CN100586894C - 超保温高性能建筑砌块及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

超保温高性能建筑砌块及其制造工艺,涉及一种既可作为承重墙体的结构材料又可作为保温材料的具有广泛适用性的建筑砌块。该砌块由如下重量百分比物料组成:水泥:20~40%;陶粒:15~20%;粉煤灰:11~15%;矿渣:10~15%;煤渣:16~20%;掺合料:8~10%。先量取物料,然后将复合激发剂与水泥先拌匀,接着按顺序边搅拌边加入粗、细集料、掺合料,拌匀后浇注在设有三维多向振动和加压强振装置的模具内成型,最后养护。本发明砌块的保温性能是普通红砖的4~7倍,轻混凝土空心砌快的3~4倍,普通混凝土空心砌快的5~10倍,密度比普通混凝土砌块低46~58%,中试抗压强度为13~18MPa,防噪音,抗渗性强,阻燃,减震。可用于地下、水中及各类防潮建筑。

Description

超保温高性能建筑砌块及其制造工艺
技术领域
超保温高性能建筑砌块及其制造工艺,涉及一种既可以作为承重墙体的结构材料又可以作为保温材料的具有广泛适用性的建筑砌块。本发明进一步重点涉及这种建筑砌块的制备工艺。
背景技术
用粘土配料、制胚、焙烧而成的普通红砖虽然能用于承重墙体,但是已属严禁范围,而且保温性能差,不符合节能要求。普通和轻质混凝土空心砌块已经被广泛应用。其中普通混凝土空心砌块主要以卵石和碎石等粗集料、工程砂为细集料、普通硅酸盐水泥为胶结料,加水搅拌,经振动成型及养护而成。它表观密度仍然较大,且保温性能差,不能有效的取代普通红砖。
普通轻混凝土空心砌块多以煤渣、煤矸石、浮石、陶粒为粗集料,粉煤灰、矿渣、工程砂为细集料,普通硅酸盐水泥为胶结料,加水搅拌,经振动成型及养护而成。虽然表观密度比普通混凝土砌块小,保温性能也比普通混凝土砌块好,但是仍然达不到建设部规定的比红砖节能1/2~2/3的技术标准。更主要的不足在于,大多只能用作为保温砌块或结构保温砌块,而无法作为承重砌块使用。其抗压强度大都在3.5~9Mpa左右,所以在承重墙体的使用上,它无法取代普通红砖。
虽然普通轻混凝土建筑砌块因其具有重量轻、隔热、隔音、防火、不渗透和施工适应性强等优点而受到广泛关注、且国内也都在积极推广和投入使用,但是普通轻混凝土建筑砌块不能承重的缺点限制了它的应用领域。例如:申请号为200410077332.6的中国发明专利申请“一种多孔混凝土砌块”,公开了由水泥55~65%、煤灰34~45%、发泡剂0.2~0.6%、添加剂(树脂)0.2~0.5%组成内部形成细小气孔的,具有良好的隔热、隔音、防火性能的砌块,但它不具有作为承受建筑工程规定的应有强度,即不能用于承重墙体结构。申请号为95119926.9的中国发明专利申请“轻质混凝土制品”,公开了由水泥以及重量最好是水泥重量的5~10倍的竹、稻草、稻谷壳、麦壳等植物纤维组成的轻混凝土砌块等;申请号为01111423.1的中国发明专利“复合砌块及其生产方法”,公开了一种建筑用的由氯化镁饱和溶液15~18%,0~1%工业硫酸;少量的氧化镁,0~5%轻质碳酸钙,0~3%的滑石粉,0~4%氯化铵;26~32%的锯末,5~10%胶,0~5%的磷肥,8~12%的细河砂组成,由于砌块具有重量轻、强度高,因此可以部分取代粘土砖和加气混凝土砌块,降低建筑工程造价等。但是它的耐久性和抗水性不可能达到理想取代普通红砖的技术水平,它的抗压强度也还是达不到承重墙体的要求。
总之,一直困扰学术界多年所不能解决的具有承重、高强,就难以保温、轻质;而具有轻质、保温,就难以高强、承重的这个大难题至今也没有解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种从根本上实现即轻质、保温,又承重、高强的双重目的的建筑砌块。它作为承重墙体的结构材料时可以取代普通红砖和普通混凝土砌块;作为保温材料时又取代普通轻混凝土砌块,用于非承重墙体或框架结构。
本发明的另一个目的是公开一种上述超保温高性能建筑砌块的生产方法。
为了达到上述目的,本发明完全不用碎石、卵石和工程砂,而充分利用工业废渣,使得制品成本更低。它以陶粒、煤渣、浮石等为粗集料,以矿渣、粉煤灰等工业废渣为细集料,普通硅酸盐水泥为胶结料。本发明砌块的具体组成重量百分比如下:水泥:20~40%;陶粒:15~20%;粉煤灰:11~15%;矿渣:10~15%;煤渣:16~20%;掺合料:8~10%。其中掺合料由80~90%保温材料和10~20%复合激发剂组成。保温材料由任何比例的珍珠岩和/或硅藻土和/或浮石和/或蛭石和/或泡沫玻璃等组成。复合激发剂由0.8%三乙醇胺,59%硫酸钠和/或氯化钙(两者按任意比例量取),2.2%六偏磷酸钠(分散剂)和38%FDN和/或木钙(减水剂)组成。
本发明的工艺采用按序加料替代现有技术的集中加料,同时采用多向振动和高压强振相结合的成型方式,具体工艺如下:
先按照上述比例量取物料,然后将复合激发剂与水泥先拌合,均化,接下去按顺序边搅拌边加入粗集料、细集料、其他掺合料(保温材料等),搅拌均匀并加入常规用水量的水。再搅拌均匀后,浇注在设有三维多向振动和加压强振装置的模具内成型,最后按常规进行人工养护或自然养护。本发明所得砌块表观密度更小,保温能力更强,承载强度更大。
本发明的优点如下:
1、由于本发明的配方中增加了性能良好的保温材料,因此本发明砌块的导热系数低,经测定它的导热系数仅为0.11~0.25w/m.k,其保温性能是普通红砖的4~7倍,是一般轻混凝土空心砌快的3~4倍,是普通混凝土空心砌快的5~10倍,是一种十分理想的节能建筑材料。
2、由于本发明采用陶粒、煤渣等为粗集料,并采用分序加料替代现有技术的集中加料,同时采用多向振动和高压强振相结合的成型方式,因此制得的砌块表观密度为1100~1400kg/m3,比普通混凝土砌块低46~58%,中试抗压强度为13~18mpa,能作为结构用承重轻混凝土空心砌块。
3、由于本发明采用优质保温材料以及独特的加工工艺,所得砌块吸声性强,隔音效果明显优于普通混凝土,可以有效抵御环境噪音。同时它抗渗性强,渗透系数仅为(0.236~0.767)*10-9cm/s,可以用于地下、水中及各类防潮建筑。
4、本发明砌块耐火性好。它传热慢,可以有效的保护钢筋,耐火极限时间能达3~4h,是优良的阻燃材料。它对地震冲击能量的吸收快,减震效果显著,可以最大限度降低地震损害,抗震性好。
5、该砌块的耐蚀性强。试件在人工模拟海水浸泡360d,抗折强度相对降低值只为8.37~11.70%。对酸碱等腐蚀介质具有较强的抵御能力。
6、由于本发明所选材料绝大多数都为工业废碴,因此成本低廉,仅为现有砌块的70~80%。同时由于块体尺寸适中,便于搬运,易于施工,可节省工程造价5~10%左右。
7、本发明砌块适用性相当广泛,可系列化生产取代普通红砖和普通混凝土砌块,作为承重墙体的结构材料,比普通红砖墙体节能1/2至2/3以上;又可以取代普通轻混凝土砌块,用于非承重墙体或框架结构墙体作为保温和结构保温材料,具有更为优良的保温性能和结构强度。
具体实施方式
实施例1
第一步先按照如下重量百分比量取材料:
(1)水泥:20%;
(2)陶粒:20%;
(3)粉煤灰:15%;
(4)矿渣:15%;
(5)煤渣:20%;
(6)掺合料:10%
上述掺合料由90%保温材料和10%复合激发剂组成。保温材料是珍珠岩和/或硅藻土和/或浮石和/或蛭石和/或炮沫玻璃,即可选其中任意一种,或选多种并按任意比例量取。复合激发剂由0.8%三乙醇胺,59%CaCl2(氯化钙)和/或Na2SO4(硫酸钠),38%FDN和/或木钙,2.2%六偏磷酸钠组成。
第二步将复合激发剂与水泥拌合,再依次加入粗、细集料、其余的掺合料(保温材料),搅拌均匀。
第三步在上述搅拌均匀的物料中按常规加水并继续搅拌至完全均化。
第四步振压成型:按照常规处理模具,将加压振动装置连接定位,然后把完全均化的拌合料加入模具内,先三维多向振动,再进行高压强振,最后脱模。
第五步砌块养护:采用普通人工养护或一般自然养护,即制得本发明的既能作为承重墙体的又能作为保温材料的建筑砌块。
实施例2
第一步先按如下重量比配料:
(1)水泥:30%;
(2)陶粒:19%;
(3)粉煤灰:11%;
(4)矿渣:10%;
(5)煤渣:20%;
(6)掺合料:10%
上述掺合料由80%保温材料和20%复合激发剂组成。其余掺合料构成与实施例1完全相同。
第二步至第五步的实施过程与实施例1相同。

Claims (2)

1.超保温高性能建筑砌块,其特征在于:该砌块由如下重量百分比物料组成:
水泥:20~40%;陶粒:15~20%;粉煤灰:11~15%;
矿渣:10~15%;煤渣:16~20%;掺合料:8~10%;
所述的掺合料由80~90%保温材料和10~20%复合激发剂组成;保温材料由珍珠岩和/或硅藻土和/或浮石和/或蛭石和/或泡沫玻璃组成;复合激发剂由0.8%三乙醇胺,59%硫酸钠和/或氯化钙,38%FDN和/或木钙,2.2%六偏磷酸钠组成。
2.制备权利要求1的超保温高性能建筑砌块的工艺,其特征在于:先按照上述比例量取物料,然后将复合激发剂与水泥先拌合,均化;接下去按顺序边搅拌边加入陶粒、煤渣粗集料、矿渣、粉煤灰细集料、保温材料,搅拌均匀并加入常规用水量;再搅拌均匀后,浇注在设有三维多向振动和加压强振装置的模具内成型,脱模;最后按常规进行人工养护或自然养护。
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