CN100528791C - 一种高强轻质混凝土砌块及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质混凝土砌块，它含有水泥、粉煤灰、引气剂和轻粗骨料、减水剂、减缩剂，所述轻粗骨料是粒径大于5mm、颗粒表观密度不大于800kg/m3的轻质骨料。其制造方法：将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机，引气剂采用机械发泡后加入搅拌机，再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车，然后浇模、静养，经机械锯切后蒸养。本发明能降低生产中的能耗；使砌块重量降低，导热系数更低，砌块尺寸精度高、强度高，生产成本底。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料及其制造方法，尤其是一种高强度轻质混凝土砌块及其制造方法。
背景技术
随着人们对环境和资源意识的提高以及国家的墙改政策，特别是建筑节能的要求，轻质混凝土制品已广泛取代传统的粘土实心砖和实心混凝土制品。轻质混凝土制品在生产过程中不仅不产生废水、废气等污染物；主要原料是固体工业废料；且具有轻质、保温性能好、隔音降噪、耐火性能好等特点，是我国“十五”、“十一五”期间优先发展的产业。
轻质混凝土的基本原料为水泥、石灰、水、引气剂，在此基础上掺加一些填料、骨料及外加剂。常用的填料及骨料为：砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨胀聚苯乙烯、膨胀珍珠岩、苯脱克细骨料，常用的外加剂与普通混凝土一样，为减水剂、防水剂、缓凝剂、促凝剂等。通常是用机械方法将引气剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。
最近，采用蛋白质物质添加适量的阳离子表面活性剂配成的混合发泡剂，采用现场浇注成型的工艺，研制成功现浇泡沫混凝土新工艺。所用发泡液是在蛋白质中掺入0.1％-5％的阳离子表面活性剂而配成，阳离子表面活性剂使用季铵盐。其制备方法有三种：第一种是将水、蛋白质物、阳离子表面活性剂混合，经发泡机发泡，再注入水泥料浆中搅拌，制备泡沫水泥浆，现浇成型；第二种是将水、蛋白质物、阳离子表面活性剂混合，经高速搅拌发泡，再注入水泥料浆中，制备发泡水泥浆；第三种是按第二种方法发泡，一边加入少量水泥，一边高速搅拌，制备发泡水泥浆，其中前一种制备方法较好。上述制备方法生产的现浇混凝土轻质、保温、耐火，不需蒸压养护，现浇即可成型。但强度较低，收缩大。
如国家知识产权局2003年4月30日公开的专利文献“高强度轻质混凝土制品及其制造方法”(授权公告号：CN1107035C)，该发明是一种粉煤灰轻质墙体材料砌块的制造方法，其基本材料为水泥、粉煤灰、中烧石灰、石灰石粉、石膏按配比组成，再加入铝粉、水并加一定数量的铁粉、纤维、引气剂，最后加轻集料。其工艺为粉煤灰、中烧石灰与石膏共同粉磨，再与其它基材及铁粉按配方比投入搅拌机，外加料与水混合后加入搅拌机，再依次加入铝粉、轻集料搅拌、浇注发泡、坯体静停、切割后养护成制品。但该专利工艺复杂，成本高，制品质量难以控制，制品收缩率大，砌体易开裂。
发明内容
针对上述问题，本发明拟解决的问题是提供一种强度高、收缩率小、且生产成本低的高强度轻质混凝土砌块及其制造方法。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种轻质混凝土砌块，原料含有水泥、粉煤灰、引气剂和轻粗骨料、减水剂、减缩剂，所述水泥的重量百分含量为10％-30％，所述引气剂的重量百分含量为0.1％-0.5％，所述减水剂为水泥重量的0.25％-1.5％，所述减缩剂为水泥重量的0.25％-1.5％，所述粗骨料的重量百分含量为30％-70％，最好为40％-60％，其余为粉煤灰。所述轻粗骨料是粒径大于5mm、颗粒表观密度不大于800kg/m3的轻质骨料。
所述轻粗骨料可以是粉煤灰陶粒或自然煤矸石或膨胀矿渣或页岩陶粒或粘土陶粒及用污水处理厂的污泥制成的陶粒。
上述轻质混凝土砌块的制造方法：将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机，引气剂采用机械发泡后加入搅拌机，再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车，然后浇模，在20-40℃的环境下静养8-16小时，经机械锯切后，在养护窑中60-90℃的环境下蒸养10-16小时或者在蒸压釜中以0.4-2MPa的压力下通蒸汽蒸压养护6-12小时。
所述水泥也可以采用管桩余浆。根据上述的操作方法，选用不同密度和强度的陶粒，调整水泥(余浆)、粉煤灰及外加剂的加入量，可以生产出干体积密度300kg/m3～1050kg/m3，抗压强度2.5MPa～10.0MPa，导热系数0.09～0.38W/m.K及各种尺寸规格的产品。
经上述方法生产的砌块，参照《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T11968-1997)、《加气混凝土性能试验方法》(GB/T11969-11975-1997)、《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》(GB10294-1988)，可以达到的指标为：
在制造过程中，采用了机械锯切这一独特工艺，使得大模浇注，规模化生产成为可能，并保证了产品的尺寸精度。因此，降低了砌筑和粉刷材料的用量。陶粒的锯切面增加了制品表面粗糙度，可以提高砌块与砌筑材料及粉刷层的粘合力和砌体整体质量。
另一方面，由于本发明的水泥采用了管桩余浆，不但可进一步降低生产成本，而且还可以避免因丢弃管桩余浆而造成的环境污染。但管桩余浆全部替代水泥技术难度较大。因为余浆中的有效成分不等、外加剂品种和数量不同、水泥品种和生产厂家可能不同，特别是从不同厂家和时段收集的余浆加水时间不同，因而原始水化程度不同、凝结时间不同等等。本发明通过外加剂技术和均化技术，解决了不同管桩余浆共混，并生产出性能优异、质量均匀的制品。
技术的先进性：目前，轻质墙体材料已有很多，如泡沫混凝土砌块、加气混凝土砌块、陶粒砌块、膨胀珍珠岩砌块、硅藻土砌块等，与上述产品相比用本发明技术生产的砌块具有很多方面的优势。由于采用陶粒增强技术，因此产品的强度高；一方面陶粒限制收缩，另一方面是采用了减缩剂，因而制品的收缩小；由于采用物理发泡技术，一方面，密度可以在更大的范围内调正，另一方面，物理发泡形成独立的气泡均匀，平均孔径小，在相同的密度下，比加气混凝土具有更小的导热系数；由于采用陶粒为骨料，基体强度增加，因而可以采用常压蒸气养护生产出强度高、收缩小的制品，从而降低生产能耗；与陶粒砌块相比，砌块重量大幅度降低，导热系数更低，砌块尺寸精度高，降低了砌筑材料的用量；与硅藻土砌块相比，强度高，生产成本底。因此，采用本发明技术生产的产品符合高强、节能、环保的要求，是优良的绿色建材。
具体实施方式
一种轻质混凝土砌块，它含有水泥、粉煤灰、引气剂和轻粗骨料、减水剂、减缩剂。所述水泥的重量比为10％-30％，所述引气剂的重量比为0.1％-0.5％，所述轻粗骨料的重量比为30％-70％，所述减水剂为水泥重量的0.25％-1.5％，所述减缩剂为水泥重量的0.25％-1.5％，其余为粉煤灰。所述轻粗骨料，粒径大于5mm、颗粒表观密度不大于800kg/m3的陶粒，可以是粉煤灰陶粒或自然煤矸石或膨胀矿渣或页岩陶粒或粘土陶粒或污泥陶粒。
本发明的混凝土砌块的制造方法：将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机，引气剂采用机械发泡后加入搅拌机，再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车，然后浇模，在20-40℃的环境下静养8-16小时，经机械锯切后，在养护窑中60-90℃的环境下蒸养10-16小时。在养护窑中蒸养温度可以在60-90℃范围选择，如60℃、70℃、75℃、85℃、90℃、；蒸养时间也可根据实际情况在10-16小时范围选择，如10小时、12小时、14小时、16小时。温度低则养护时间适当延长。
上述方法中的机械锯切后，也可以在蒸压釜中以0.4-2MPa的压力蒸压养护6-12小时。蒸汽压力可以在0.4-2Mpa的压力下进行，如0.4Mpa、0.8Mpa、1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2Mpa；时间也可根据实际情况在6-12小时范围选择，如6小时、8小时、10小时、12小时。压力低则养护时间适当延长。
上述方法中浇模后的静养温度可以在20-40℃范围选择，如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃，静养时间也可根据实际情况在8-16小时范围选择，如8小时、10小时、12小时、14小时、16小时。
本发明方法采用了机械锯切这一独特的工艺，既保证了产品的尺寸精度又体现产品表面粗糙度，大大提高砌体与粉刷层的粘结力。本发明大幅度提高了砌块的强度，尤其是大大减小了砌块的收缩率。锯切加工可利用圆盘锯，也可用其它的锯具进行锯切。
作为优选，所述水泥采用了管桩余浆。可按管桩余浆中水泥的含量，将管桩余浆计算当成量水泥，由于不同的管桩余浆的水泥含量不同，因此不同的管桩余浆有不同的水泥当量，其计算较为简单，这里不再详细描述。
本发明人经不同试验，不同配比生产的轻质混凝土砌块的主要性能见下表，权且作为本发明的实施例。
| 实施例 | 产品密度 | 轻粗骨料比例％ | 水泥比例％ | 引气剂比例％ | 减水剂比例％ | 减缩剂比例％ | 粉煤灰比例％ | 强度MPa | 收缩率 | 效果 |
| 1 | 05级 | 30 | 20 | 0.5 | 0.8 | 0.25 | 其余 | 3.3 | 0.75 | 一般 |
| 2 | 05级 | 40 | 30 | 0.45 | 1.5 | 0.5 | 其余 | 4.5 | 0.60 | 好 |
| 3 | 05级 | 50 | 15 | 0.4 | 0.5 | 0.8 | 其余 | 3.5 | 0.65 | 较好 |
| 4 | 05级 | 60 | 20 | 0.35 | 1.0 | 1.5 | 其余 | 4.2 | 0.45 | 好 |
| 5 | 05级 | 70 | 10 | 0.3 | 0.25 | 1.2 | 其余 | 3.0 | 0.45 | 一般 |
| 6 | 06级 | 30 | 20 | 0.25 | 0.7 | 0.9 | 其余 | 5.1 | 0.70 | 较好 |
| 7 | 06级 | 40 | 30 | 0.4 | 1.5 | 0.7 | 其余 | 6.5 | 0.53 | 好 |
| 8 | 06级 | 50 | 15 | 0.35 | 0.5 | 0.25 | 其余 | 5.3 | 0.68 | 较好 |
| 9 | 06级 | 60 | 25 | 0.3 | 1.1 | 1.5 | 其余 | 6.1 | 0.42 | 好 |
| 10 | 06级 | 70 | 10 | 0.25 | 0.25 | 0.5 | 其余 | 4.8 | 0.65 | 一般 |
| 11 | 07级 | 30 | 20 | 0.4 | 0.5 | 1.1 | 其余 | 7.5 | 0.35 | 较好 |
| 12 | 07级 | 40 | 30 | 0.3 | 1.0 | 0.8 | 其余 | 7.9 | 0.39 | 好 |
| 13 | 07级 | 50 | 25 | 0.25 | 1.5 | 0.25 | 其余 | 8.0 | 0.41 | 好 |
| 14 | 07级 | 60 | 20 | 0.2 | 0.8 | 1.5 | 其余 | 7.7 | 0.30 | 好 |
| 15 | 07级 | 70 | 10 | 0.1 | 0.25 | 0.5 | 其余 | 7.1 | 0.47 | 一般 |
上表中减水剂、减缩剂的比例是指占水泥重量的百分比。
*05级产品采用颗粒表观密度(450±20)Kg/m3，筒压强度≥0.7MPa的陶粒；06级产品采用颗粒表观密度(550±20)Kg/m3，筒压强度≥0.9MPa的陶粒；07级产品采用颗粒表观密度(650±20)Kg/m3，筒压强度≥1.1MPa的陶粒。
上表中轻粗骨料可以是粉煤灰陶粒或自然煤矸石或膨胀矿渣或页岩陶粒或粘土陶粒及用污水处理厂的污泥制成的陶粒，也可以是上述陶粒的任意二种的混合物或任意二种以上的混合物。
Claims (4)
1、一种轻质混凝土砌块，其特征在于原料含有水泥、粉煤灰、引气剂和轻粗骨料、减水剂、减缩剂，所述水泥的重量百分含量为10％-30％，所述引气剂的重量百分含量为0.1％-0.5％，所述减水剂为水泥重量的0.25％-1.5％，所述减缩剂为水泥重量的0.25％-1.5％，所述轻粗骨料的重量百分含量为30％-70％，其余为粉煤灰，所述轻粗骨料是粒径大于5mm、颗粒表观密度不大于800kg/m3的轻质骨料。
2、根据权利要求1所述的轻质混凝土砌块，其特征在于所述轻粗骨料的重量百分含量最好为40％-60％。
3、根据权利要求1或2所述轻质混凝土砌块，其特征在于所述轻粗骨料是粉煤灰陶粒或自然煤矸石或膨胀矿渣或页岩陶粒或粘土陶粒及用污水处理厂的污泥制成的陶粒。
4、根据权利要求1所述的轻质混凝土砌块的制造方法，其特征在于：将水泥、粉煤灰、减水剂、减缩剂和水计量后送入搅拌机，引气剂采用机械发泡后加入搅拌机，再加入轻粗骨料经搅拌后送入浇注车，然后浇模，在20-40℃的环境下静养8-16小时，经机械锯切后，在养护窑中在60-90℃的环境下蒸养8-16小时或者在蒸压釜中以0.4-2MPa的压力通蒸汽蒸压养护6-12小时。
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