CN1022683C

CN1022683C - 强化轻体混凝土制品及其制造方法

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Publication number: CN1022683C
Application number: CN88105139A
Authority: CN
Inventors: 王真新; 马增录; 李长征; 张世谦; 葛仲舜; 张�诚
Original assignee: SHENYANG CITY CONSTRUCTION RESEARCH ACADEMY
Current assignee: SHENYANG CITY CONSTRUCTION RESEARCH ACADEMY
Priority date: 1988-10-11
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1993-11-10
Anticipated expiration: 2003-10-11
Also published as: CN1041748A

Abstract

本发明属于一种以胶结料、辅助胶结料及添加剂为原料混拌、浇注成型的建材制品及其制造方法，其特征是制品以菱苦土为胶结料，工业废渣为辅助胶结料，轻质高强、耐水抗冻，兼具良好的保温、隔音、防腐性能，制造方法只需施行自然养护，筒便易行且不会产生工业废渣的二次污染。

Description

本发明涉及一种混凝土建筑材料及其制造方法，特别是一种无能耗加气镁质制品及其制造方法。

加气混凝土和加气硅酸盐制品广泛作为轻质快硬高强建材使用，但现有这类制品都普通存在如下缺点：（1）容重、强度、导热等物理、力学性能不易控制，往往不能同时满足使用要求。比如容重较小时，强度指标过低，导致不能使用。（2）制作时需要高压蒸气养护，能源浪费严重。

镁质胶凝材料是气硬性胶凝材料之一种，一般经验而论，它是既不耐水，也不抗冻的。中国专利申请CN87107780（公告日880518）描述了一种“抗水性镁水泥”，的确有较好的耐水性，但并末解决抗冻问题。

粉煤灰、尾矿粉等工业废渣在建材中已有应用，但以之为主要成份的建材尤其是轻质建材尚不多见。

本发明的目的就在于提供一种轻质高强混凝土制品及其制造方法，该无能耗加气镁质制品及其制造方法，该制品大量利用工业废渣，既耐水，又抗冻，此外，保温、隔音、防腐等物理、化学、力学性能也均满足作为建筑物内外墙铺砌材料的要求;该方法简便易行，节约能源，没有二次污染。

本发明制品是一种以胶结料、辅助胶结料及添加剂为原料混拌、浇注成型的建材制品，其特征是：（1）胶结料为菱苦土（含MgO84%以上），辅助胶结料优先选用下列工业废渣中的至少一种：粉煤灰、尾矿粉、矿渣（水淬高炉渣、赤页岩、浮石、沸石）;添加剂包括调和剂、改性剂、稳定剂、加气剂，其中：

调和剂为卤盐溶液或可溶性硫酸盐，优先选用氯化镁和硫酸镁。

改性剂为下列至少一种：氯化铁、磷酸、氧化锰、石膏、添性氧化硅。

稳定剂为下列至少一种：淀粉、焦磷酸钠、膨润土、水溶性树脂（如聚醋酸乙烯缩甲醛、聚胺脂、聚醋酸乙烯、尿醛树脂、三聚氰胺）。

加气剂优选选用下列至少一种：镁粉、乳酸、硼酸、碳酸氢钠、碳酸氢氨、双氧水、碳化钙、过氧乙酸等。

（2）上述原料重量配比如下：

胶结料∶辅助胶结料∶加气剂∶稳定剂＝100∶50-500∶0.1-1∶0.005-0.2

胶结料所含MgO量∶调和剂（溶质）∶改性制＝1∶0.35～0.6∶0.002～0.5

使用上述辅助胶结料，不仅在于增强强度还可显著提高制品的耐水性和抗冻性;改性剂有促凝或缓凝及提高耐水抗冻性能的作用，而加气剂和稳定剂都是按常规使用的。

此外，制品原料中还可包括补强材料或者还有和加气剂配合使用的泡沫剂。即气液型界面活性剂，以稳定气泡补强材料是指纤维材料，可进一步提高制品的抗拉和抗折强度，它可以优先选用如下至少一种材料：细短动物纤维、纸浆纤维、石棉纤维、玻璃短纤维、岩棉纤维，它的含量是上述胶结料和补助胶结料重量之和的0.1～2%（以重量计），较好的泡沫剂有松香皂，其用量为上述胶结料重量的0.1～1%（以重量计）。

通过调整本发明制品原料配比（在以上给定的配比范围内），可以在一定范围内控制制品的容重、强度等物理、化学、力学性能，使之满足不同的使用要求。

如上本发明制品的制备方法有如下两种：

第一种方法是：将固体粉料（包括菱苦土、辅助胶结料或者还有补强材料）干混均匀，而后边搅拌边加入调和剂、稳定剂、改性剂（稳定剂、改性剂预先混入调和剂也可），搅拌均匀并且有适当稠度时，再加入（泡沫剂和）加气剂，然后强力快速搅拌均匀即刻浇注于模具内成型，硬化后脱模，施自然养护即可。也可在初凝后脱模前切割成若干块适于建筑要求的砌块。

第二种方法是：先将补强材料均匀混入调和剂中，然后再加菱苦土粉并搅拌均匀（如果无补强材料，菱苦土直接加入调和剂中混拌即可），之后边搅拌边加入辅助胶结料、稳定剂、改性剂、泡沫剂、加气剂，强力快速搅拌均匀后即刻浇注于模具内成型，硬化后脱模，施行自然养护即可。也可在初凝后、脱模前切割成若干块适于建筑要求的砌块。

根据如上方法制得的上述本发明制品通过检测，取得如下表1所列主要技术指标：（表见文后）

本发明制品具有轻体快硬度强、耐潮抗冻、保温隔音等优点（由表1可明显看出的），它大量利用工业废渣、成本低而且还有变废为宝的积极效果。本发明方法充分利用自身的水化热，因此没有特殊的压力，温度等工艺要求，无需实施高压蒸气养护，所以简便易行，节约能源，不会使工业废渣产生二次污染。

本发明给出如下四个实施例，下面结合实施例进一步描述本发明。

实施例1

本发明制品-原料及其重量配比是：菱苦土∶粉煤灰∶尾硼矿粉∶磷酸或三氯化铁∶浓度为26%的氯化镁卤液∶双氧水＝100∶220∶40∶ 0.002∶130∶0.03。

上述制品制造方法：将菱苦土粉料、粉煤灰、尾硼矿粉及磷酸或三氯化铁均匀混合，然后加入浓度26%的氯化镁卤液调成浆状，再加入双氧水井搅拌均匀，即刻注入模具中，静置膨化，初凝后切割成块，待硬化后（约要4-6小时）脱模，自然养护7-14天即可使用。

实施例2

本发明制品-原料及其重量配比是：菱苦土∶粉煤灰∶矿渣粉∶氯化锰∶浓度为25%的氯化镁卤液∶碳酸氢钠或碳酸氢氨∶硼酸或乳酸＝100∶300∶100∶0.04∶150∶0.01∶0.003。

上述制品制造方法同实施例1。

实施例3

本发明制品-原料及其重量配比是：菱苦土∶粉煤灰∶尾硼矿粉∶浓度为25%的氯化镁卤液∶硅酸钠∶氢氧化铝∶石棉纤维∶双氧水∶碳酸氢氨∶硼酸或乳酸∶松香皂＝100∶300∶100∶150∶0.02∶0.01∶0.02∶0.03∶0.015∶0.02∶0.01。

上述制品制造方法：将菱苦土粉料、粉煤灰、尾硼矿粉、硅酸钠、氢氧化铝、石棉纤维用氢化镁卤液调和成浆状，然后加入双氧水、碳酸氢氨、硼酸或乳酸、松香皂、强力搅拌均匀，即刻注入模具中，静置膨化，待初凝后，切割成块，脱模，自然养护7-14天即可使用。硅酸钠和氢氧化铝在建材工艺生产过程中主要起防水的作用。

实施例4

本发明制品-原料及其配比是：菱苦土∶粉煤灰∶尾硼矿粉∶纸浆或石棉纤维∶浓度为24%的氯化镁卤液∶双氧水∶碳化钙∶淀粉或膨润土＝100∶70∶50∶0.025∶100∶0.03∶0.02∶0.01。

上述制品制造方法：将菱苦土料、粉煤灰、尾硼矿粉、纸浆或石棉用用氯化镁卤液调和成浆状，再加入双氧水、碳酸氢氨、淀粉或膨润润土并搅拌均匀，即刻注入模具中，待初凝后，切割成块，脱模，自然养护7～14天即可使用。

上述实例中的制品主要技术指标如下表2所示，实施例1制品适合作承重保温砌块，实施例2制品适合作承重保温板，实施例3制品适合作围护结构的保温材料，实施例4制品可作一般保温材料和保温管套。

表1

容重（g/cm³）孔隙率（%）闭合孔隙率（%）导热系数（w/mk）

11.2-0.40 48.0-70.0 33.0-56.0 0.1508-0.5150

抗压强度（Mpa）抗折强度（Mpa）干湿循环（30次）耐冻次数

2.6-12.7 1.7-4.2 合格＞15

表2

制品容重（g/cm³）空隙率（%）体积吸水率（%）导热系数（w/mk）

实例1 1.20 48 4.9 0.515

实例2 0.85 55 24 0.252

实例3 0.55 65 25 0.151

实例4 0.35 79 26 0.111

制品抗压强度抗拉强度抗折强度抗剪强度软化

（Mpa）（Mpa）（Mpa）（Mpa）系数

实例1 19.6 3.1 3.0 2.0 0.95

实例2 14.7 2.9 2.8 1.8 0.90

实例3 7.4 2.0 2.5 1.5 0.83

实例4 2.0 1.5 0.8 0.6 0.76

Claims

1、强化轻体混凝土制品，它是一种以胶结料、辅助胶结料及添加剂为原料混拌、浇注成型的建材制品，其特征是：①胶结料为菱苦土(含MgO84%以上)，

辅助胶结料优先选用下列工业废渣中的至少一种：粉煤灰、尾矿粉、矿渣，

添加剂包括调和剂、改性剂、稳定剂、加气剂，其中

调和剂为卤盐溶液或可溶性硫酸盐；

改性剂为下列至少一种：氯化铁、磷酸、氯化锰、石膏、活性氧化硅；

稳定剂为下列至少一种：淀粉、焦磷酸钠、膨润土、水溶性树脂。

加气剂优先选用下列至少一种：镁粉、乳酸、硼酸、碳酸氢钠、碳酸氢氨、双氧水、碳化钙、过氧乙酸；

②上述原料重量配比如下：

胶结料∶辅助胶结料∶加气剂∶稳定剂=100∶50～500∶0.1～1∶0.005～0.2

胶结料所含MgO量∶调和剂(溶质)∶改性剂=1∶0.35～0.6∶0.002～0.5。

2、按权利要求1所述的建材制品，其特征是：原料中还包括补强材料即纤维材料，它的用量是胶结料和辅助胶结料重量之和的0.1～2%。

3、按权利要求1所述的建材制品，其特征是：原料中还包括泡沫剂，其用量为胶结料用量的0.1～1%（以重量计）。

4、按权利要求2所述的建材制品，其特征是：原料中还包括泡沫剂，其用量为胶结料用量的0.1～1%（以重量计）。

5、按权利要求1所述的建材制品，其特征是：其原料及其重量配比为。

菱苦土∶粉煤灰∶尾硼矿粉∶磷酸或三氯化铁∶浓度为26%的氯化镁卤液∶双氧水＝100∶222∶40∶0.002∶130∶0.03。

6、按权利要求1所述的建材制品，其特征是：其原料及其重量配比为

菱苦土∶粉煤灰∶矿渣粉∶氯化锰∶浓度为25%的氯化镁卤液∶碳酸氢钠或碳酸氢氨∶硼酸或乳酸＝100∶300∶100∶0.04∶150∶0.01∶0.003。

7、按权利要求5所述的建材制品，其特征是：其原料及其重量配比是

菱苦土∶粉煤灰∶尾硼矿粉∶25%氯化镁卤液∶硅酸钠∶氢氧化铝∶石棉纤维∶双氧水∶碳酸氢氨∶硼酸或乳酸∶松香皂＝100∶300∶100∶150∶0.02∶0.01∶0.02∶0.03∶0.015∶0.02∶0.01。

8、按权利要求2所述的建材制品，其特征是：其原料及其重量配比为

菱苦土∶粉煤灰∶尾硼矿粉∶纸浆或石棉纤维∶浓度为24%的氯化镁卤液∶双氧水∶碳化钙∶淀粉或膨润土＝100∶70∶50∶0.025∶100∶0.03∶0.02∶0.01。

9、按权利要求1～8任一项所述的建材制品制造方法。其特征是：将固体粉料（指胶结料、辅助胶结料、补强材料）干混均匀，而后边搅拌边加入调和剂、稳定剂、改性剂（或者先将稳定剂、改性剂混入调和剂中再一并加入于固体粉料中），搅拌均匀并具有适当稠度时，再加入加气剂（或者还有泡沫剂），然后强力快速搅拌均匀即刻浇注于模具内成型、硬化后脱模、施行自然养护。

10、按权利要求1～8任一项所述的建材制品制造方法，其特征是：先将补强材料均匀混入调和剂中，然后再加菱苦土粉并搅拌均匀（如果原料中无补强材料、菱苦土粉直接加入调和剂中混拌即可），之后边搅拌边加入辅助胶结料、稳定性、改性剂、泡沫剂、加气剂、强力快速搅拌均匀后即刻浇注于模具中成型，硬化后脱模，施行自然养护。