技术摘要：
本发明涉及混凝土领域，提出了一种轻骨料混凝土用再生陶粒及其制备工艺，该再生陶粒包括以下重量份数组分：惰性固体建筑废弃物20‑25份、农业废弃秸秆5‑10份、硅藻土5‑10份、粉煤灰4‑6份、热塑性再生塑料1‑3份、复合纤维0.2‑1份，本申请利用现有废弃资源，合理选 全部
背景技术：
随着国民经济的持续增长，国家建筑工业的迅猛崛起，对建筑材料的需求量不断 扩大，与此同时，国民生活和环保意识的不断提高，对建筑安全和建材的质量也有了新的更 高的要求。城市多层、高层建筑的不断涌现，地基承压严重超负载，尤其是那些软地基城市 地面开始快速下沉，给城市安全带来了严重的隐患；由于城乡建设的迅速发展，粘土实心砖 的大量使用，全国数百万亩农田遭到破坏。近年来，国家建设部多次强调墙体材料必须进行 该改革，尽量减少国家的经济损失，确保城市安全和社会稳定。这给建材工业的改革提出了 更高的要求，同时也为轻型建材业的大发展，亦是陶粒工业的崛起带来了良好的机遇。 陶粒轻骨料即陶质的颗粒，其表面是一层坚硬的、呈陶质或釉质的外壳，内部具有 大量的封闭型微孔。陶粒不仅质轻、隔热保温、吸水率低，而且具有良好的耐火性、抗震性、 抗渗性、抗冻性、耐久性和抗碱集料反应能力等性能。所以陶粒被广泛应用于建筑、石油、化 工、农业、填料和滤料等领域。 然而，传统的陶粒轻骨料原料为黏土、页岩等天然矿物，黏土、页岩等天然矿物的 大量使用会破坏耕地和生态环境。近年来随着环境问题的日益严峻和环保观念的深入人 心，国家出台相关政策来限制黏土、页岩等天然矿物的开采利用，开发新的黏土、页岩替代 物成为近年来的研究热点。 如固体废料(建筑垃圾等)、农业秸秆废弃物、废水污泥等，均可回收利用生产再生 陶粒，不仅对环境改善具有优异的促进作用，同时，提高了资源利用化，符合可持续发展理 念。对此，本申请提出了一种利用现有废弃物生产的高性能再生陶粒。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种轻骨料混凝土用再生陶粒及其制备工 艺，利用现有废弃资源，合理选配原料，优化配比，制得的再生陶瓷再生活化性强，吸水率底 且筒压强度高，具有优异的力学性能，轻质高强，使用效益好，制得推广应用。 为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案： 一种轻骨料混凝土用再生陶粒，包括以下重量份数组分：惰性固体建筑废弃物20- 25份、农业废弃秸秆5-10份、硅藻土5-10份、粉煤灰4-6份、热塑性再生塑料1-3份、复合纤维 0.2-1份。 作为本发明的进一步优化，惰性固体建筑废弃物选自废石料、废砖瓦、废沥青中的 一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，农业废弃秸秆选自但不限于水稻、玉米、高粱、薯类、棉 花中的一种或多组组合物。 3 CN 111574085 A 说 明 书 2/7 页 作为本发明的进一步优化，热塑性再生塑料选自但不限于PP、PVC、PA、PE、ABS、POM 中的一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，复合纤维包括石膏纤维、海泡石纤维、聚乳酸纤维，三 者质量百分占比为30-60wt％、30-50wt％、10-30wt％。海泡石纤维作为层链状纤维与高分 子的有机聚乳酸反应结合，大大提高了流变相容力，配合石膏纤维的易活化表层效果，与热 塑性材料共混对固体建筑废物进行包覆改性，显著提高了固体废物的再生性能，作为膜层 柔化效果好，表面与植物纤维以及其他填料嵌合联结，材料再生稳定性强，烧结过程中内裂 纹问题显著降低，抗压强度提高，防渗效果也明显改善。 作为本发明的进一步优化，轻骨料混凝土用再生陶粒，制备工艺为： 1)取惰性固体建筑废物，机械力破碎、研磨至5-10mm，然后向其中加入适量无水乙 醇和硅烷偶联剂KH-560，继续研磨粉碎至小于1mm，取出干燥的颗粒料一备用； 2)将农业废弃秸秆破碎至0.5-2mm，然后与硅藻土、粉煤灰共混，混匀后向其中加 入质量30-40％的水，搅拌均匀后，得混料一备用； 3)将颗粒料一与热塑性再生塑料共混，于70-90℃搅拌反应30min，然后将复合纤 维加入其中，升温加压反应1-2h，取出冷却破碎至小于1mm，得颗粒料二备用； 4)将颗粒料二在搅拌条件下加入混料一中，加水混匀，送入造粒机中造粒，得陶粒 坯体，陶粒坯体粒径为10-15mm； 5)将陶粒坯体干燥至含水量为8-12wt％，然后送入煅烧窑内烧结处理，取出得预 制陶粒料，向其上喷洒稀酸溶液，然后400rpm机械搅拌10min，干燥即得再生陶粒成品。 作为本发明的进一步优化，步骤1)中无水乙醇加入量为惰性固体建筑废物质量的 10-12wt％，硅烷偶联剂KH-560加入量为惰性固体建筑废弃物质量的2.5-3wt％。 作为本发明的进一步优化，步骤3)中升温加压具体为温度140-160℃，压力2.5- 3.5MPa。 作为本发明的进一步优化，步骤5)中烧结处理具体为先于120-150℃加热10- 20min，然后升温至260-300℃加热10-20min，再升温至650-800℃加热10-30min，最后升温 至1100-1200℃加热10-15min。 作为本发明的进一步优化，步骤5)中稀酸溶液为0.2mol/L的稀硫酸，喷洒量为预 制陶粒料质量的5-8wt％。 由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是： 本发明申请利用现有废弃资源，合理选配原料，优化配比，制得的再生陶瓷再生活 化性强，吸水率底且筒压强度高，具有优异的力学性能，轻质高强，使用效益好，制得推广应 用。 本申请以建筑废料、农业废料共混，并针对性添加热塑性塑料废料，对在加工结构 内部具有良好的调和效果，应力破裂率降低，同时配合硅藻土、粉煤灰和复合纤维填充补 强，提高了反应流动性，具有良好的补偿修复性，不仅改善了力学性能，同时具有优异的应 用寿命。制得的再生陶粒筒压强度高且吸水率低，综合性能优异，轻质高强，适用于建筑再 生砂浆填料、混凝土保温墙板等。 4 CN 111574085 A 说 明 书 3/7 页
本发明涉及混凝土领域，提出了一种轻骨料混凝土用再生陶粒及其制备工艺，该再生陶粒包括以下重量份数组分：惰性固体建筑废弃物20‑25份、农业废弃秸秆5‑10份、硅藻土5‑10份、粉煤灰4‑6份、热塑性再生塑料1‑3份、复合纤维0.2‑1份，本申请利用现有废弃资源，合理选 全部
背景技术：
随着国民经济的持续增长，国家建筑工业的迅猛崛起，对建筑材料的需求量不断 扩大，与此同时，国民生活和环保意识的不断提高，对建筑安全和建材的质量也有了新的更 高的要求。城市多层、高层建筑的不断涌现，地基承压严重超负载，尤其是那些软地基城市 地面开始快速下沉，给城市安全带来了严重的隐患；由于城乡建设的迅速发展，粘土实心砖 的大量使用，全国数百万亩农田遭到破坏。近年来，国家建设部多次强调墙体材料必须进行 该改革，尽量减少国家的经济损失，确保城市安全和社会稳定。这给建材工业的改革提出了 更高的要求，同时也为轻型建材业的大发展，亦是陶粒工业的崛起带来了良好的机遇。 陶粒轻骨料即陶质的颗粒，其表面是一层坚硬的、呈陶质或釉质的外壳，内部具有 大量的封闭型微孔。陶粒不仅质轻、隔热保温、吸水率低，而且具有良好的耐火性、抗震性、 抗渗性、抗冻性、耐久性和抗碱集料反应能力等性能。所以陶粒被广泛应用于建筑、石油、化 工、农业、填料和滤料等领域。 然而，传统的陶粒轻骨料原料为黏土、页岩等天然矿物，黏土、页岩等天然矿物的 大量使用会破坏耕地和生态环境。近年来随着环境问题的日益严峻和环保观念的深入人 心，国家出台相关政策来限制黏土、页岩等天然矿物的开采利用，开发新的黏土、页岩替代 物成为近年来的研究热点。 如固体废料(建筑垃圾等)、农业秸秆废弃物、废水污泥等，均可回收利用生产再生 陶粒，不仅对环境改善具有优异的促进作用，同时，提高了资源利用化，符合可持续发展理 念。对此，本申请提出了一种利用现有废弃物生产的高性能再生陶粒。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种轻骨料混凝土用再生陶粒及其制备工 艺，利用现有废弃资源，合理选配原料，优化配比，制得的再生陶瓷再生活化性强，吸水率底 且筒压强度高，具有优异的力学性能，轻质高强，使用效益好，制得推广应用。 为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案： 一种轻骨料混凝土用再生陶粒，包括以下重量份数组分：惰性固体建筑废弃物20- 25份、农业废弃秸秆5-10份、硅藻土5-10份、粉煤灰4-6份、热塑性再生塑料1-3份、复合纤维 0.2-1份。 作为本发明的进一步优化，惰性固体建筑废弃物选自废石料、废砖瓦、废沥青中的 一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，农业废弃秸秆选自但不限于水稻、玉米、高粱、薯类、棉 花中的一种或多组组合物。 3 CN 111574085 A 说 明 书 2/7 页 作为本发明的进一步优化，热塑性再生塑料选自但不限于PP、PVC、PA、PE、ABS、POM 中的一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，复合纤维包括石膏纤维、海泡石纤维、聚乳酸纤维，三 者质量百分占比为30-60wt％、30-50wt％、10-30wt％。海泡石纤维作为层链状纤维与高分 子的有机聚乳酸反应结合，大大提高了流变相容力，配合石膏纤维的易活化表层效果，与热 塑性材料共混对固体建筑废物进行包覆改性，显著提高了固体废物的再生性能，作为膜层 柔化效果好，表面与植物纤维以及其他填料嵌合联结，材料再生稳定性强，烧结过程中内裂 纹问题显著降低，抗压强度提高，防渗效果也明显改善。 作为本发明的进一步优化，轻骨料混凝土用再生陶粒，制备工艺为： 1)取惰性固体建筑废物，机械力破碎、研磨至5-10mm，然后向其中加入适量无水乙 醇和硅烷偶联剂KH-560，继续研磨粉碎至小于1mm，取出干燥的颗粒料一备用； 2)将农业废弃秸秆破碎至0.5-2mm，然后与硅藻土、粉煤灰共混，混匀后向其中加 入质量30-40％的水，搅拌均匀后，得混料一备用； 3)将颗粒料一与热塑性再生塑料共混，于70-90℃搅拌反应30min，然后将复合纤 维加入其中，升温加压反应1-2h，取出冷却破碎至小于1mm，得颗粒料二备用； 4)将颗粒料二在搅拌条件下加入混料一中，加水混匀，送入造粒机中造粒，得陶粒 坯体，陶粒坯体粒径为10-15mm； 5)将陶粒坯体干燥至含水量为8-12wt％，然后送入煅烧窑内烧结处理，取出得预 制陶粒料，向其上喷洒稀酸溶液，然后400rpm机械搅拌10min，干燥即得再生陶粒成品。 作为本发明的进一步优化，步骤1)中无水乙醇加入量为惰性固体建筑废物质量的 10-12wt％，硅烷偶联剂KH-560加入量为惰性固体建筑废弃物质量的2.5-3wt％。 作为本发明的进一步优化，步骤3)中升温加压具体为温度140-160℃，压力2.5- 3.5MPa。 作为本发明的进一步优化，步骤5)中烧结处理具体为先于120-150℃加热10- 20min，然后升温至260-300℃加热10-20min，再升温至650-800℃加热10-30min，最后升温 至1100-1200℃加热10-15min。 作为本发明的进一步优化，步骤5)中稀酸溶液为0.2mol/L的稀硫酸，喷洒量为预 制陶粒料质量的5-8wt％。 由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是： 本发明申请利用现有废弃资源，合理选配原料，优化配比，制得的再生陶瓷再生活 化性强，吸水率底且筒压强度高，具有优异的力学性能，轻质高强，使用效益好，制得推广应 用。 本申请以建筑废料、农业废料共混，并针对性添加热塑性塑料废料，对在加工结构 内部具有良好的调和效果，应力破裂率降低，同时配合硅藻土、粉煤灰和复合纤维填充补 强，提高了反应流动性，具有良好的补偿修复性，不仅改善了力学性能，同时具有优异的应 用寿命。制得的再生陶粒筒压强度高且吸水率低，综合性能优异，轻质高强，适用于建筑再 生砂浆填料、混凝土保温墙板等。 4 CN 111574085 A 说 明 书 3/7 页
