一種輕集料的制備方法及其制備裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種輕集料的制備方法及其制備裝置，屬于建材【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明方法首先制備泡沫混凝土，將水泥、砂、粉煤灰、礦渣、硅灰、聚丙烯纖維和速凝劑先干拌30s后，加水和減水劑拌合60s，然后加入由發(fā)泡劑和水經(jīng)物理發(fā)泡形成的泡沫，攪拌均勻后制成泡沫混凝土；然后將所制成的泡沫混凝土在終凝前裝入圓盤切割造粒機(jī)的圓盤中，經(jīng)圓盤切割造粒機(jī)造粒和表面改性后制得的輕集料。本發(fā)明裝置圓盤切割造粒機(jī)包括圓盤、孔隙、切刀、斜片、噴嘴、螺旋甬道以及轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明所提供的輕集料具有吸水率小、能耗低且污染小的特點(diǎn)，是一種免燒的低吸水率輕集料。
【專利說明】一種輕集料的制備方法及其制備裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建材【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種輕集料的制備方法及其制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的迅猛發(fā)展，輕質(zhì)節(jié)能建筑已成為一個重要發(fā)展方向。與普通混凝土相比，輕集料混凝土具有容重輕(約1600kg/m3)、導(dǎo)熱系數(shù)低(約0.7ff/m.K)、耐火性好、有隔聲功能和無堿骨料反應(yīng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在工程建設(shè)中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。然而天然輕集料儲備有限，人造輕集料越來越多，主要有粘土陶粒、頁巖陶粒、粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和垃圾陶粒等。相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)有免燒陶粒生產(chǎn)技術(shù)、燒結(jié)陶粒生產(chǎn)技術(shù)和燒脹陶粒生產(chǎn)技術(shù)等。國產(chǎn)人造陶粒大多是使用后兩種技術(shù)生產(chǎn)的，例如:專利CN 102875127A，《一種陳腐垃圾塑料污泥沙陶粒及其制造方法》，其方案是將陳腐垃圾塑料污泥沙干燥處理后用回轉(zhuǎn)窯燒制陶粒 ；專利CN 102775179A,《一種陳腐垃圾渣粉、粉煤灰陶粒及其制造方法》，其方案是使用陳腐垃圾渣粉、粉煤灰和水混合后成球再燒制陶粒的方法；專利CN102295468A，《一種陶粒生產(chǎn)線及其陶粒制作方法》，提出了一種可以避免污泥干燥而直接燒結(jié)的一整套生產(chǎn)線制備陶粒，提高了陶粒生產(chǎn)效率。燒結(jié)輕集料不僅浪費(fèi)煤炭資源，而且污染非常大，因此，在節(jié)能環(huán)保的要求下，免燒陶粒是今后人造陶粒生產(chǎn)的主流方向。
[0003]免燒陶粒的生產(chǎn)方式主要有:①將活性材料(粉煤灰、礦渣和煤矸石等)與膠凝材料混合并添加必要的外加劑后成球。如專利CN 102701785A,《粉煤灰免燒陶粒、制備方法及其用途》，提出了一種將粉煤灰、水泥、金屬硫化物和發(fā)泡成分混合后使用成球盤制成陶粒的方法在輕質(zhì)內(nèi)芯外面包裹一層硬質(zhì)外殼，例如專利CN 102643061A，《核殼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)抗震型免燒陶粒、其制備方法及其應(yīng)用》，提出了一種使用膠凝材料包裹泡沫球制作陶粒的方法。但是這些方法制出的陶粒容重和吸水率較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高，阻礙了免燒陶粒的大范圍推廣應(yīng)用。
[0004]免燒陶粒的混料成球方式主要有:①滾動成球，這種方法是使用成球盤成球。如專利CN 102351557A，《一種活性污泥摻混粉煤灰免燒陶粒的制備方法》中使用成球盤將膠凝材料和污泥的混合物制成陶粒；②擠壓成球，這種方法是使用擠壓成球機(jī)成球。如專利CN101113088B,《冷發(fā)泡粉煤灰免燒陶粒的生產(chǎn)方法》中使用擠壓成球機(jī)將泡沫與膠凝材料漿體的混合物成球。滾動成球不適合本發(fā)明，因?yàn)楸景l(fā)明的成球混料是泡沫混凝土，它具有一定的初始流動性；而擠壓成球會對泡沫混凝土的孔結(jié)構(gòu)造成破壞，并產(chǎn)生較多的細(xì)小廢料，增加制造成本。
[0005]泡沫混凝土是由水泥、石灰、粉煤灰、砂、外加劑和發(fā)泡劑等材料經(jīng)拌合后制成，含有大量的封閉氣孔，容重小，導(dǎo)熱系數(shù)低，將泡沫混凝土制成免燒輕集料，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。水泥的初凝時間通常大于45min，但是加入適量的速凝劑后卻能在5min中內(nèi)凝結(jié)固化，極大地縮短水泥漿體的凝結(jié)時間，這樣可保證泡沫混凝土生產(chǎn)輕集料的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明針對目前輕集料燒制時能源消耗大、污染嚴(yán)重、吸水率大等缺點(diǎn)，提供一種輕集料的制備方法及其制備裝置。該輕集料以輕質(zhì)低導(dǎo)熱泡沫混凝土為原料，是一種免燒的低吸水率輕集料。
[0007]本發(fā)明所提供的一種輕集料的制備方法，該方法具體步驟如下:
(O制備泡沫混凝土:將水泥、砂、粉煤灰、礦渣、硅灰、聚丙烯纖維和速凝劑先干拌30s后，加水和減水劑拌合60s，然后加入由發(fā)泡劑和水經(jīng)物理發(fā)泡形成的泡沫，攪拌均勻后制成泡沫混凝土。
[0008]所述泡沫混凝土的干容重為300~1200kg/m3、強(qiáng)度為0.5~10.0MPa、體積吸水率為10%~35%、導(dǎo)熱系數(shù)為0.08~0.41 ff/m.K ;所述泡沫混凝土的組成如下:水泥270~400kg/m3,水 150 ~200kg/m3,砂 O ~150kg/m3,粉煤灰 O ~550kg/m3,礦禮:O ~100kg/m3,娃灰O~40kg/m3,聚丙烯纖維0.6~1.2kg/m3,減水劑O~6kg/m3,發(fā)泡劑0.3~0.75kg/m3,速凝劑 1.5 ~10kg/m3。
[0009]所述砂為工業(yè)尾砂或石英砂，細(xì)度模數(shù)為0.7~2.6。 [0010]所述發(fā)泡劑為動物蛋白型，發(fā)泡倍數(shù)35倍，采用物理方式發(fā)泡。
[0011](2)將步驟(I)所制成的泡沫混凝土在終凝前裝入圓盤切割造粒機(jī)的圓盤I中，通過所述圓盤I的震動使所述泡沫混凝土的料漿從所述圓盤I的孔隙2中擠出，位于所述圓盤I下方的噴嘴5噴出干粉封閉所述泡沫混凝土的表面氣孔得到造殼后的泡沫混凝土料漿，通過造殼降低輕集料的吸水率并使其不灘散，切刀3通過旋轉(zhuǎn)將造殼后的泡沫混凝土料漿切割下來形成料粒，料粒順斜片5滾落至反向旋轉(zhuǎn)的螺旋甬道6上，螺旋甬道6以一定的速度旋轉(zhuǎn)以保證粒料有足夠時間固結(jié)，同時甬道上可安裝噴嘴噴灑防黏劑和改性劑，硬化后的粒料經(jīng)保濕養(yǎng)護(hù)后得到目標(biāo)產(chǎn)品:輕集料。
[0012]本發(fā)明所提供的一種實(shí)現(xiàn)上述輕集料制備方法的制備裝置，該裝置為圓盤切割造粒機(jī)，所述圓盤切割造粒機(jī)包括圓盤1、孔隙2、切刀3、斜片4、噴嘴5、螺旋甬道6以及轉(zhuǎn)軸7，圓盤I側(cè)邊高40~60cm，底部厚8~15_，并根據(jù)所需集料級配設(shè)置孔隙2的孔徑，所述圓盤I的震動頻率為5~30Hz，所述圓盤I的中間設(shè)置轉(zhuǎn)軸7和四把互相垂直的切刀3，

夏
所述切刀3由轉(zhuǎn)軸7帶動轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸以5 rad/s的速度轉(zhuǎn)動，所述切刀3下面設(shè)置30°~
45°的斜片4，所述斜片4設(shè)置在切刀3下方，所述斜片4反面平行布置干粉噴嘴5，所述螺旋甬道6設(shè)置在斜片4下方，所述螺旋甬道6順?biāo)鲛D(zhuǎn)軸7布置，所述螺旋甬道6內(nèi)壁可設(shè)置若干噴嘴用于噴灑防黏劑和改性劑。
[0013]本發(fā)明所提供的輕集料是將加入速凝劑的新拌泡沫混凝土，經(jīng)圓盤切割造粒機(jī)造粒和表面改性后制得的，所制得的輕集料具有吸水率小、能耗低且污染小的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1:圓盤；2:孔隙；3:切刀；4:斜片；5:噴嘴；6:螺旋甬道；7:轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1:一種輕集料的制備方法，具體步驟如下:(I)制備泡沫混凝土。泡沫混凝土各組分用量為水泥270kg/m3、水150 kg/m3、發(fā)泡劑0.72 kg/m3、聚丙烯纖維0.6 kg/m3、速凝劑(鋁酸鈉系)5kg/m3。先將水泥和速凝劑攪拌30s，然后加入水?dāng)嚢?0s，同時將發(fā)泡劑稀釋40倍發(fā)泡后加入漿體攪拌均勻，制得泡沫混凝土。
[0017](2)將制備好的泡沫混凝土靜置4分鐘，將泡沫混凝土送入圓盤切割造粒機(jī)。
[0018](3)圓盤I側(cè)邊高40cm，底部厚度15mm，以5Hz的頻率振動，將料漿由孔隙2擠出，噴嘴5噴撒干粉裹覆，干粉的組分及其質(zhì)量比為:粉煤灰60%，磨細(xì)礦渣粉40%。隨后裹覆干
粉的料漿被切刀3切割下來(轉(zhuǎn)軸速度A rad/s)，順著角度45°的斜片4平穩(wěn)的滾落到螺

10
旋甬道6上，螺旋甬道逆時針方向轉(zhuǎn)動以削弱球粒滾落的速度，確保球粒滾動時有足夠的時間終凝，如圖1。
[0019]表1是本實(shí)施例所制備的成品輕集料的性能參數(shù)。
[0020]表1.200級輕集料性能參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種輕集料的制備方法，其特征在于該方法具體步驟如下: (1)制備泡沫混凝土:將水泥、砂、粉煤灰、礦渣、硅灰、聚丙烯纖維和速凝劑先干拌30s后，加水和減水劑拌合60s，然后加入由發(fā)泡劑和水經(jīng)物理發(fā)泡形成的泡沫，攪拌均勻后制成泡沫混凝土 ；所述泡沫混凝土的干容重為300~1200kg/m3，強(qiáng)度為0.5~10.0MPa,體積吸水率為10%~35%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.08~0.41 ff/m.K ;所述泡沫混凝土的組成如下冰泥 270 ~400kg/m3,水 150 ~200kg/m3,砂 0~150kg/m3,粉煤灰 0~550kg/m3,礦禮:0 ~100kg/m3,娃灰0~40kg/m3,聚丙烯纖維0.6~1.2kg/m3,減水劑O~6kg/m3,發(fā)泡劑0.3~0.75kg/m3,速凝劑 1.5 ~10kg/m3 ； (2)將步驟(I)所制成的泡沫混凝土在終凝前裝入圓盤切割造粒機(jī)的圓盤(I)中，通過所述圓盤(I)的震動使所述泡沫混凝土的料漿從所述圓盤(I)的孔隙(2)中擠出，然后由噴嘴(5)噴出干粉封閉所述泡沫混凝土的表面氣孔得到造殼后的泡沫混凝土料漿，切刀(3)通過旋轉(zhuǎn)將造殼后的泡沫混凝土料漿切割下來形成料粒，料粒順斜片(5)滾落至反向旋轉(zhuǎn)的螺旋甬道(6 )上，螺旋甬道(6 )以一定的速度旋轉(zhuǎn)以保證粒料有足夠時間固結(jié)，同時所述螺旋甬道(6)上安裝噴嘴噴灑防黏劑和改性劑，硬化后的粒料經(jīng)保濕養(yǎng)護(hù)后得到目標(biāo)產(chǎn)品:輕集料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種輕集料的制備方法，其特征在于所述砂為工業(yè)尾砂或石英砂，所述砂的細(xì)度模數(shù)為0.7~2.6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種輕集料的制備方法，其特征在于所述發(fā)泡劑為動物蛋白型，發(fā)泡倍數(shù)35倍，采用物理方式發(fā)泡。
4.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的制備裝置，其特征在于該裝置為圓盤切割造粒機(jī)，所述圓盤切割造粒機(jī)包括圓盤(I)、孔隙(2)、切刀(3)、斜片(4)、噴嘴(5)、螺旋甬道(6)以及轉(zhuǎn)軸(7)，所述圓盤(I)的中間設(shè)置轉(zhuǎn)軸(7)和四把互相垂直的切刀(3)，所述切刀(3)由轉(zhuǎn)軸(7)帶動轉(zhuǎn)動，所述切刀(3)下面設(shè)置30°~45°的斜片(4)，所述斜片(4)設(shè)置在所述切刀(3)下方，所述斜片(4)的反面平行布置干粉噴嘴(5)，所述螺旋甬道(6)設(shè)置在所述斜片(4 )的下方，所述螺旋甬道(6 )順?biāo)鲛D(zhuǎn)軸(7 )布置。
5.如權(quán)利要求4所述的制備裝置，其特征在于所述螺旋甬道(6)的內(nèi)壁上設(shè)置若干噴嘴。
【文檔編號】C04B28/00GK103467025SQ201310409571
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】雷團(tuán)結(jié), 耿飛, 劉曉軍, 李浩然, 傅大放, 錢元弟, 王璠 申請人:馬鞍山十七冶工程科技有限責(zé)任公司