤灰陶粒以水泥基复合胶凝材料、改性海藻酸钠、石灰水为主要原料，进行制粒得到。
2.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述低碳免烧粉煤灰陶粒中，各组分及其所占重量份数包括：水泥基复合胶凝材料60～75份，改性海藻酸钠10～20份，石灰水5～15份。
3.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述水泥基复合胶凝材料包括普通硅酸盐水泥、硅灰和粉煤灰；各组分及其所占质量百分比包括：普通硅酸盐水泥5～8％，硅灰6～10％，粉煤灰82～89％。
4.根据权利要求1所述的低碳免烧粉煤灰陶粒混凝土，其特征在于，所述改性海藻酸钠...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩世界，艾洪祥，王军，孟书灵，岳彩虹，陈旭，李宁，古龙龙，
申请(专利权)人：中建西部建设新疆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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