[0001] 本发明涉及一种高强保温型结构陶粒混凝土，属于建筑材料技术领域。

[0002] 陶粒混凝土是以陶粒代替石子作为骨料的混凝土材料。由于陶粒混凝土其具有干3
表观密度为1000～1900kg/m之间，能够有效的降低自重，可减少基础荷载，因而可使整个建筑物自重减轻。另一方面，采用的陶粒骨料具有较低的导热系数，其保温隔热性能相对较好，作为建筑材料可改善房间的保温隔热性能，不仅能够带来巨大的经济效益，而且能够产生良好的社会和环境效益。

[0003] 但是，由于陶粒混凝土中以陶粒为骨料，且现有的基本上均是直接将陶粒与其他的混凝土原料一并混合搅拌均匀形成相应的混凝土，其陶粒与陶粒之间不可能会形成紧密堆积的结构特性，相当于陶粒与陶粒之间会形成较大的间隔空隙，而陶粒混凝土中添加的其它细集料和粉料，就会填充到陶粒与陶粒之间的间隙空隙中，这些细集料和粉料的导热系数要高于陶粒的导热系数，这就增大了陶粒混凝土的整体导热系数，使其在保温性能方面降低。如中国专利申请(公开号：CN108147838A)公开了一种陶粒混凝土，按重量计，水泥50～60份、粉煤灰3-10份、矿渣10～20份、钢渣60～80份、陶粒50～60份、保水剂0.05～0.15份、减水剂0.1～0.2份和水20～25。虽然，该陶料混凝土具有较低的密度，整体重量减轻
30％左右，但是，由于其陶粒基本上采用单级的粒径分配，且是直接将水泥、沙、粉煤灰、陶粒和发泡剂等原料全部一起混合后形成的混凝土，其陶粒与陶粒间的间隔空隙就会较大，填充的原料系数较高，就会导致保温和蓄热性能变差，同时，从其性能结果也可以看出其在导热系数方面的性能只能达到0.4W/m.K，其并不能很好的实现兼具低导热系数的问题，且其蓄热系数也较差。

[0021] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。

[0022] 实施例1

[0023] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒650kg；陶砂500kg；矿粉80kg；粉煤灰110kg；聚羧酸系高性能减水剂3.0kg；增稠剂羟甲基纤维素1.0kg；水泥180kg；水110kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为18～20mm，中粒径陶粒的粒径为5.0mm～6.0mm，小粒径陶粒的粒径为3.0mm～3.5mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：2.0：7.0。

[0024] 上述高强保温型结构陶粒混凝土可通过以下方法制备得到：

[0025] 将上述原料配制成相应的预先堆积的级配陶粒和砂浆，再将砂浆灌浆到级配陶粒中形成相应的高强保温型结构陶粒混凝土。这里最好先将级配陶粒预先填满在预制的构件模具内，这里预制的构件模具可以是墙体等建筑领域中的相应的构件模具，预先堆积在该构件模具内，形成有效的堆积，使级配陶粒具有较好的陶粒密实性，减少陶粒与陶粒之间的空隙；然后，再灌浆入相应的砂浆与级配陶粒进行混合，这样配制的混凝土能够使级配陶粒更好的保持混合特性，减少陶粒之间存在的空隙率。更具体的讲，先按照上述级配陶粒中各不同粒径的陶粒原料对应称取后放入水中进行浸泡预湿处理12小时使其充饱水，这里进行预湿处理目的是为了使配制成混凝土时陶粒吸水而造成开裂的效果，再取出进行混合均匀后形成级配陶粒，再将混合均匀的级配陶粒填满在预制的构件模具内，这里预制的构件模具的具体形状特点可以根据建筑领域不同的对象进行针对性的选择，如加工墙体时可以预制相应的墙板构件，如加工砖块时，可以采用预制的相应砖块构件等等；

[0026] 再将上述其它砂浆对应的各原料进行混合搅拌均匀，具体为将上述原料中的陶砂、矿粉、粉煤灰、聚羧酸高性能减水剂、增稠剂羟甲基纤维素、水泥和水进行混合搅拌均匀后形成砂浆；然后，采用大流动砂浆灌浆预先将上述配制的级配陶粒填满预制的构件模具内，这里的构件模具能够将预先堆积的陶粒压住，有利于提高灌浆的效果，再将上述配制的砂浆进行灌浆，得到相应的高强保温型结构陶粒混凝土。预先采用级配陶粒进行填满能够很好的形成堆积密实性，减少陶粒间的空隙，避免砂浆过多的填充到陶粒之间的空隙内，能够大幅度的提高每方混凝土中的陶粒用量，使具有低导热系数和较好的蓄热性能，实现较好的保温隔热性能，且又能够兼具高抗压强度的效果。

[0027] 实施例2

[0028] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒800kg；陶砂400kg；矿粉50kg；粉煤灰140kg；聚羧酸系高性能减水剂5.0kg；增稠剂海藻酸钠1.0kg，聚乙烯醇0.5kg；水泥160kg；水150kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为9～10mm，中粒径陶粒的粒径为5.5mm～6.5mm，小粒径陶粒的粒径为3.5mm～4.0mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：3.0：6.0。

[0029] 上述高强保温型结构陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0030] 实施例3

[0031] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比用量称取原料，级配陶粒700kg；陶砂300kg；矿粉40kg；粉煤灰180kg；聚羧酸系高性能减水剂8.0kg；增稠剂海藻酸钠0.5kg，羟甲基纤维素0.5kg；水泥170kg；水170kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为15～17mm，中粒径陶粒的粒径为8.0mm～9.0mm，小粒径陶粒的粒径为4.0mm～5.0mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：2.5：6.5。

[0032] 上述高强保温型结构陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0033] 实施例4

[0034] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒720kg；陶砂450kg；矿粉40kg，矿粉为铁尾矿粉；粉煤灰130kg；202减水剂3.63kg；羟甲基纤维素1.44kg；水泥130kg，水泥为42.5级硅酸盐水泥；水
150kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为18mm，中粒径陶粒的粒径为7.0mm，小粒径陶粒的粒径为4.0mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：2.0：6.5。

[0035] 上述高强保温型结构陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0036] 实施例5

[0037] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒660kg；珠光砂480kg；矿粉41kg，矿粉为铁尾矿粉；粉煤灰155kg；202减水剂4.48kg；羟甲基纤维素1.54kg；水泥134kg，水泥为42.5级硅酸盐水泥；水
165kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为14mm，中粒径陶粒的粒径为6.0mm，小粒径陶粒的粒径为3.0mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：3.0：6.5，形成的陶粒混凝土的水胶比为0.33。

[0038] 上述陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0039] 实施例6

[0040] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒680kg，级配陶粒的堆积密度为210kg/m3；陶砂300kg；矿粉41kg，矿粉为高炉矿渣粉，其矿粉的平均粒径为0.08mm，且比表面积为450m2/kg；粉煤灰
180kg；202减水剂5.88kg；羟甲基纤维素1.37kg；水泥180kg，水泥为42.5级硅酸盐水泥；水
140kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为15mm～16mm，中粒径陶粒的粒径为5.0mm～6.0mm，小粒径陶粒的粒径为3.0mm～
3.5mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：2.2：6.8，形成的陶粒混凝土的水胶比为0.33。

[0041] 上述高强保温型结构陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0042] 实施例7

[0043] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的3
配比及用量称取原料，级配陶粒650kg，级配陶粒的堆积密度为600kg/m ；陶砂350kg；矿粉
60kg，矿粉为铝土矿尾矿粉，其矿粉的平均粒径为0.06mm，且比表面积为550m2/kg；粉煤灰
110kg，且粉煤灰的平均粒径为0.05mm；202减水剂6.2kg；羟甲基纤维素1.8kg；水泥140kg，水泥为42.5级硅酸盐水泥；水75kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为11mm～12mm，中粒径陶粒的粒径为5.0mm～5.5mm，小粒径陶粒的粒径为3.0mm～3.5mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：
2.4：6.2。

[0044] 上述高强保温型结构陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0045] 实施例8

[0046] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒750kg；陶砂380kg；矿粉50kg，矿粉为铁尾矿粉，矿粉的平均粒径为0.04mm，比表面积为500m2/kg；粉煤灰155kg，平均粒径为0.125mm；聚羧酸系高性能减水剂3.0kg；聚乙烯醇1.0kg；水泥142kg，水泥为42.5级硅酸盐水泥；水90kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为18mm，中粒径陶粒的粒径为7.0mm，小粒径陶粒的粒径为3.5mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：3.0：7.0，其中，使大粒径陶粒的孔隙率为20％左右，中粒径陶粒的孔隙率为40％左右，小粒径陶粒的孔隙率为35％，形成的陶粒混凝土的水胶比为0.33。

[0047] 上述高强保温型结构陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0048] 实施例9

[0049] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土的具体成分及用量配比基本同实施例8一致，区别仅在于其中的大粒径陶粒的孔隙率为30％左右，中粒径陶粒的孔隙率为45％左右，小粒径陶粒的孔隙率为40％，形成的相应的高强保温型结构陶粒混凝土。

[0050] 实施例10

[0051] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒680kg；陶砂380kg；矿粉50kg，矿粉为铁尾矿粉；粉煤灰132kg；202减水剂5.3kg；羟甲基纤维素2.0kg；陶瓷纤维改性的膨胀蛭石10kg,且该膨胀蛭石的粒径为20μm，这里的陶瓷纤维可以采用硅酸铝陶瓷纤维进行改性，将该膨胀蛭石与砂浆中的原料一起混合，这样与硅酸盐水泥形成更好的协同效果，增强结合能力和提高强度性能；水泥148kg，水泥为42.5级硅酸盐水泥；水143kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为16mm，中粒径陶粒的粒径为6.0mm，小粒径陶粒的粒径为3.0mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为1.0：3.0：
7.0。

[0052] 上述陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0053] 实施例11

[0054] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土的具体成分及用量配比基本同实施例10一致，区别仅在于其中的陶瓷纤维改性的膨胀蛭石20kg,且该膨胀蛭石的粒径为50μm，这里的陶瓷纤维可以采用钙镁硅陶瓷纤维进行改性，形成的相应的高强保温型结构陶粒混凝土。

[0055] 实施例12

[0056] 本实施例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，级配陶粒700kg；陶砂410kg；矿粉60kg，矿粉为铁尾矿粉；粉煤灰110kg；聚羧酸系高性能减水剂4.1kg；羟甲基纤维素1.2kg；陶瓷纤维和酚醛树脂双重改性的膨胀蛭石15kg,且该膨胀蛭石的粒径为40μm，这里的陶瓷纤维可以采用硅酸铝陶瓷纤维进行改性；水泥162kg，水泥为42.5级硅酸盐水泥；水152kg；其中级配陶粒由大粒径陶粒、中粒径陶粒和小粒径陶粒混合而成，大粒径陶粒的平均粒径为15mm，中粒径陶粒的粒径为
7.0mm，小粒径陶粒的粒径为4.0mm，且大粒径陶粒：中粒径陶粒：小粒径陶粒的质量比为
1.0：2.0：7.0。

[0057] 上述陶粒混凝土的具体制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0058] 比较例1

[0059] 本比较例的高强保温型结构陶粒混凝土包括砂浆和预先堆积的级配陶粒，砂浆灌浆到级配陶粒形成混合即相应的陶粒混凝土，根据高强保温型结构陶粒混凝土中各原料的配比及用量称取原料，陶粒650kg；陶砂500kg；矿粉80kg；粉煤灰110kg；聚羧酸系高性能减水剂3.0kg；增稠剂羟甲基纤维素1.0kg；水泥180kg；水110kg；其中陶粒单级的粒径为18～20mm。

[0060] 具体的制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0061] 比较例2

[0062] 本比较例的高强保温型结构陶粒混凝土的具体成分及用量配比基本同比较例1一致，区别仅在于其中的陶粒采用单级的粒径为3.0～5.0mm。

[0063] 具体的制备方法同实施例1一致，这里不再赘述。

[0064] 随机选取上述实施例得到的相应高强保温型结构陶粒混凝土进行性能测试，具体的测试结果如下表1所示：

[0065] 表1：

[0066]

[0067] 从上述表1中可以看出，本发明的高强保温型结构陶粒混凝土具有低导热系数和较好的蓄热性能，导热系数能够达到0.2W/m.K以下，从而实施具有较好的保温隔热效果，实现高型节能的性能，还可以看出在加入陶瓷纤维改性的膨胀蛭石后，能够更进一步的降低导热系数和较好的蓄热性能，同时也能够保持较好的抗压强度性能。

[0068] 本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

[0069] 尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。