一種加氣混凝土砌塊及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種加氣混凝土砌塊及制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種加氣混凝土砌塊，按重量份包括以下成份：水泥20-50份、頁巖灰20-55份、礦粉10-40份、穩(wěn)泡劑0.08-0.12份、天然石膏0.5-3份、雙氧水3-7份，水料比0.58-0.65。本發(fā)明制備出低容重介于200-500kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)介于0.06-0.12W/m.k，抗壓強度在0.8-3MPa，耐火性、抗凍性等各指標(biāo)均可達(dá)到國家現(xiàn)有蒸壓加氣混凝土標(biāo)準(zhǔn)的自保溫型加氣混凝土砌塊。
【專利說明】一種加氣混凝土砌塊及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種加氣混凝土砌塊及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]能源枯竭與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是當(dāng)今世界共同面對的重要課題。隨著能源形勢的緊張以及建筑能耗的飛速增長，建筑節(jié)能日益重要。近年來，在國家政策和相關(guān)政府部門大力支持下，特別是2003年全國170個大中城市禁止使用實心粘土紅磚政策的出臺，新型墻體材料以節(jié)能、節(jié)土、利廢、環(huán)保及功能性為發(fā)展方向，得到了迅猛發(fā)展。隨著新型墻體材料的發(fā)展，新品種墻材生產(chǎn)過程中的節(jié)能技術(shù)大大提高。但許多新品種墻材本身的傳熱系數(shù)較大，墻體易出現(xiàn)裂縫等問題，使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱效果差，仍然不能實現(xiàn)建筑節(jié)能的提高達(dá)到預(yù)期效果的目的。
[0003]目前，常見外墻節(jié)能保溫體系有三種，即外墻內(nèi)保溫體系、外墻外保溫體系和外墻自保溫體系。外墻內(nèi)保溫體系和外墻外保溫體系是國內(nèi)比較流行的建筑節(jié)能方式，即在外墻內(nèi)側(cè)或外側(cè)加裝有機保溫材料，起到隔熱保溫的作用。這些有機類保溫材料主要來源于石油副產(chǎn)品，包括膨脹聚苯板(EPS)、擠塑聚苯板(XPS)、聚氨酯噴涂(SPU)以及聚苯顆粒等。從全國范圍看，有機類外墻外保溫系統(tǒng)占據(jù)了我國當(dāng)前外墻外保溫市場75%以上的份額。有機保溫材料的最大優(yōu)點是質(zhì)輕、保溫、隔熱性好，造價也低，但是其安全性差，易老化，易燃燒，防火性能低，并 且燃燒時煙霧大、毒性大。南京中環(huán)國際廣場、哈爾濱經(jīng)緯360度雙子星大廈、濟(jì)南奧體中心等幾起重大火災(zāi)事故的發(fā)生，促使公安部于2011年3月14日下發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》，簡稱‘65號’、公通字【2009】46號等文件，要求民用建筑外保溫材料必須采用燃燒性為A級的材料，從而對建材行業(yè)提出了新的更高的要求。
[0004]外墻自保溫是以單一墻體材料砌筑的，并且能夠不依靠其他保溫材料而達(dá)到建筑節(jié)能65%的要求的一種墻體，這種墻體材料本身具有一定的保溫隔熱的性能。作為自節(jié)能墻體的單一材料主要有自保溫型加氣混凝土砌塊、多孔磚、空心磚和各種混凝土空心砌塊。
[0005]自保溫型加氣混凝土為一種輕質(zhì)、多孔的新型建筑材料，具有質(zhì)量輕、保溫好、可加工和A級不燃燒等優(yōu)點，可以制成不同規(guī)格的砌塊、板材和保溫制品，其耐久性可與建筑物同壽命，綜合造價也低于外墻外保溫體系。然而，當(dāng)前較為成熟的工業(yè)加氣混凝土產(chǎn)品，其絕干容重多為50(T600kg/m3，已無法滿足單一材料節(jié)能65%以上的進(jìn)一步節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；采用免蒸壓泡沫混凝土，其強度很低，且在施工及養(yǎng)護(hù)時有一定的困難；外墻內(nèi)保溫體系，在內(nèi)部施工時會減少有效住房面積,且成本較高。外墻外保溫體系,外部施工工序較復(fù)雜,強度較低且要定期更換；外墻外保溫體系及外墻內(nèi)保溫體系，選用的保溫材料都是有機材料，然而更大缺陷是安全性差，易老化，易燃燒，防火性能低，并且燃燒時煙霧大、毒性大。對于低容重、低導(dǎo)熱且高強度的B02、B03、B04級自保溫型加氣混凝土砌塊研究較少。
[0006]我國每年產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物十幾億噸，再處理利用率低，對環(huán)境污染嚴(yán)重。發(fā)展各種工業(yè)固體廢棄物處理技術(shù)，促使其資源化利用，已經(jīng)成為亟待解決的問題。隨著國內(nèi)建筑安全性要求的不斷提高以及節(jié)能減排的強烈需求，利用工業(yè)固體廢棄物制備新型低容重外墻自保溫材料已是建筑節(jié)能材料發(fā)展的重要方向。
[0007]CN102167619B低導(dǎo)熱加氣混凝土及其制備方法，利用多種硅酸鹽基材和復(fù)合發(fā)氣組分制備制品，其原料種類繁多且配制工藝相對復(fù)雜，而且所需成本相對于本發(fā)明要高的多，較難進(jìn)行量化生產(chǎn)。CN102701659A 一種B02級輕質(zhì)砂加氣混凝土防火板，其在生產(chǎn)過程中使用大摻量石英砂及石灰作原料，成本價格相對于本發(fā)明較高；其選用鋁粉為發(fā)氣材料，對于低容重加氣混凝土來說，制品孔結(jié)構(gòu)較差而且生產(chǎn)較難控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種加氣混凝土砌塊及制備方法。本發(fā)明綜合利用固體廢棄物(廢加氣磚砌塊、高鈣頁巖灰、礦渣粉、粉煤灰等)，再配以一定比例的鈣質(zhì)材料(水泥、白灰等)，經(jīng)攪拌、發(fā)氣、澆筑、靜停、蒸壓養(yǎng)護(hù)制備出低容重介于200-500kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)介于0.06-0.1 2ff/m.k，抗壓強度在0.8-3 MPa,耐火性、抗凍性等各指標(biāo)均可達(dá)到國家現(xiàn)有蒸壓加氣混凝土標(biāo)準(zhǔn)的自保溫型加氣混凝土砌塊。在成型時進(jìn)行發(fā)泡，氣孔比較容易控制而且可制備出任何尺寸的保溫板。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種加氣混凝土砌塊,按重量份包括以下成份:水泥20-50份、頁巖灰20-55份、礦粉10-40份、穩(wěn)泡劑0.08-0.12份、天然石膏
0.5-3份、雙氧水3-7份，水料比0.58-0.65。
[0010]雙氧水為質(zhì) 量百分濃度為30%的分析純。
[0011]所述水泥 為復(fù)合硅酸鹽水泥。
[0012]本發(fā)明所述穩(wěn)泡劑的制備方法為:取I重量份油酸與2-4重量份三乙醇胺混合，再用水稀釋至質(zhì)量濃度為30-50%的溶液，在稀釋的溶液中摻入占稀釋的溶液質(zhì)量百分比為3-5%纖維素醚并混合均勻。
[0013]穩(wěn)泡劑具有穩(wěn)泡及增稠的作用，可以保證氣泡的穩(wěn)定性及分散的均勻性，延長氣泡穩(wěn)定存在的時間，同時也有助于提高氣泡的細(xì)密化程度。
[0014]本發(fā)明還包括調(diào)氣劑0-0.5重量份，所述調(diào)氣劑為=Na2SiO3.9Η20。調(diào)氣劑為雙氧水穩(wěn)定劑，用來調(diào)節(jié)穩(wěn)定雙氧水的化學(xué)反應(yīng)，有效降低其在料漿攪拌過程中的發(fā)氣速度，保證攪拌及澆筑的穩(wěn)定性。
[0015]本發(fā)明還包括廢砌塊0-20重量份。廢砌塊即為工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄加氣混凝土砌塊，在實際生產(chǎn)中多作為廢棄物堆放不用，極大地浪費了資源。實驗中將其磨細(xì)摻入到配料中可起到“晶種”的作用，提高實驗制品中水化產(chǎn)物尤其是對強度有重要貢獻(xiàn)的托勃莫來石的結(jié)晶程度。
[0016]本發(fā)明還包括粉煤灰0-15重量份。粉煤灰為優(yōu)質(zhì)II級粉煤灰，是火力發(fā)電廠優(yōu)質(zhì)煤粉高溫狀態(tài)下燃燒后排放出來的飛灰，是具有火山灰質(zhì)活性的混合材料。粉煤灰的燃燒溫度比頁巖灰的燃燒溫度高很多，形狀更規(guī)整，內(nèi)含有大量的球狀玻璃體，具有“微集料效應(yīng)”和“填充效應(yīng)”;其細(xì)度比水泥要小，用其代替部分水泥，可有效填充顆?？p隙，可提高漿體的流動性，增加密實度。
[0017]加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟:
O原材料預(yù)處理:上述原材料按比例混合攪拌均勻，頁巖灰細(xì)度為6-30%，45um篩余，廢砌塊細(xì)度為5-20%，45um篩余，粉煤灰及礦粉進(jìn)行烘干處理，水泥選用45.2R復(fù)合硅酸鹽水泥；
頁巖灰也叫油頁巖灰，是由火力發(fā)電廠采用油頁巖燃燒后排放出來的飛灰，但燃燒溫度較低，原狀油頁巖灰顆粒呈極不規(guī)則的非結(jié)晶態(tài)，結(jié)構(gòu)松散多孔，聚集力較大，需水量也較大，不利于制品密實度及強度的提高；經(jīng)過磨細(xì)處理，具有提高油頁巖灰顆粒的細(xì)度和均勻性、增大化學(xué)反應(yīng)時的比表面積以及強化其火山灰活性的作用，有利于制品氣孔孔壁致密程度及強度的提高。
[0018]2)取混合料加入水制得漿料，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為20-26cm，料漿溫度20-55 °C ；
3)發(fā)泡成型:在料漿中加入穩(wěn)泡劑和雙氧水，攪拌5-30s后立即倒入模具中成型；
4)靜停養(yǎng)護(hù):成型的制品放入靜停室進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)6-12小時，溫度40-60°C，濕度80-95% ；
5)蒸壓養(yǎng)護(hù):制品切割后，0.8-1.2MPa進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)5_9小時，升壓2_3h，恒壓4_6h，降壓2-3h。
[0019]本發(fā)明方法所述步驟2)取混合料加入水制得漿料，同時加入調(diào)氣劑，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為20-26cm，料漿溫度20-55°C。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中工業(yè)的廢棄物可以占到65-75%之間大量的利用了固體廢棄物，可以盡可能的實現(xiàn)廢物資源的充分再利用，可以達(dá)到國家的加氣混凝土的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
[0021]本發(fā)明可有效利用`高鈣的油頁巖灰，利用率可占總量的20-55%，可有效處理工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的油頁巖灰渣問題；同時，本發(fā)明生產(chǎn)中摻加了 0-20%廢棄的加氣混凝土砌塊做晶種，在充分利用廢棄資源的同時也大大提高了制品的性能。
[0022]本發(fā)明采用雙氧水制備加氣混凝土砌塊，氣孔均勻密實，可有效提高制備受壓時的壓力分布，提高制品的抗壓強度及保溫性能
實現(xiàn)的工業(yè)生產(chǎn)的工藝比較簡單方便，便于操作且成品率高。由于原料多選用廢棄物制備，因而整理成本低廉，可以在保證超低容重、高強度及低導(dǎo)熱系數(shù)的前提下，可根據(jù)需要制備B02、B03、B04不同等級的自保溫型加氣混凝土砌塊，且施工簡單，不需要再附加有機保溫材料便可起到較好的保溫效果，可有效降低房屋建筑的整體成本；而且由于其本身容重就小，可降低房屋自重。
[0023]制品可根據(jù)需要，切割成不同規(guī)格形狀的產(chǎn)品。
[0024]本發(fā)明完全是利用了無機固體廢棄物材料制備，阻燃耐高溫，抗壓和抗折強度都明顯的高于傳統(tǒng)的無機保溫材料；本發(fā)明可滿足符合國家標(biāo)準(zhǔn)的B02、B03、B04級自保溫型加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)制備，容重低、強度高且保溫性能高于傳統(tǒng)的B05、B06級加氣混凝土 ；該制品能夠不依靠其他保溫材料而達(dá)到建筑節(jié)能65%的要求，不需要再粘加保溫材料。同時由于其本身容重低，在減少施工程序的同時也降低的建筑物的承重；該制品是利用工業(yè)廢渣減少了廢棄物對環(huán)境造成的壓力，屬于綠色無污染的環(huán)保產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的制備方法流程圖。【具體實施方式】
[0026]實施例1
一種加氣混凝土砌塊，按重量份包括以下成份:頁巖灰24.7、礦粉29.7、水泥44.6、石膏0.99、穩(wěn)泡劑0.11、調(diào)氣劑0.3、雙氧水5.0，水料比0.62 ；
1.穩(wěn)泡劑的制備方法，包括以下步驟:
取I重量份油酸與2-4重量份三乙醇胺混合，再用水稀釋至質(zhì)量濃度為30-50%的溶液，在稀釋的溶液中摻入占稀釋的溶液質(zhì)量百分比為3-5%纖維素醚并混合均勻。
[0027]2.加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟:
O原材料預(yù)處理:上述原材料按比例混合攪拌均勻，頁巖灰細(xì)度為6-30%，45um篩余，礦粉進(jìn)行烘干處理，水泥選用45.2R復(fù)合硅酸鹽水泥；
2)取混合料加入水制得漿料，同時加入調(diào)氣劑，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為20-26cm，料漿溫度 20-55°C ；
3)發(fā)泡成型:在料漿中加入穩(wěn)泡劑和雙氧水，攪拌5-30s后立即倒入模具中成型；
4)靜停養(yǎng)護(hù):成型的制品放入靜停室進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)6-12小時，溫度40-60°C，濕度80-95% ；
5)蒸壓養(yǎng)護(hù):制品切割后，0.8-1.2MPa進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)5_9小時，升壓2_3h，恒壓4_6h，降壓2-3h。如圖1所示。
[0028]制品性能:絕干容重255/kg/m3、抗壓強度1.16/MPa、比強度4.55X 10_3 -N -M/Kg,導(dǎo)熱系數(shù) 0.0794/ff/ ( m.k)。
[0029]實施例2
一種加氣混凝土砌塊，按重量份包括以下成份:頁巖灰49.5、礦粉14.9、水泥34.7、石膏0.99、穩(wěn)泡劑0.11、調(diào)氣劑0.3、雙氧水4.0，水料比0.60 ;制備方法同實施例1。
[0030]制品性能:絕干容重286/kg/m3、抗壓強度1.ΟΙ/MPa、比強度3.46X 10_3 -N -M/Kg,導(dǎo)熱系數(shù) 0.0853/ff/ ( m.k)。
[0031]實施例3
一種加氣混凝土砌塊，按重量份包括以下成份:頁巖灰39.5、礦粉26.3、水泥21.9、廢砌塊10.5、石膏1.8、穩(wěn)泡劑0.11、調(diào)氣劑0.3、雙氧水3.5，水料比0.61 ;制備方法同實施例1，其中廢砌塊細(xì)度為5-20%，45um篩余。
[0032]制品性能:絕干容重329kg/m3、抗壓強度1.33/MPa、比強度4.04X 10_3.N.M/Kg、導(dǎo)熱系數(shù) 0.1013/ff/ ( m.k)。
[0033]實施例4
一種加氣混凝土砌塊，按重量份包括以下成份:頁巖灰26.3、礦粉24.8、水泥34.7、粉煤灰13.3、石膏0.99、穩(wěn)泡劑0.11、調(diào)氣劑0.3、雙氧水4.0，水料比0.58 ;制備方法同實施例1，其中粉煤灰進(jìn)行烘干處理。
[0034]制品性能:絕干容重294/kg/m3、抗壓強度1.41/MPa、比強度4.80X 10_3 -N -M/Kg,導(dǎo)熱系數(shù) 0.0937/ff/ ( m.k)。
[0035]實施例5
一種加氣混凝土砌塊，按重量份包括以下成份:頁巖灰37.4、礦粉23.4、水泥28、粉煤灰4.7、廢砌塊6、石膏1.0、穩(wěn)泡劑0.11、調(diào)氣劑0.3、雙氧水4.0，水料比0.60 ;制備方法同實施1，其中廢砌塊細(xì)度為5-20%，45um篩余，粉煤灰進(jìn)行烘干處理。
[0036]制品性能:絕干容重283/kg/m3、抗壓強度L 37/MPa、比強度4.84X 10-3.Ν.Μ/Kg、導(dǎo)熱系數(shù) 0.0895/ff/ ( m.k)。
[0037]以上各實施例制得的加氣混凝土砌塊各項指票均等于或高于國家標(biāo)準(zhǔn)，
蒸壓加氣混凝土砌塊性能的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 11968-2006):
表1砌塊的干密度(kg/m3)
【權(quán)利要求】
1.一種加氣混凝土砌塊，其特征在于:按重量份包括以下成份:水泥20-50份、頁巖灰20-55份、礦粉10-40份、穩(wěn)泡劑0.08-0.12份、天然石膏0.5-3份、雙氧水3_7份，水料比0.58-0.65。
2.根椐權(quán)利要求1所述的加氣混凝土砌塊，其特征在于:所述水泥為復(fù)合硅酸鹽水泥。
3.根椐權(quán)利要求1所述的加氣混凝土砌塊，其特征在于:所述穩(wěn)泡劑的制備方法為:穩(wěn)泡劑的制備方法為:取I重量份油酸與2-4重量份三乙醇胺混合，再用水稀釋至質(zhì)量濃度為30-50%的溶液，在稀釋的溶液中摻入占稀釋的溶液質(zhì)量百分比為3-5%纖維素醚并混合均勻。
4.根椐權(quán)利要求1所述的加氣混凝土砌塊，其特征在于:還包括調(diào)氣劑0-0.5重量份。
5.根椐權(quán)利要求4所述的加氣混凝土砌塊，其特征在于:所述調(diào)氣劑為=Na2SiO3.9Η20。
6.根椐權(quán)利要求1所述的加氣混凝土砌塊，其特征在于:還包括廢砌塊0-20重量份。
7.根椐權(quán)利要求1所述的加氣混凝土砌塊，其特征在于:還包括粉煤灰0-15重量份。
8.加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: O原材料預(yù)處理:上述原材料按比例混合攪拌均勻，頁巖灰細(xì)度為6-30%，45um篩余，廢砌塊細(xì)度為5-20%，45um篩余，粉煤灰及礦粉進(jìn)行烘干處理，水泥選用45.2R復(fù)合硅酸鹽水泥； 2)取混合料加入水制得漿料，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為20-26cm，料漿溫度 20-55 0C ；` 3)發(fā)泡成型:在料漿中加入穩(wěn)泡劑和雙氧水，攪拌5-30s后立即倒入模具中成型； 4)靜停養(yǎng)護(hù):成型的制品放入靜停室進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)6-12小時，溫度40-60°C，濕度80-95% ； 5)蒸壓養(yǎng)護(hù):制品切割后，0.8-1.2MPa進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)5_9小時，升壓2_3h，恒壓4_6h，降壓2-3h。
9.根椐權(quán)利要求8所述的加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于:所述步驟2)取混合料加入水制得漿料，同時加入調(diào)氣劑，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為20-26cm，料漿溫度20-55 °C。
【文檔編號】C04B22/06GK103755274SQ201310718311
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】劉福田, 張波, 張德成, 趙德利, 張宇, 張明玖, 蓋祥云 申請人:濟(jì)南大學(xué)