一種自保溫砌塊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種自保溫砌塊及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 加氣混凝土砌塊，是以鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料為主要原料，摻加適量調(diào)節(jié)劑和發(fā)氣 劑，經(jīng)配料攪拌、澆注發(fā)氣、預(yù)養(yǎng)切割，再經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品。因 其經(jīng)發(fā)氣后含有大量均勻而細(xì)小的氣孔，故名加氣混凝土砌塊。
[0003] 加氣混凝土砌塊的單位體積重量是粘土磚的三分之一，保溫性能是粘土磚的3-4 倍，隔音性能是粘土磚的2倍，抗?jié)B性能是粘土磚的一倍以上，耐火性能是鋼筋混凝土的 6-8倍。加氣混凝土砌塊的施工特性也非常優(yōu)良，它不僅可以在工廠內(nèi)生產(chǎn)出各種規(guī)格，還 可以像木材一樣進(jìn)行鋸、刨、鉆、釘，又由于它的體積比較大，因此施工速度也非?？?，可作 為各種建筑的填充材料。
[0004] 目前，隨著加氣混凝土砌塊生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的快速發(fā)展，工業(yè)化生產(chǎn)B05、B06級(jí) 加氣混凝土砌塊技術(shù)已經(jīng)成熟。但能因地制宜，合理利用當(dāng)?shù)卦牧洗笈可a(chǎn)B03、B04 級(jí)加氣混凝土自保溫砌塊的建材企業(yè)很少。生產(chǎn)B03、B04級(jí)加氣混凝土自保溫砌塊的難點(diǎn) 在于，在降低產(chǎn)品容重的同時(shí)，又要保證砌塊強(qiáng)度。B03、B04級(jí)加氣混凝土自保溫砌塊質(zhì)量 好壞直接影響自保溫墻體和混凝土梁、板、柱等冷熱橋部位保溫處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何在降低原料成本的條件下制備一種在降低產(chǎn) 品容重的同時(shí)保證強(qiáng)度的自保溫砌塊。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種自保溫砌塊，所用干基原料為：半焦渣20-30份、油頁(yè)巖渣42-52份、礦粉10-30 份、石灰7_15份、脫硫石霄0. 5-3份、錯(cuò)粉0. 1-0. 4份；所述份為重量份； 所述半焦渣為：油頁(yè)巖提取頁(yè)巖油之后的廢渣； 所述油頁(yè)巖渣為：油頁(yè)巖燃燒后的廢渣。
[0007] 上述自保溫砌塊，所用水與干基原料的質(zhì)量比為：0. 58-0. 75 :1。
[0008] 作為優(yōu)化，所述半焦渣，其細(xì)度為45um篩余6-20%。
[0009] 作為優(yōu)化，所述油頁(yè)巖渣，其細(xì)度為45μm篩余為5-20%。
[0010] 作為優(yōu)化，所述礦粉為S95級(jí)粉。
[0011] 本發(fā)明的自保溫砌塊，首次添加了半焦渣。半焦渣為煉油后的工業(yè)廢棄物，目前， 大部分都被用作填海的材料，而只有小部分用作水泥廠的添加劑。本發(fā)明通過(guò)研究實(shí)驗(yàn)發(fā) 現(xiàn)，半焦渣含有40-55%Si02、8-25%A1203、5-20%CaO和5-15%Fe203,其活性低于油頁(yè)巖 渣和粉煤灰。理論上，用半焦渣代替油頁(yè)巖渣和粉煤灰作為制作自保溫砌塊的主要原料， 所制備的自保溫砌塊的強(qiáng)度和保溫性能會(huì)低于油頁(yè)巖渣和粉煤灰制備的保溫砌塊的性能。 但是，研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)半焦渣的代替量低于42%時(shí)，通過(guò)選擇合適的輔料及用量，能使所 制備的自保溫砌塊的性能與油頁(yè)巖渣制備的自保溫砌塊的容重和強(qiáng)度相當(dāng)、且導(dǎo)熱系數(shù)降 低；而且通過(guò)調(diào)整半焦渣和油頁(yè)巖渣的配比，能制備出滿足B03、B04要求的自保溫砌塊。也 就是說(shuō)，用半焦渣的代替42%油頁(yè)巖渣，不僅解決了半焦渣的再利用難題、顯著降低了自保 溫砌塊的生產(chǎn)成本，而且產(chǎn)生了維持容重和強(qiáng)度不降低、導(dǎo)熱系數(shù)降低的意外效果。
[0012] 上述自保溫砌塊，優(yōu)選的，所用干基原料為：30份半焦渣、42份油頁(yè)巖渣、14. 74份 礦粉、11. 3份石灰、1. 7份脫硫石膏和0. 23份鋁粉；所用水與干基原料的質(zhì)量比為0. 62 ;在 此配比下，所制備的自保溫砌塊的綜合性能更好；具體體現(xiàn)在容重較小、強(qiáng)度較大、導(dǎo)熱系 數(shù)較小。
[0013] 本發(fā)明還提供了上述自保溫砌塊的制備方法，包括以下步驟： 1) 制備料漿：水與半焦渣、油頁(yè)巖渣、礦粉、石灰和脫硫石膏按照〇. 58-0. 75 :1的水料 比混合，攪拌，得料漿；控制料漿擴(kuò)散度為20-26cm，料漿溫度45-55°C; 2) 澆注成型：在料漿中加入鋁粉，攪拌10-40s后倒入模具中成型； 3) 靜停養(yǎng)護(hù)：成型的制品在溫度50-80°C、濕度80-95%條件下蒸汽養(yǎng)護(hù)1-3小時(shí)； 4) 蒸壓養(yǎng)護(hù)：靜停養(yǎng)護(hù)后的制品，于0. 9-1.lMPa、180-200°C進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)6-10小時(shí)， 升壓2_3h，丨旦壓4_6h，降壓l_3h。
[0014] 上述方法，優(yōu)選的，蒸壓養(yǎng)護(hù)步驟如下：將制品置于蒸壓釜，蒸壓釜抽真空 至-0. 03到-0. 06MPa;向往蒸壓釜輸送蒸汽，在15-25min內(nèi)使釜內(nèi)壓強(qiáng)升為OMPa;繼續(xù) 升壓，在60-80min升為0. 50MPa;繼續(xù)升壓，在15-25min升為0. 8MPa;進(jìn)一步升壓，在 15-25min升為0. 9-1.IMPa;保持蒸壓釜內(nèi)壓強(qiáng)恒定、溫度為180-200°C，維持時(shí)間為4-6h; 然后排氣降壓，在35-45min內(nèi)降壓到0. 6MPa;繼續(xù)排氣降壓，在25-35min內(nèi)降壓到0. 35 ; 繼續(xù)排氣降壓，在l〇_15min內(nèi)蒸壓釜壓強(qiáng)降至常壓。
[0015] 上述制備方法，優(yōu)選的，于溫度75°C、濕度92%靜停蒸汽養(yǎng)護(hù)1. 5小時(shí)；于1.OMPa、 190°C進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)； 所述蒸壓養(yǎng)護(hù)：將制品置于蒸壓釜，蒸壓釜抽真空至-〇. 〇4MPa;再向往蒸壓釜輸送蒸 汽，20min釜內(nèi)壓強(qiáng)升為OMPa;繼續(xù)升壓，在65min升為0. 50MPa;繼續(xù)升壓，在20min升為 0. 8MPa;進(jìn)一步升壓，在20min升為1. 0MPa;保持蒸壓釜內(nèi)壓強(qiáng)為1. 0MPa、190°C，維持時(shí)間 為5h;然后排氣降壓，40min降壓到0. 6MPa;繼續(xù)排氣降壓，25min降壓到0. 35MPa;繼續(xù) 排氣降壓，lOmin蒸壓釜壓強(qiáng)降至常壓。
[0016] 有益效果 1.本發(fā)明使用的半焦渣為煉油后的工業(yè)廢物，含有40-55%Si02、8-25%Al203、5-20%CaO和5-15%Fe203，為其在建筑材料中應(yīng)用提供了理論依據(jù)。用半焦渣取代粉煤灰制備加氣 混凝土，不僅可以解決半焦渣的去向問(wèn)題，還可以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使加氣混凝土生產(chǎn) 成本大幅降低。
[0017] 2.本發(fā)明使用的油頁(yè)巖渣為油頁(yè)巖作為燃料燃燒的廢渣，含有45-60%Si02、 10-30%Al203、5-15%CaO和3-10%Fe203。油頁(yè)巖渣和半焦渣主要成分含量大致相同，其中油 頁(yè)巖渣SiOjPA1 203含量較高，CaO和Fe203含量較低。由此可見(jiàn)，油頁(yè)巖渣的化學(xué)活性較 尚。
[0018] 3.本發(fā)明砌塊使用半焦渣、油頁(yè)巖渣和礦粉作為膠凝體系，代替了水泥和粉煤灰， 不僅有助于節(jié)約天然資源，降低成本，還有利用保護(hù)環(huán)境，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效 益，對(duì)發(fā)展我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，緩解我國(guó)礦產(chǎn)資源短缺等具有戰(zhàn)略意義。
[0019] 4.相對(duì)于以油頁(yè)巖渣為主要材料制備的自保溫砌塊，其導(dǎo)熱系數(shù)明顯的降低，保 溫性能提尚；成本降低。
[0020] 5.本發(fā)明主要是利用了固體廢棄物材料制備，阻燃耐高溫，強(qiáng)度明顯的高于傳統(tǒng) 的無(wú)機(jī)保溫材料；本發(fā)明可滿足符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的B03、B04級(jí)自保溫型加氣混凝土砌塊的生 產(chǎn)制備，容重低、強(qiáng)度高且保溫性能高于傳統(tǒng)的B05、B06級(jí)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，真正實(shí)現(xiàn)與建筑物同 壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 實(shí)施例1 1) 將半焦渣和油頁(yè)巖渣進(jìn)行粉磨，45um篩余細(xì)度分別為6-20%和5-20% ; 2) 按質(zhì)量百分比，將30份半焦渣、42份油頁(yè)巖渣、14. 82份礦粉、11. 3份石灰和1. 7份 脫硫石膏混合均勻，水料比0. 62,加入水制得漿料，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為 23cm，料漿溫度48°C; 3) 在料漿中加入0. 18份鋁粉，攪拌30s后立即倒入模具中成型； 4) 成型的制品放入靜停室進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)1. 5小時(shí)，溫度75°C，濕度92% ; 5) 制品切割后進(jìn)蒸壓釜，蒸壓釜壓強(qiáng)為1.OMPa，溫度為190°C。蒸壓釜抽真空后，壓強(qiáng) 為-0. 04Pa;再向往蒸壓釜輸送蒸汽，20min釜內(nèi)壓強(qiáng)升為OMPa;繼續(xù)升壓，在65min升為 0. 50MPa;繼續(xù)升壓，在20min升為0. 8MPa;進(jìn)一步升壓，在20min升為1. 0MPa;保持蒸壓 釜內(nèi)壓強(qiáng)為1.OMPa，維持時(shí)間為5h;然后排氣降壓，40min降壓到0. 6MPa;繼續(xù)排氣降壓， 25min降壓到0. 35MPa;繼續(xù)排氣降壓，lOmin蒸壓釜壓強(qiáng)降至常壓。
[0022] 制品性能：絕干容重372kg/m3、抗壓強(qiáng)度2. 46MPa、導(dǎo)熱系數(shù)0· 0857W/ (m·k)。
[0023] 實(shí)施例2 1) 將半焦渣和油頁(yè)巖渣進(jìn)行粉磨，45um篩余細(xì)度分別為6-20%和5-20% ; 2) 按質(zhì)量百分比，將20份半焦渣、52份油頁(yè)巖渣、14. 82份礦粉、11. 3份石灰和1. 7份 脫硫石膏混合均勻，水料比0. 64,加入水制得漿料，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為 22cm，料漿溫度48°C; 3) 在料漿中加入0. 18份鋁粉，攪拌30s后立即倒入模具中成型； 4) 成型的制品放入靜停室進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)1. 5小時(shí)，溫度75°C，濕度92% ; 5) 制品切割后進(jìn)蒸壓釜，蒸壓釜壓強(qiáng)為1.OMPa，溫度為190°C。蒸壓釜抽真空后，壓強(qiáng) 為-0. 04Pa;再向往蒸壓釜輸送蒸汽，20min釜內(nèi)壓強(qiáng)升為OMPa;繼續(xù)升壓，在65min升為 0. 50MPa;繼續(xù)升壓，在20min升為0. 8MPa;進(jìn)一步升壓，在20min升為1. 0MPa;保持蒸壓 釜內(nèi)壓強(qiáng)為1. 〇MPa，維持時(shí)間為5h;然后排氣降壓，40min降壓到0. 6MPa;繼續(xù)排氣降壓， 25min降壓到0. 35MPa;繼續(xù)排氣降壓，lOmin蒸壓釜壓強(qiáng)降至常壓。
[0024] 制品性能：絕干容重397kg/m3、抗壓強(qiáng)度2. 78MPa、導(dǎo)熱系數(shù)0· 0879W/ (m·k)。
[0025] 實(shí)施例3 1) 將半焦渣和油頁(yè)巖渣進(jìn)行粉磨，45um篩余細(xì)度分別為6-20%和5-20% ; 2) 按質(zhì)量百分比，將30份半焦渣、42份油頁(yè)巖渣、14. 74份礦粉、11. 3份石灰和1. 7份 脫硫石膏混合均勻，水料比0. 62,加入水制得漿料，并將料漿攪拌均勻，控制料漿擴(kuò)散度為 23cm，料漿溫度48°C; 3) 在料漿中加入0. 26份鋁粉，攪拌30s后立即倒入模具中成型； 4) 成型的制品放入靜停室進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)1. 5小時(shí)，溫度75°C，濕度92% ; 5) 制品切割后進(jìn)蒸壓釜，蒸壓釜壓強(qiáng)為1.OMPa，溫度為190°C。蒸壓釜抽真空后，壓強(qiáng) 為-0. 04Pa;再向往蒸壓釜輸送蒸汽，20min釜內(nèi)壓強(qiáng)升為OMPa;繼續(xù)升壓，在65min升為 0. 50MPa;繼續(xù)升壓，在20min升為0. 8MPa;進(jìn)一步升壓，在20min升為1. 0MPa;保持蒸壓 釜內(nèi)壓強(qiáng)為1.OMPa，維持時(shí)間為5h;然后排氣降壓，40min降壓到0. 6MPa;繼續(xù)排氣降壓， 25min降壓到0. 35MPa;繼續(xù)排氣降壓，lOmin蒸壓釜壓強(qiáng)降至常壓。