專利名稱：陶粒防水混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防水混凝土及其生產(chǎn)方法，尤其是一種多功能防水混凝土，及其以陶粒為集料進行生產(chǎn)的方法。
已有的防水混凝土是以調(diào)整配合比，摻外加劑或使用新品種水泥等方法提高自身的密實性、憎水性和抗?jié)B性的;但是，多數(shù)防水混凝土的功能不全，如能防水不能保溫，能保溫但不抗磨損，具有憎水性，但當水壓較大時則無效，密實性良好，但不一定有耐久性，還有或是使用不便，或是造價較高，難以同時具備優(yōu)質(zhì)防水混凝土所需的多種功能。
本發(fā)明的目的是生產(chǎn)一種多功能的防水混凝土，這種防水混凝土是同時具有優(yōu)良的抗?jié)B性、保溫性、抗磨損、憎水性，能承受高的水壓、密實性良好、抗化學(xué)侵蝕、有高的強度、良好的耐久性、使用方便、造價低廉的防水混凝土。
本防水混凝土是這樣實現(xiàn)的，以磨細的陶粒(園粒型或碎石型)粉料或輕砂為集料，以水和硅酸鹽水泥為膠凝漿體，拌合而成的一種陶粒防水混凝土(水泥砂漿)。
作為這種防水混凝土集料的磨細陶粒粉料，其主要特征是粒小、質(zhì)輕、高的硬度和耐磨度、阻水、利水和陶瓷般的化學(xué)穩(wěn)定性，大的比表面積……。
使用這種陶粒集料配制的陶粒防水混凝土有以下的優(yōu)良性能1、良好的流動性混凝土的流動性是和易性的重要指標，由于陶粒集料是細而輕的粒料，易于流動，能增加混凝土的流動性，有不吸水而利水的陶瓷特征，在保持流動性及水灰比不變的情況下，可減少用水量，減少了混凝土熱源，克服了因需水量大帶來的混凝土質(zhì)量的降低，從而提高了混凝土的防滲性能。
2、低的熱膨脹理論表明，熱膨脹系數(shù)，主要是隨粗骨料的種類和數(shù)量不同而變化的，本陶粒防水混凝土的集料是輕而細的骨料，不含粗骨料，故排除了因熱膨脹(熱收縮)而產(chǎn)生裂隙的主要因素，提高了混凝土的防滲性能。
3、良好的耐磨性混凝土的抗磨度和抗氣蝕性能，皆隨混凝土材料的硬度、強度和剛度的增加而提高。
本防水混凝土骨料(陶粒)摩氏硬度可大于8，因而可提高混凝土的強度和抗磨度，可減少氣蝕和磨損作用對混凝土的破壞，而增加建筑物的耐久性，并防止面層破壞和滲透。
4、具有含氣特征本陶粒防水混凝土，具有一定的含氣特征，這是通過引氣作用進行的，即所含氣體是通過細集料陶粒粉挾帶進來的，可使混凝土的氣孔率達15%以上，這些氣孔是互不連通的，多呈海棉狀，有時呈球狀，橢園狀，并可見到在氣孔的孔壁上有一層光潔致密的硬膜，可能是水泥水化后而產(chǎn)生的凝膠，這些氣孔及其孔壁的形成，都對防水、防滲有利。
5、具有增塑作用本陶粒防水混凝土膠結(jié)之前，具有良好的穩(wěn)定性，這與其增塑作用有關(guān)。磨細的陶粒粉料質(zhì)輕粒小，在混凝土中難于下沉，也阻止了水泥顆粒的下沉，而水泥顆粒難于上浮，也阻止了陶粒粉料的上浮，因此有不沉淀，不泌出，不離析，觸變性良好的性能，能使混凝土在初凝之前一開始就處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)，并具有了均質(zhì)性，能使凝結(jié)后的混凝土均質(zhì)密實，而達到防滲的作用。
本防水混凝土凝結(jié)前的這種穩(wěn)定性，也可能是被挾帶進來的空氣穩(wěn)定和不逸出的原因。
6、具有硅、鋁等活性成份其混凝土的陶粒集料主要為硅、鋁成份，磨細的陶粒粉料含有一定量的活性硅鋁物質(zhì)，能與水泥水化產(chǎn)物的伴生物化合而產(chǎn)生提高強度的成份，由此能增加混凝土的強度，提高抗?jié)B能力。
7、具有低滲透性其陶粒集料具有陶瓷性質(zhì)，與水不發(fā)生吸附，有利于陶粒集料與水泥粘結(jié)，促使混凝土密實。因為不吸水，能使混凝土的需水量減少，因為利水和自身的陶瓷密實結(jié)構(gòu)，水體不可能穿透粉粒，而防滲隔水，因為陶粒粉粒的不透水，與水泥膠凝后，其滲透系數(shù)低。所有這些都具備了低的滲透性。
8、具有保溫性能陶粒是一種多孔輕質(zhì)材料，可在細小顆粒的情況下仍具有多孔質(zhì)。
大體積的混凝土建筑(大壩)因為耐候性原因，特別是當齡期較短，因水化熱而內(nèi)部溫度高，外部一當溫度驟降而產(chǎn)生裂縫，影響防滲和穩(wěn)定。而本防水混凝土(砂漿)是進行大壩保溫的有效措施。
9、具有抗化學(xué)侵蝕性用化學(xué)穩(wěn)定性不良的骨料為集料制備的混凝土，由于水中的堿與骨料中礦物成份之間的化學(xué)反應(yīng)，會造成混凝土全部或局部損壞。陶粒骨料具有陶瓷般的化學(xué)穩(wěn)定性，故能防止化學(xué)侵蝕，以及能防止水體沿化學(xué)侵蝕所產(chǎn)生裂縫和連通的孔隙的滲透。
10、具有較高的強度經(jīng)試件檢驗本陶粒防水混凝土的抗壓強度大于膨脹水泥的強度，這顯然是上述的各項優(yōu)良性能的綜合作用的結(jié)果。
由于采用了具有以上成份特征、理化特征的陶粒為集料及其所配制的混凝土能具備防水混凝土的許多優(yōu)良性能的方案，可生產(chǎn)出具有多功能的和較多優(yōu)良特征的陶粒防水混凝土并可以達到本發(fā)明的目的，生產(chǎn)方法簡單。
本發(fā)明以陶粒為集料生產(chǎn)防水混凝土不但具有優(yōu)良的防水、防滲性能，還具有上述的許多優(yōu)良特征，并且生產(chǎn)方法簡單，使用方便，造價低廉而用于多種建筑工程、水電工程、海港、橋基、石油鉆井等工程的防水、防滲，特別是我國三峽工程的建設(shè)和其他大型水工建筑工程的建設(shè)具有重要意義，對于治水防洪的河提工程，以及對于防止因地殼下沉或是因海平面上升而設(shè)置的海堤工程具有重要意義。也可用于其它方面的防潮、防水、防滲、保溫、隔熱、隔音……。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝如下本防水混凝土，其生產(chǎn)工藝與一般混凝土(砂漿)的生產(chǎn)基本一樣，只是采用的集料為磨細的陶粒粉料或陶砂，即先將較大的陶粒粒料或大的塊料(陶結(jié)塊)，進行破碎，然后再進行磨細，其磨細粒度可為(1)磨至3-5毫米以下，無需再人為分級，而保持其自然級配。(2)磨細至約為水泥顆粒的大小。將以上磨細的陶粒與水和硅酸鹽水泥適當配合，充分拌合和振搗(壓實)再經(jīng)凝聚和養(yǎng)護即成為防水塑性物體。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明1、采用磨細的陶粒粉料為集料，粒徑約為水泥顆粒大小的粉料方案，具體是采用容重為1100kg/m3的陶粒塊料(陶結(jié)塊)粉碎至0.08毫米方孔篩過篩，膠結(jié)料為400＃以上的普通硅酸鹽水泥，固體物料比為水泥∶陶粒＝1∶2.3;經(jīng)48天水中浸泡進行防水觀察結(jié)果試件浸潤深度約為3mm，其余則全部是干的，而對照樣(用標砂做的)則整個件體全部被水滲入浸濕。
2、采用粒徑3-5mm以下的并保持其自然級配的陶粒輕砂為集料的方案，并采用壓榨法搗實，具體是以重量約1100kg/m3的陶粒塊料，經(jīng)磨細至粒徑小于3mm以下，水泥為500＃的普通硅酸鹽水泥、水灰比0.25左右，經(jīng)壓實制成小試件，經(jīng)同一設(shè)備，同一操作工人做成的對照試件對比，其抗壓強度提高30%，耐磨度及抗折強度提高更多，密實度防滲性能均更為優(yōu)良。
本陶粒防水混凝土與防水用的膨脹水泥混凝相比，其強度僅從粉料方案來看，陶粒防水混凝土28天抗壓強度達46兆帕，而明礬石膨脹泥28天抗壓強度為31.44兆帕，石膏礬土膨脹水泥抗壓強度為42.8兆帕，而以本陶粒防水混凝土為優(yōu)，但造價卻反而便宜。
本陶粒防水混凝土的集料(粉料或輕砂)能長期保存而不失效，可隨時與硅酸鹽水泥配制而成防水混凝土，但當制作保溫要求較高的防水混凝土?xí)r，宜采用輕或超輕陶粒為原料，當制作強度要求較高的防水混凝土，宜采用較大容重的輕砂(粒徑小于3mm，并有自然級配)為集料，當制作有多種要求的防水混凝土?xí)r，宜采用容重偏大的陶粒粉料為集料。但均能具有優(yōu)良的防水性能。當必要的時候，可摻入其他骨料和外加劑搭配使用。
本陶粒防水混凝土，當采用磨細的陶粒(陶塊)粉料，其陶粒微粒約為水泥顆粒大小的方案及其實施例表明陶粒微粉與硅酸鹽水泥拌合(可將陶粒與水泥熟料共同磨細，也可以分別磨細再仔細拌合)的制品，實際上是一種陶粒硅酸鹽水泥產(chǎn)品-陶粒水泥。用這種陶粒水泥直接制造的水泥塊(混凝土)已達400＃-500＃標號，抗折強度已達46kg/cm2，而陶粒微粒的摻合量已占所產(chǎn)成品重量的61%，以上指標與現(xiàn)有的火山灰質(zhì)硅酸水泥、礦渣水泥等相比，都已超過和達到其最高的指標和最高標號。因此陶粒防水混凝土，其固體物料微粒就是陶粒硅酸鹽水泥-陶粒水泥。除用于防水、防滲之外，其它應(yīng)用方面的適用性與火山灰水泥和礦渣水泥相類似。
權(quán)利要求
1.一種防水混凝土是以調(diào)整配合比，摻外加劑或使用特殊品種的水泥凝結(jié)而成的，本發(fā)明的特征是以磨細的陶粒(或陶結(jié)塊)為集料，以水和硅酸鹽水泥為膠凝漿體，經(jīng)拌合、振搗或壓實凝聚而成的陶粒防水混凝土。
2.一種防水混凝土是具有密實性、憎水性或抗?jié)B性的。本發(fā)明的特征是其陶粒防水混凝土不但具有密實性、憎水性或抗?jié)B性，而且具有保溫、耐磨、抗化學(xué)侵蝕、高的強度，耐久性好，利于施工的優(yōu)良性質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.陶粒防水混凝土是以磨細的陶料為集料，其特征是可用粒徑小于3mm的陶粒輕砂為集料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.是以磨細的陶粒為集料，其特征是當制作保溫要求較高的防水混凝土?xí)r，可使用輕或超陶粒為原料，當制作強度和密實度要求較高的防水混凝土，可采用較大容量、較高強度，其粒徑小于3-5mm以下，并有自然級配的輕砂為集料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.經(jīng)拌合、振搗或壓實凝聚而成陶粒防水混凝土，其特片是當混凝土的密實度、強度和耐磨度要求高時，則采用大的容重、高的強度，粒徑小于3-5mm以下，具有級配的陶粒輕砂為集料，并以壓榨法進行壓實。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.是以磨細的陶粒為集料，以水和硅酸水泥為膠凝漿體，其特征是采用磨細的、粒徑約為水泥顆粒大小的陶粒粉料，以普通硅酸鹽水泥為膠結(jié)料生產(chǎn)防水混凝土。
7.根據(jù)權(quán)利要求6、采用磨細的粒徑為水泥微粒大小的陶粒粉料生產(chǎn)防水砼，其特征是可將陶粒與硅鹽水泥熟料共同磨細，也可以分別磨細再仔細拌合而成為陶粒硅酸鹽水泥-陶粒水泥。除用于防水、防滲之外，其它應(yīng)用方面的適用性與火山灰水泥和礦渣水泥相同。
全文摘要
陶粒防水混凝土，涉及一種防水、防滲混凝土，它是以磨細的陶粒粉料或輕砂為集料，以水和硅酸鹽水泥為膠凝漿體拌合而成的一種多功能防水混凝土(水泥砂漿)，具有優(yōu)良的抗?jié)B，保溫，耐磨，憎水，抗化學(xué)侵蝕，強度高，耐久性好，使用方便，成本低廉的特征，廣泛用于建筑、水電、石油鉆井、海港、海堤等工程，特別對我國三峽工程和其它大型水電工程以及治水、防洪工程等具有重要意義。
文檔編號C04B28/04GK1092752SQ9311654
公開日1994年9月28日 申請日期1993年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月28日
發(fā)明者蔣里軍 申請人:蔣里軍