本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及輕質(zhì)骨材、其制備方法及包括該輕質(zhì)骨材的膠結(jié)固化塊材，其中的輕質(zhì)骨材系用以作為膠結(jié)固化塊材的組成物，該輕質(zhì)骨材包括若干發(fā)泡玻璃主顆粒及若干次顆粒，各該發(fā)泡玻璃主顆粒的外表面黏結(jié)有多個(gè)次顆粒，且該些發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑大于該些次顆粒的平均粒徑，藉此改良發(fā)泡玻璃主顆粒原本較為平滑的外貌，增加其表面粗糙度，進(jìn)而強(qiáng)化其與水泥等膠結(jié)劑的黏結(jié)力，并據(jù)以形成機(jī)械強(qiáng)度良好的膠結(jié)固化塊材。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
輕質(zhì)骨材、其制備方法及包括該輕質(zhì)骨材的膠結(jié)固化塊材
本專(zhuān)利技術(shù)關(guān)于一種輕質(zhì)骨材、其制備方法及包括該輕質(zhì)骨材的膠結(jié)固化塊材，特別系一種改良發(fā)泡玻璃顆粒表面粗糙度的輕質(zhì)骨材、其制備方法及包括該輕質(zhì)骨材的膠結(jié)固化塊材。
技術(shù)介紹
膠結(jié)固化塊材，例如混凝土的機(jī)械強(qiáng)度甚高，適于承載相當(dāng)大的重量，但另一方面，膠結(jié)固化塊材的重量較高，不利于搬運(yùn)與施工。為此，有人在混凝土等膠結(jié)固化塊材中添加輕質(zhì)骨材以取代砂石，藉此降低膠結(jié)固化塊材的整體重量，同時(shí)仍可維持在一定的機(jī)械強(qiáng)度。例如，W02011048446、 W02011061569、RU2176219等專(zhuān)利揭示了在混凝土中添加輕質(zhì)骨材的概念，該輕質(zhì)骨材則系使用發(fā)泡玻璃顆粒，發(fā)泡玻璃顆粒主要系利用玻璃高溫軟化產(chǎn)生黏滯性的同時(shí)，其內(nèi)部包覆的氣體同時(shí)也受熱膨脹，促使玻璃產(chǎn)生膨脹的發(fā)泡效果，從而具有密實(shí)、平滑的外貌與吸水率低、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，而適于作為輕質(zhì)骨材使用。然而，由于發(fā)泡玻璃顆粒具有平滑的表面，當(dāng)材料中的玻璃相增加，表面平滑程度越高，此密實(shí)又平滑的表面并不利于與水泥等膠結(jié)劑結(jié)合，導(dǎo)致?lián)俗龀傻哪z結(jié)固化塊材的機(jī)械強(qiáng)度不如預(yù)期，且會(huì)有龜裂情形產(chǎn)生。另外，針對(duì)發(fā)泡玻璃的加工，·有人會(huì)在加熱過(guò)程中另行添加有機(jī)類(lèi)或有機(jī)與無(wú)機(jī)混合的發(fā)泡劑，或其它加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體的發(fā)泡劑，如碳、氫氧化鋁、碳酸鹽類(lèi)等，例如可參考 JP2010042961、JP2008239864、JP2006342012、CN1683469、KR20040020196、 KR20030004032,CNl 194901等專(zhuān)利揭露，可在相對(duì)較低的溫度下產(chǎn)生氣體釋放，使得造粒的粉體顆粒產(chǎn)生多孔狀，再以較高溫度進(jìn)行燒結(jié)而使發(fā)泡顆粒具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。但是，藉由發(fā)泡劑所制成的輕質(zhì)顆粒通常具有開(kāi)放性的孔洞，且有較高的吸水率， 當(dāng)作為輕質(zhì)骨材使用時(shí)，需在制造膠結(jié)固化塊材時(shí)添加更多的水，導(dǎo)致該膠結(jié)固化塊材的成品機(jī)械強(qiáng)度下降;例如，CN101113105、CN1915891、CN1559958、CN101492273等專(zhuān)利揭露系直接在水泥中添加藉由水合產(chǎn)生氣體的發(fā)泡劑，使水泥在硬化過(guò)程中，其本身就會(huì)產(chǎn)生多孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而制作輕質(zhì)的混凝土塊材，但是其高吸水性也同時(shí)局限其產(chǎn)品的應(yīng)用；再者， 添加較多的水也會(huì)導(dǎo)致膠結(jié)固化塊材的硬化時(shí)間拉長(zhǎng)，而不利于達(dá)成快速脫膜的制程。另外，CN101786818、KR100997136、KR20100067815、CN101186485、US2007040307等專(zhuān)利揭露將玻璃與陶瓷材質(zhì)混合并以高溫發(fā)泡制作輕質(zhì)骨材，由于使用底泥與污泥類(lèi)的原料，容易在處理過(guò)程中，因原料中的有機(jī)物瞬間碳化，導(dǎo)致輕質(zhì)骨材具有高含碳量，更由于碳屬于非親水物質(zhì)，對(duì)以水為溶劑的膠結(jié)劑而言，其膠結(jié)固化塊材會(huì)有黏著強(qiáng)度不佳甚至龜裂的問(wèn)題。此外，US2007186587、CN101182232、CN1463947號(hào)等專(zhuān)利揭露含有陶瓷與玻璃成分的原料，經(jīng)造粒成形與高溫發(fā)泡加工的方式，可形成具有較低吸水率與含碳量的產(chǎn)品，但無(wú)法制作足夠小，例如毫米及毫米以下規(guī)格的輕質(zhì)骨材，而不適用于作為膠結(jié)固化塊材的輕質(zhì)骨材。有鑒于此，如何利用其它方法解決習(xí)用技藝不足之處，自系本領(lǐng)域人士所著眼的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的在于提供一種輕質(zhì)骨材，其可提升與膠結(jié)固化塊材膠結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度。另外，本專(zhuān)利技術(shù)也提供一種制備輕質(zhì)骨材的方法及包括該輕質(zhì)骨材的膠結(jié)固化塊材。為了達(dá)成上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種輕質(zhì)骨材,作為膠結(jié)固化塊材的組成物,其特征在于該輕質(zhì)骨材包括若干發(fā)泡玻璃主顆粒及若干次顆粒，各該發(fā)泡玻璃主顆粒的外表面黏結(jié)有多個(gè)該次顆粒，且該些發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑大于該些次顆粒的平均粒徑。其中，該些發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑至少為該些次顆粒平均粒徑的十倍。其中，該些次顆粒選自由未發(fā)泡玻璃次顆粒、發(fā)泡玻璃次顆粒、陶瓷次顆粒及其混合物所組成群組中任一者。其中，該些次顆粒包括陶瓷次顆粒，該陶瓷次顆粒的平均粒徑介于0.1微米至50 微米之間。其中，該些次顆粒包括陶瓷次顆粒，該陶瓷次顆粒的組成包括占重量比30-80%的氧化硅及占重量比5-30%的氧化鋁。其中，該發(fā)泡玻璃主顆粒成圓形或橢圓形，且該發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑介于 O.1厘米至10厘米之間。還公開(kāi)了一種膠結(jié)固化塊材，其包括至少一種膠結(jié)劑及如上述任一種輕質(zhì)骨材。其中，該膠結(jié)劑系水泥、爐石、石膏或是含有硅酸鹽類(lèi)的無(wú)機(jī)聚合材料。還公開(kāi)了一種制備輕質(zhì)骨材的方法，該方法包括(一)制備若干玻璃顆粒；( 二)對(duì)該些玻璃顆粒進(jìn)行加熱，且當(dāng)該些玻璃顆粒被加熱至其玻璃軟化溫度以上時(shí)，該些玻璃顆粒進(jìn)行發(fā)泡而形成若干軟化態(tài)的發(fā)泡玻璃主顆粒且具有表面黏性，并令若干次顆粒黏結(jié)于該些軟化態(tài)的發(fā)泡玻璃主顆粒的外表面；(三)令該些軟化態(tài)的發(fā)泡玻璃主顆粒及黏結(jié)于其表面的次顆粒降至常溫，而令該些發(fā)泡玻璃主顆粒固化。其中步驟(一)所得若干玻璃顆粒包括若干較大玻璃顆粒及若干較小玻璃顆粒， 該些較大玻璃顆粒的平均粒徑至少為該些較小玻璃顆粒平均粒徑的十倍；該些較小玻璃顆粒系先經(jīng)該步驟(二)、(三)處理后，制得較小發(fā)泡玻璃主顆粒；該些較小發(fā)泡玻璃主顆粒再次與該些較大玻璃顆粒及次顆粒混合，并進(jìn)行加熱至達(dá)該較大玻璃顆粒的玻璃軟化溫度以上的溫度，令該些較大玻璃顆粒進(jìn)行發(fā)泡而形成若干軟化態(tài)的較大發(fā)泡玻璃主顆粒且具有表面黏性，該些較小發(fā)泡玻璃主顆粒及次顆粒系黏結(jié)于該軟化態(tài)的較大發(fā)泡玻璃主顆粒外表面，而后進(jìn)行降溫，令該些黏著有較小發(fā)泡玻璃主顆粒及次顆粒的較大發(fā)泡玻璃主顆粒固化。藉此，本專(zhuān)利技術(shù)達(dá)成的主要功效即提高原本平滑的發(fā)泡玻璃主顆粒的表面粗糙度， 令其因與次顆粒結(jié)合而具有不規(guī)則外型，從而強(qiáng)化與膠結(jié)劑的黏結(jié)強(qiáng)度。本專(zhuān)利技術(shù)可達(dá)成的另一功效在于，當(dāng)發(fā)泡玻璃主顆粒在發(fā)泡過(guò)程時(shí)，其因溫度高于玻璃軟化溫度，使玻璃發(fā)泡主顆粒具有黏滯性而有可能會(huì)相互黏結(jié)而成為不良品，但由于該次顆粒的添加可隔開(kāi)軟化的發(fā)泡玻璃主顆粒，從而避免主顆粒之間相互黏結(jié)，并進(jìn)一步地提高了輕質(zhì)骨材的生產(chǎn)良率。為便于說(shuō)明本案于上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
一欄中所表示的中心思想，茲以具體實(shí)施例表達(dá)。實(shí)施例中各種不同物件系按適于例舉說(shuō)明的比例，而非按實(shí)際元件的比例予以繪制，合先敘明。附圖說(shuō)明圖1 :表面黏結(jié)披覆有高結(jié)晶性陶瓷次顆粒的發(fā)泡玻璃主顆粒的電子顯微鏡照片。圖2 :放大倍率大于圖1的表面黏結(jié)披覆有高結(jié)晶性陶瓷次顆粒的發(fā)泡玻璃主顆粒的電子顯微鏡照片。圖3 :表面黏結(jié)披覆有弱結(jié)晶性陶瓷次顆粒的發(fā)泡玻璃主顆粒的電子顯微鏡照片。圖4 :放大倍率大于圖3的表面黏結(jié)披覆有弱結(jié)晶性陶瓷次顆粒的發(fā)泡玻璃主顆粒的電子顯微鏡照片。圖5 :本專(zhuān)利技術(shù)輕質(zhì)骨材的外觀示意圖，其中該發(fā)泡玻璃主顆粒成圓形。圖6 :本專(zhuān)利技術(shù)輕質(zhì)骨材的電子顯微鏡照片，其中該發(fā)泡玻璃主顆粒成圓形。圖7 :本專(zhuān)利技術(shù)輕質(zhì)骨材的外觀示意圖，其中該發(fā)泡玻璃主顆粒成橢圓形。圖8 :本專(zhuān)利技術(shù)輕質(zhì)骨材的電子顯微鏡照片，其中該發(fā)泡玻璃主顆粒成橢圓形。圖9 :輕質(zhì)骨材含量對(duì)膠結(jié)固化塊材比重與抗壓強(qiáng)度的影響圖表。圖10 :輕質(zhì)骨材粒徑對(duì)膠結(jié)固化塊材比重與抗壓強(qiáng)度的影響圖表。具體實(shí)施方式本專(zhuān)利技術(shù)提供一種輕質(zhì)骨材，該輕質(zhì)骨材則包括若干發(fā)泡玻璃主顆粒及若干次顆粒，各該發(fā)泡玻璃主顆粒的外表面黏結(jié)有多個(gè)次顆粒，且該些發(fā)泡玻璃主顆粒本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種輕質(zhì)骨材，作為膠結(jié)固化塊材的組成物，其特征在于：該輕質(zhì)骨材包括若干發(fā)泡玻璃主顆粒及若干次顆粒，各該發(fā)泡玻璃主顆粒的外表面黏結(jié)有多個(gè)該次顆粒，且該些發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑大于該些次顆粒的平均粒徑。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種輕質(zhì)骨材，作為膠結(jié)固化塊材的組成物，其特征在于該輕質(zhì)骨材包括若干發(fā)泡玻璃主顆粒及若干次顆粒，各該發(fā)泡玻璃主顆粒的外表面黏結(jié)有多個(gè)該次顆粒，且該些發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑大于該些次顆粒的平均粒徑。2.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)骨材，其特征在于，該些發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑至少為該些次顆粒平均粒徑的十倍。3.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)骨材，其特征在于，該些次顆粒選自由未發(fā)泡玻璃次顆粒、發(fā)泡玻璃次顆粒、陶瓷次顆粒及其混合物所組成群組中任一者。4.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)骨材，其特征在于，該些次顆粒包括陶瓷次顆粒，該陶瓷次顆粒的平均粒徑介于O.1微米至50微米之間。5.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)骨材，其特征在于，該些次顆粒包括陶瓷次顆粒，該陶瓷次顆粒的組成包括占重量比30-80%的氧化硅及占重量比5-30%的氧化鋁。6.如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)骨材，其特征在于，該發(fā)泡玻璃主顆粒成圓形或橢圓形，且該發(fā)泡玻璃主顆粒的平均粒徑介于O.1厘米至10厘米之間。7.一種膠結(jié)固化塊材，其包括至少一種膠結(jié)劑及如權(quán)利要求1至6項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的輕質(zhì)骨材。8.如權(quán)利要求7所述的膠結(jié)固化塊材，其特征在于，該膠結(jié)劑系水泥、爐石、石膏或是含有硅酸鹽...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賴(lài)景正，鄭世裕，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：德世股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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