1.本发明涉及一种高强度玻璃轻石及其制备方法，其通过闭孔方式提高玻璃轻石的强度，以使得其能够广泛应用于市政路面、建筑、桥梁等行业，属于玻璃轻石技术领域。


背景技术：

2.玻璃轻石作为一种新型轻质环保材料，其具有的微孔隙结构不但拥有透水、蓄水能力，还具有隔热保温能力。因此不但可应用于市政路面，还可用作建筑材料应用于桥梁、房屋建设上。
3.当将玻璃轻石应用于路面铺装时，其孔隙率为15%-25%，透水速度快，当集中降水时能减轻城市排水设施的负担，防止路面积水。尤其是近年来，随着城市内涝等问题的出现，提出了海绵城市的设计理念，结合玻璃轻石之间的空隙结构以及玻璃轻石自身的微孔隙结构，大量应用玻璃轻石后，能够建设具有“渗、滞、蓄、净、用、排”等功能的海绵城市以有效解决城市内涝现象。为此各地开始利用玻璃轻石作为填料进行道路铺设，常规的玻璃轻石能够满足一般的路面承载需求，但是对于一些需要通行大型重载工程车辆的特殊路段，常规玻璃轻石的强度还是无法满足要求，为此，需要提高玻璃轻石的强度。
4.当将玻璃轻石应用于桥梁、房屋上时，将玻璃轻石作为夹层应用，利用其轻质和微孔隙结构能够实现减重提高承载、以及节能保温的效果，但是同样的出于安全考量一样要求玻璃轻石具有更高的强度以实现不输于常规建材的性能，且对于墙面建材应用也需要更佳的保温效果。
5.综上所述，亟需一种能够提高玻璃轻石强度和保温性能的制备方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高强度闭孔式玻璃轻石的制备方法，其通过闭孔（即微孔隙两端为封堵结构）方式提高玻璃轻石的强度和保温能力，从而便于铺设高承载量的路面、桥梁以及应用于墙面保温层。
7.本发明的目的是这样实现的：一种高强度闭孔式玻璃轻石的制备方法，所述制备方法的步骤为：s1、混料：将原料放入搅拌器内搅拌混合均匀；所述原料的重量配比为：玻璃粉末，85~95％；碳酸钙镁，5~15％；s2、上料：s1步骤中混合好的原料导入振动筛中筛选后在烧结炉的输送带上形成厚度为10~20mm的原料层；s3、烧结：原料在烧结炉中依次经过预热升温区、发泡烧结区及退火区得到闭孔结构的玻璃轻石；其中，
预热升温区的温度为750～780℃，持续时间为20～30min；发泡烧结区的温度为790~800℃℃，持续时间为5～10min；退火区的温度为600～650℃，持续时间为15～20min；s4、冷却：烧结完成的玻璃轻石平铺于冷却台上冷却至室温。
8.进一步的，筛网的目数为250~300目。
9.进一步的，步骤s2中，振动筛位于烧结炉的输送带的进料端的上方，且输送带上设置有与其运行方向垂直的两条隔离条，隔离条的高度为20mm，烧结炉的进料口处设置有一挡条，该挡条与输送带的运行方向相垂直，且挡条的底部与隔离条滑动接触，振动筛中筛选完毕的原料掉落至输送带上。
10.进一步的，输送带的进料端的下方设置有集料箱，该集料箱的底部经提料机构与s1中的搅拌器的进料口相连通。
11.进一步的，退火区后还设置有二级退火区，退火区的温度为500～550℃，持续时间为15～20min。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过烧结时对温度和时间的控制，使得发泡剂分解的二氧化碳在“沸腾”破裂前完成烧结作业，避免二氧化碳在熔融状态的玻璃内破裂，从而形成气孔封闭式的微孔隙结构，与常规的开口式的微孔隙结构相比，闭孔结构强度更高，能够获得更高的承载量，且闭孔结构与开孔结构相比，具有更强的保温能力，因此可将其用于建筑保温层以实现节能减排。
具体实施方式
13.本发明一种高强度闭孔式玻璃轻石，玻璃轻石为由粉末烧结而成的颗粒，粉末中包含有二氧化硅粉末（粒径为60~80微米）和碳酸盐粉末（粒径小于60微米），且颗粒内生成封闭结构形式的与外界不贯通的气泡或孔隙，气泡或孔隙之间相互贯通或封闭，且颗粒内还具有部分与外界相贯通的气泡或孔隙。
14.本发明的一种高强度闭孔式玻璃轻石可通过下述两种典型配比和实施工艺获取。
15.实施例一：本发明涉及一种高强度闭孔式玻璃轻石的制备方法，s1、混料：将原料放入搅拌器内搅拌混合均匀；所述原料的重量配比为：玻璃粉末，90％；大理石粉末，5%；石灰石，5％；s2、上料：为保证闭孔形成过程中大颗粒原料存在后导致的不良影响，利用振动筛进行筛选，即s1步骤中混合好的原料导入振动筛中筛选，筛网为300目；振动筛位于烧结炉的输送带的进料端的上方，且输送带上设置有与其运行方向垂直的两条隔离条，隔离条的高度为20mm，烧结炉的进料口处设置有一挡条，该挡条与输送带的运行方向相垂直，且挡条的底部与隔离条滑动接触（即挡条的底部的离地高度等于隔离条的顶部的离地高度），振动筛中筛选完毕的原料进入输送带上，在随输送带进入烧结炉的同时，经由隔离条和挡条的
配合，使得其堆积高度不高于20mm；同时，输送带的进料端的下方设置有集料箱（集料箱的宽度大于输送带的宽度），该集料箱的底部经由一螺杆输送机作为提料机构与s1中的搅拌器相连通，从而使得经由挡条向输送带两边扫落的原料能够回收利用s3、烧结：烧结炉中依次经过预热升温区、发泡烧结区及退火区得到闭孔结构的玻璃轻石；其中预热升温区的温度为780℃，持续时间为30min；发泡烧结区的温度为800℃
±
5℃，持续时间为10min；退火区的温度为600℃，持续时间为20min；与常规的预热区、升温区、发泡烧结区工艺流程相比，本专利工艺流程整合并提高了预热升温区的温度和时间，玻璃粉末在790~800℃开始熔融，因此预热升温区提高温度和时间使得玻璃粉末能够在熔融开始前处于高温临街状态，随后发泡烧结区的时候处于10℃的熔融状态下较短时间，从而使得碳酸钙镁短时间内产生的二氧化碳气泡来不及发生破裂，从而形成了大量闭孔结构，随后增加了退火区流程的目的在于避免直接空冷温度下降过去激烈而造成玻璃轻石的无规则破裂导致闭孔结构局部开裂形成开孔结构，因此通过退火流程降低温度变化可有效的增加闭孔结构的占比；优选的，退火区后还设置有二级退火区，退火区的温度为500℃，持续时间为15～20min，进一步降低温度变化的剧烈性，使得闭孔玻璃轻石的闭孔结构更为牢固。
16.s4、冷却：烧结完成的玻璃轻石平铺于冷却台上冷却至室温。
17.通过上述工艺制得的玻璃轻石的抗压强度经试验检测可达开孔结构的二至四倍，极大的提高了其耐压能力，保证了其应用于铺装路面和建筑材料时，具有更高的承载能力；同时闭孔结构也进一步提高了其保温能力，有助于其作为墙面保温层时拥有更佳的保温效果。经试验检测：上述工艺制程的闭孔玻璃轻石j1强度为1mp(即每方厘米10公斤)，j2强度为3mp，j3强度为5mp(接近红砖硬度，红砖7，5mp)，从而可完美的替代常规建材，且具有轻质、保温的功能。
序号单体干密度（g/cm2）单体质量持水率（%）单体抗压强度（mpa）筒压强度（mpa）j10.2~0.4≥401≥0.08j20.3~0.530~403≥0.25j30.4~0.620~355≥0.35
18.实施例二：本发明涉及一种高强度闭孔式玻璃轻石的制备方法，s1、混料：将原料放入搅拌器内搅拌混合均匀；所述原料的重量配比为：玻璃粉末，85％；含三氧化二铁的铁矿石粉末， 2%；沸石粉末，3%碳酸钙镁，10％；s2、上料：s1步骤中混合好的原料导入振动筛中筛选，筛网为300目；s3、烧结：烧结炉中依次经过预热升温区、发泡烧结区及退火区得到闭孔结构的玻
璃轻石；其中预热升温区的温度为780℃，持续时间为30min；发泡烧结区的温度为800℃，持续时间为5min；退火区的温度为600℃，持续时间为15min；与实施例一相比，本实施例中增加沸石粉末后，利用硅酸盐结构参与化合，使得其能够与后续熔融状态的玻璃粉末快速结合，从而可缩短发泡烧结所需时间，有利于闭孔占比的提高；同样的，退火区后还设置有二级退火区，退火区的温度为500℃，持续时间为15min。
19.s4、冷却：烧结完成的玻璃轻石平铺于冷却台上冷却至室温。
20.另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。