CN102320788A - 泡沫混凝土轻质保温砖及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用轻质保温材料制作的免烧结、免蒸压、免蒸养、自然养护的泡沫混凝土轻质保温砖及其制作方法。泡沫混凝土轻质保温砖，其各组份按质量比为：粉煤灰35%～45%、骨料5%～16%、水泥8%～15%、炉渣2%～8%、生石灰粉8%～18%、生石膏粉4%～10%、膨胀珍珠岩2%～5%、聚苯泡沫0.5%～3%、活化剂0.5%～5%、早强剂2%～5%、水15%～20%；所述骨料为沸石、或玄武岩尾矿渣或其任意组合。它具有节能环保及造价低的优点，其免烧结、免蒸压、免蒸养的制作工艺可有效减少原生态资源的使用，通过综合利用粉煤灰及聚苯材料废弃物、沸石、玄武岩尾矿渣颗粒等材料有效降低建筑成本。

Description

泡沫混凝土轻质保温砖及其制作方法

技术领域

本发明涉及建筑墙体砌筑材料，具体涉及一种采用轻质保温材料制作的免烧结、免蒸压、免蒸养、自然养护的泡沫混凝土轻质保温砖及其制作方法。

背景技术

目前，我国广大地区建筑墙体砌筑材料有很多的地方主要采用黏土烧结砖、煤矸石烧结砖、非烧结粘土砖、非烧结垃圾尾矿砖，经蒸压、蒸养的粉煤灰砖，冶金工业废渣砖、煤矸石砖、轻质发泡砖、蒸压灰砂砖，还有免烧结、免蒸压、免蒸养轻集料混凝土小型空心砌块。近年来发展应用的钢筋混凝土剪力墙及钢网构架混凝土建筑体系。

黏土烧结砖需挖土毁田及消耗大量煤炭资源并对环境产生较大污染。煤矸石烧结砖虽自身烧结，但仍需少量煤炭和充足电能支撑，耗能较大。冶金工业废渣免烧结砖，尾矿渣免烧结砖，轻质发泡免烧结砖都需要蒸压、蒸养二次能源消耗仍然偏高，而轻集料小型空心砌块，虽免烧结、免蒸压，免蒸养但仍使用原生态资源普通砂，导致砌块偏重，相应增加了建筑物基础、梁、板、柱的用料配量及建筑造价。现浇钢筋混凝土剪力墙及钢网构架混凝土建筑体系需配置大型混凝土泵送设备，施工工艺复杂，墙体材料自身不保温隔热，需采用外墙黏粘保温隔热材料，施工工艺相应繁杂，建筑造价较高，且保温隔热材料易燃，年久易老化脱落，存在冷热桥效应及诸多不安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种节能环保及造价低的泡沫混凝土轻质保温砖及其制作方法。

本发明的技术解决方案是：泡沫混凝土轻质保温砖，其各组份按质量比为：粉煤灰35%～45%、骨料5%～16%、水泥8%～15%、炉渣2%～8%、生石灰粉8%～18%、生石膏粉4%～10%、膨胀珍珠岩2%～5%、聚苯泡沫0.5%～3%、活化剂0.5%～5%、早强剂2%～5%、水15%～20%；所述骨料为沸石、或玄武岩尾矿渣或其任意组合。 

制作方法，其步骤如下：

（1）、原料粉碎并过筛；

（2）、将粉煤灰、炉渣、生石灰粉、活化剂计量后，在预搅拌机内缓慢搅拌进行预湿润处理，送消化仓在25～45℃温度下消化3～4h；装入轮碾机内，加骨料、生石膏粉并喷水轮碾；在搅拌机内将水泥加水搅拌至浆状，加入保温、隔热材料膨胀珍珠岩、聚苯泡沫搅拌均匀，加入经轮碾的物料，同时加入早强剂，搅拌均匀； 

（3）、成型,养护。

步骤2预湿润处理中水分两次加入，第一次加入70%搅拌30～80s，再加其余水继续搅拌6～8min。

步骤2轮碾1.5～2.5min，补充水使物料完全润湿，再次轮碾5～6mi。

本发明的技术效果是：它具有节能环保及造价低的优点，其免烧结、免蒸压、免蒸养的制作工艺可有效减少原生态资源的使用，通过综合利用粉煤灰及聚苯材料废弃物、沸石、玄武岩尾矿渣颗粒等材料有效降低建筑成本。

具体实施方式

它可利用工业废弃物、尾矿渣、包装废弃物聚苯泡沫、42.5R普硅水泥、生石灰粉、生石膏粉、外加剂材料、活化剂、早强剂、炉渣、废膨胀珍珠岩等原材料配比设计。

组分有集料、胶凝材料、外加剂、功能性辅助材料。外加剂可改善和提高胶凝材料的性能，功能性辅助材料可改善和提高集料轻质、保温耐用性能。这四个组分是一个统一的整体，产生的作用相协同叠加，充分赋予轻质保温砖达到理想的设计性能。他们之间配合的越好，轻质保温砖性能就越优异。

集料是构成材料的主体构架与承担外部荷载的主要依托。其堆积的紧密程度，即级配，在很大程度上将决定着轻质保温砖的力学性能，耐久性和经济性。因此为了获得较高的材料强度，就要使骨料获得最合理的颗粒级配，使不同层次上正效应圈彼此叠加获得承载力的叠加效应。将不同粒度的集料良好地级配使用，充分将骨料中，大小颗粒相互搭配，彼此镶嵌，使之达到最紧密堆积，空隙率最小，中心质含量最低，从而达到提高材料强度、韧性和耐久性，又节省胶凝材料的目的。

4.25R普硅水泥，生石灰粉，生石膏粉构成了本发明的胶结材料。胶结材料对轻质保温砖强度的影响最大，砖中的尾矿渣及固体废弃物颗粒要靠胶结材料将她们黏结在一起，是直接影响其强度的主要因素之一,(一)对砖耐久性的影响，胶结材料将固体废弃物及尾矿渣颗粒紧密的胶结在一起和单纯的物理咬合相比颗粒之间的结合要牢固得多，因而具有更好的耐久性。胶结材料加量大，耐久性均高于加量少或不加胶结材料的轻质保温砖。（二）对砖硬化时间的影响，胶结材料一般均硬化较快，可缩短轻质保温砖的硬化时间，胶结材料加量越大硬化时间就越短。（三）对砖成型性能的影响，胶结材料一般均有良好的黏性，在制砖半干振动，半干压成型时，胶结材料可以使它具有更好的塑性，制作的砖坯整齐美观，不会出现缺角少棱现象。（四）对砖成本的影响，胶结材料虽然对轻质保温砖的质量及成型性能有很好的效果，但它的价格一般较高。为降低成本，在不影响砖质量成型的前提下，可适当减少胶结材料的用量。

活化剂主要用于对活性工业废渣粉煤灰的活化。其主要作用是打破活性废渣玻璃体的稳定状态，将其玻璃体无规则网络结构的单元——硅氧四面体、铝氧四面体、铝氧三面体破坏，将这些活性废渣冷却时以化学能状态封存的能量（即活性）释放出来。活化剂可用F14新型复合活化剂。

活化剂对玻璃聚合度很大的长链网络式结构有较强的解聚能力。本组配比设计，以碱性或酸性较强的化合物为首选，因为碱性或酸性越强，对玻璃体的腐蚀性就越大，活化效果就越好。配比按照粉煤灰活性骨料的总用量来确定活化剂用量。根据本组方配比，活化剂使用量应在0.5%～5%之间，并根据粉煤灰质量，调配不同使用量，保证质量，降低成本。

早强剂在配比中的作用，轻质保温砖的固体废弃物用量均很大，水泥用量偏低，成型后的砖坯早期强度均很低，不能搬动，也不能较高码垛。砖坯的早期强度仅靠成型激振力及压力与水泥，生石灰，生石膏的黏结力产生，而并非是活性废渣的水化生成物所发挥的胶凝作用，早强剂就是提高轻质保温砖早期强度的外加剂，它可以和活化剂产生协同作用，促进活化剂的加速进行，起催化作用，加速水化反应，使水泥和活性废渣更多更早地，产生水化硅酸钙等胶凝物质。

早强剂应选择硫酸盐，在制砖原料中有生石灰粉配比，其水化后形成Ca(OH)₂而普硅酸盐水泥在水化时也形成Ca(OH)₂硫酸盐可以快速与Ca(OH)₂作用，生成新生态的石膏和NaOH。新生态的石膏具有很高的分散度，能与活性废渣及水泥的水化产物，水化铝酸钙迅速反应，生成单硫型水化硫铝酸钙。水化硫铝酸钙具有速凝的特点，因而可加快砖坯的硬化速度。

另一方面，反应生成的氢氧化钠又是活性废渣及普硅酸盐水泥的活化剂。可进一步促进它的活化，生成更多的水化胶体。因此硫酸盐可发挥硬化促进剂的作用。硫酸盐的用量为2%～5%，在保证质量的前提下优化设计，尽量降低成本。

降低外加剂用量的方法是采用石灰激发，水泥激发，外加剂激发三位一体的配比设计，外加剂用量可降低，一般采用生石灰粉，水泥激发后外加剂用量可减少30%～40%，应设计使用200～250目高细生石灰粉。

选取优质生石灰粉，生石灰磨细至200目以上时，可降低用量30%左右，效果不减。

活性废渣的活性发挥后，其最终的水化产物是硅酸钙和铝酸钙。也就是活性SiO₂和Ca(OH)₂反应生成硅酸钙，活性AI₂O₃和Ca(OH)₂反应生成铝酸钙，这都必须由石灰来提供Ca(OH)₂，否则废渣的活性就无法发挥，生不成硅酸钙和铝酸钙，这两种胶凝物质。石灰的这种作用，也是对废渣的激活作用。石灰虽然本身的胶凝性很差，但它和废渣活性物质共同反应，生成的水化产物，却具有良好的胶凝性。石灰配合石膏共同激发废渣的活性，它与沸石中的硅质材料可以共同反应，生成硅酸钙水化物而产生胶凝性。使用优质石灰中的有效氧化钙含量应大于75%，最低不能小于70%，应选用中速消化石灰，生石灰中的残渣含量应越低越好。依据活性废渣粉煤灰的用量来确定生石灰粉及化学石灰的适当用量。

石膏本身具有胶凝性，但胶凝性较差。主要利用其对活性废渣的激发作用，协助石灰促进石灰和活性废渣的反应，生成更多的水化硅酸钙和水化铝酸钙。它可以和活性废渣中的AI₂O₃反应，生成一定数量的钙矾石。石膏在轻质保温砖中的使用普遍，它本身是气硬性胶凝材料，采用生石膏为激发剂时可配合石灰共同使用，石灰配合石膏共同激发废渣的活性。有条件的地方可以使用化学石膏，可降低使用成本60%以上。依据活性废渣粉煤灰的用量来确定石膏粉和化学石膏的适当用量。

沸石在轻质保温砖中起到骨架作用，是轻质集料。沸石自身具有架状结构，晶体内分子像搭架子似的连在一起，中间形成很多的空腔。充满了细微孔穴和通道。具有吸附性，耐碱，耐腐蚀，耐酸，耐热系多孔性硅酸盐，含铝，硅，酸，钠，硅铝酸盐。无污染，无放射性。具有隔音，隔热等特点，是理想天然绿色环保建材工业制作轻质高强墙体材料的原料，是高层建筑轻质混凝土良好的骨料，又是轻质保温砖的上乘骨料。用于制作轻质保温砖应筛选0.1mm～2mm不等的颗粒搭配均匀使用。

炉渣由燃煤锅炉从锅炉底排出的熔渣和粗灰，也称熔渣，多孔质轻。其成分以氧化物（二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁）为主，还含有硫化物并夹带少量金属，为碱性。

炉渣可分为冶炼炉渣和精炼炉渣，普通弃渣，经锅炉烧过的残渣，可综合利用，用于制作保温隔热材料，还可以代替砂石做道渣，生产建筑材料是制作轻质保温砖的优质轻质骨料，与沸石颗粒共同使用是轻质保温砖骨料的最佳配置。用于制作轻质保温砖应筛选0.5mm～1.5mm不等颗粒搭配均匀使用。

粉煤灰原料广泛，方便易得。其活性成分较高，活性较强，由多种粒子构成的浅灰色细粉。球状颗粒占60%不规则颗粒占40%，其中球形厚壁及实心微球，不规则玻璃体和多孔玻璃体，是粉煤灰两大主要粒子。这两大粒子在煤粉燃烧的过程中吸收能量，而在其飞离炉膛急冷时将热能封闭，因而它们将大量的热能，转化为化学能储存起来，这种化学能就是其活性。这种活性的外在表现，就是这些玻璃微珠能与石灰产生火山灰反应，形成水泥成分（C₂S）相同的胶凝物质，促进轻质保温砖产生强度。粉煤灰自身产生胶结性就可以基本满足或者大部分满足砖坯的强度需要。

粉煤灰玻璃体中的主要化学成分是二氧化硅（SiO₂）和三氧化铝（AI₂O₃），这两种化学成分是与石灰[Ca(OH)₂]产生反应形成胶凝物质的主体。这两种物质高达70%～90%，其他成分相对很少，因此粉煤灰的活性是较高的。

粉煤灰的活性虽然很高，但它的活性是隐潜型的不能直接水化。即在常温常压下，活性不能发挥和显现，而必须外加石灰和有水的情况下施以高温或高温高压才能发挥和显现。粉煤灰粒度细小，易于水化，缺乏大的骨料级配很难在制砖坯时激振压实成型。粉煤灰密度较低，灰中因含有大量的空心微珠和气孔率很高的不规则玻璃体及碳粒，散堆积密度只有600～750Kg/m3,用其生产制作轻质保温砖比其他废渣制砖要轻得多，对提高轻质保温砖的品质非常有利。

粉煤灰的放射性一般不超标，不存在放射性危害，完全可以用于生产制作轻质保温砖的集料。其主要优点，就是具有较高的活性，当其活性被激发后可取代水泥，降低水泥用量，使轻质保温砖实现低成本。由于粉煤灰潜在活性成分充分激发释放时，可以产生类似水泥的胶结作用。这样用其生产制作轻质保温砖，它自身活性产生的胶结性，就可以基本满足或者大部分满足轻质保温砖的强度的需要。

为降低生产制作轻质保温砖成本，一般选用III级湿排粉煤灰，由于粉煤灰是高细度活性废渣，为确保轻质保温砖质量，应从以下几方面对粉煤灰进行质量控制。

（1）烧失量的控制：烧失量是粉煤灰中含碳量的主要反应指标。应予首先考虑烧失量应控制在15%以下，烧失量大于20%含碳量过高，导致砖抗冻融和耐久性差，因此烧失量过大的粉煤灰不宜选择制砖。

（2）细度控制：粉煤灰的细度是45um方孔筛筛余不大于25%，以使其发挥胶凝作用，能有10%左右更细一些I级II级尤为理想，可发挥更大强度作用。

（3）三氧化硫的控制：用于生产制作轻质保温砖的粉煤灰三氧化硫含量一般不大于4%即可。

（4）游离氧化钙的控制：由于预搅拌时加入生石灰，且有个消化工序，可使游离氧化钙的膨胀性得以充分释放，使它没有多大危害。

（5）安全性控制：粉煤灰经预搅拌后，再经消化工序，一般不安全的因素在消化过程中会得到一定程度的消除。因此对安全性控制也可略加宽松一些，这对于大多数粉煤灰却是容易达到的。

（6）含水量控制：III级湿排灰的含水量只要＜10%均可用于生产制作轻质保温砖。含水量＞10%的湿灰，应进行堆放自然脱水。

（7）强度活性指数控制：从轻质保温砖强度要求，粉煤灰的强度活性指数越大越好，但强度活性指数不小于50%即可使用。其中部分活性指数不小于80%，可占粉煤灰总量的10%～30%左右。  

从以上七个方面控制粉煤灰质量，就可满足生产制作轻质保温砖的质量要求。

膨胀珍珠岩配比设计：膨胀珍珠岩是一种天然酸性玻璃质火山熔岩非金属矿产，珍珠岩颗粒呈白色或浅灰色，内部含有蜂窝状结构，松散密度一般为40～80 Kg/m3。适宜建筑领域保温隔热，防火涂料，吸音板，配制建筑隔热砂浆和轻质混凝土，生产制作轻质保温砖。为降低砖的制作成本，可完全使用等外品，经筛选可使用0.15mm～1mm的不规则颗粒，堆积密度均匀，含水率低，湿度较大应室外堆放自然脱水。膨胀珍珠岩与聚苯泡沫颗粒搭配掺入生产制作轻质保温砖终搅拌原料中，进行终搅拌后经激振压制成砖坯。膨胀珍珠岩与聚苯泡沫互相协同即减轻砖的质量又保温隔热，防火，是生产制作轻质保温砖的理想辅助材料。

聚苯泡沫颗粒松散密度高，体轻，适宜保温，隔热指数的要求，其易燃不具有防火功能，但是不可缺少的保温隔热辅助材料，其掺量应控制在0.5%～3%使用。

洁净水是生产制作轻质保温砖的重要介质，物料的水化，活化，催化因吸水率而产生，但仍要控制吸水率不能太大，吸水率越高，其抗冻融性越差，用水量大，砖坯不易成型，用水量应适量控制在15%～20%，应包括湿排灰的含水率。

425R硅盐酸水泥的主要成分是SiO₂、AI₂O₃、CaO轻质保温砖所使用的固体废弃物大多是硅铝型的，其成分以SiO₂、AI₂O₃、CaO为主，因此大多数固体废弃物的成分与硅酸盐水泥是类似的。相同类材料的结合力是最好的。也最容易结合。硅酸盐水泥用于大多数固体废弃物都比较适合，胶结效果好，增强了轻质保温砖的耐久性。

硅酸盐水泥的碱性是最高的，属于高碱性，这种碱性正是活性废渣所需要的。活性废渣在水泥高碱性激发下会增强其活性，而废渣活性充分显现，其自身产生了不可抗拒的胶结性，这正是增强轻质保温砖强度所需要的内在反应。硅酸盐类水泥则是即有激发性又有胶凝性，它所产生的胶凝性实际是双重的，且双重作用均发挥的很好。普硅水泥在配料中应在8%～15%之间使用，不宜加大使用比例，这样可有效控制生产制作轻质保温砖的成本。

轻质保温砖原料配合比范围：

III级湿排粉煤灰的配比总量一般应控制掺量35%～45%。

骨料用量可控制在总比重5%～16%，以利提高粉煤灰的利用率，实现高掺量。骨料的优选品种为沸石、玄武岩尾矿渣、炉渣，其次为水淬矿渣，前三种都是优异的轻质骨料。

水泥用量，首选普通42.5R硅酸盐水泥，当湿排粉煤灰活性一般，轻质保温砖采用自然养护，水泥掺量为8%～15%。

高细生石灰粉用量，生石灰粉应粉磨至200～250目使用。其用量为8%～18%，因它只对活性粉煤灰及活性废渣集料起作用。

高细生石膏粉用量，生石膏粉应粉磨至200～250目使用。因轻质保温砖是自然养护，因此要加大用量至4%～10%。

膨胀珍珠岩用量，膨胀珍珠岩松散密度一般为40～80㎏/m3,考虑其具有体积松散、轻、保温、隔热优势，其掺量应控制在2%～5%为宜。

聚苯泡沫颗粒用量，聚苯泡沫颗粒松散密度高，体轻，适宜保温、隔热指数要求，其易燃不具有防火功能，但却是不可缺少的保温隔热辅助材料，其掺量应控制在0.5%～3%使用。

活化剂用量，活化剂直接作用于湿排粉煤灰的活性，使粉煤灰的活性经活化剂激发活化，得以释放，排除不安定因素，其用量应控制在0.5%～5%使用。

早强剂用量，早强剂和活化剂产生协同作用，促进活性废渣的水化反应加速，又起到催化作用，使水泥和活性废渣，更多，更早地产生水化硅酸钙等胶凝物质，提高轻质保温砖坯的早期强度，其用量应控制在2%～5%使用。

轻质保温砖洁净水配比范围：

物料的活化，水化，催化均需要洁净水的参与，其用量应控制在15%～20%左右使用，应将湿排灰含水率计入用水总量。

轻质保温砖生产制作全部工艺流程包括以下几道工序。

原料预处理，本工序包括固体废弃物及其他材料的粉碎，粉磨，过筛，除杂，清洗，脱水烘干，解毒处理，分选等，有些原料只需部分流程。

配料，配料方式可采用全自动机械配料，半自动机械配料和人工配料三种方式，配料中心任务是将固体废弃物主料，胶凝材料辅助胶凝材料（石灰粉，石膏粉）轻质骨料沸石、玄武岩、炉渣等辅助骨料废膨胀珍珠岩。保温材料聚苯泡沫颗粒，活化剂和早强剂等外加剂，各种原料及配料，经计量后，送入料机或储料仓为预湿润，预搅拌，轮碾终搅拌做好准备。

配料方法分三次配料，将原料及配料分三次计量配齐输送和混合预搅拌，第一次只将固体废弃物粉煤灰、炉渣颗粒（经计量的炉渣、细骨料粒径一般在0.02～0.18mm之间的炉渣颗粒）、生石灰粉、活化剂等计量配齐，装入预搅拌机料仓，进行预湿润处理，逐渐缓慢搅拌，使90%固体颗粒表面积上形成均匀水膜。水膜均匀包覆每一个固体颗粒，则每一个固体颗粒都能在水的作用下，与生石灰粉产生水化反应，而被生石灰产生的胶凝性紧密地粘结成坚固的一体。经过预搅拌，为物料加工后续工艺提供初步均匀的混合料，提高后续工艺的效率及效果。预搅拌机宜选用强制式双卧轴搅拌机，它符合轻质保温砖物料搅拌的技术要求。湿润物料利用随机配置的CH33型水磁化器，为湿润物料和搅拌，喷淋磁化热水，水温60～80℃，磁场强度1500～3000GS，流速60～80cm/s，水加热在出水管上设过水电加热装置，提高料温，提高物料湿润效率，水不充许灌注，宜采用喷淋方式加入搅拌机料仓，加水时搅拌机先低速运行，固体物料颗粒湿润90%以上，水的加入其分两次，第一次加入水量的70%搅拌几十秒，再加其余水继续搅拌至均匀。这种加水方法，不但搅拌速度快且均匀性好，搅拌物料应在6～8min。但不能低于6min使物料达到均匀搅拌，使活化剂，生石灰水化后达到最佳效果。使粉煤灰，炉渣潜在活性成分充分激发释放。

太阳能半坡式消化仓：为提高初制混合料质量，将其经预搅拌的物料送入太阳能半坡式消化仓，升温保湿，使粉煤灰的活性在石灰和活化剂及较高温度环境作用下显示。为使活化剂尽快发挥作用，采取一些升温保湿措施，如充分利用石灰的水化放热，利用太阳能，保温覆盖，使用升温保湿效果好的太阳能半坡式消化仓。物料在仓内静停3～4h，温度应控制在25～45℃。经过消化工艺阶段的活性激发，粉煤灰的活性会有十分明显的提高。在砖坯成型后会较快地产生强度。

太阳能半坡式消化仓的增温，保温效果要好，仓体设有保温层，使太阳能产生的热量和石灰发热产生的热量不致大量散失。使物料自然升温25℃以上，产生更好的活化效果，使物料中的一些不安定因素得以释放，使物料增塑作用增强。

大部分膨胀应力提前产生，自由释放，并且释放的更加充分，在3～4h时间范围内消除膨胀应力等不安定因素的重要工艺。由于在活化与消化工艺中其膨胀性得以释放，使其膨胀应力得以消除，所以在成型后，就不会产生膨胀裂纹，使砖坯的品质更优异。

太阳能半坡消化仓物料经静停出仓后，直接装入轮碾机内，物料即进入轮碾填料工序。设备选用XJ～II系列加载行星轮碾机，即有加载系统，又有行星搅拌铲系统，碾压力可调，混合均匀性佳。

二次填添加原料，将经计量的沸石或玄武岩尾矿渣中粗骨料（粒径一般在0.15～0.18mm之间的沸石颗粒）、经计量的炉渣中细骨料（粒径一般在0.02～0.18mm之间的炉渣颗粒）、经计量的生石膏粉200～250目的辅助胶凝材料，分别填加入轮碾机料仓，采用热磁化水喷淋润湿的物料颗粒及石膏粉表面，上调轮碾机轮碾，调整不至于碾碎物料颗粒为宜，轮碾2min左右，再补充加入热磁化水使物料完全润湿为准，再次轮碾5～6min，将物料轮碾，搅拌至均匀。杜绝轮碾后产生部分料团和松散现象，使物料密实，排出其中的大部分空气，降低其含气率，可有效避免砖坯的层裂，抗压强度增高。

终搅拌：

选用大容量SB系列双卧轴搅拌机，配置CH～33型磁化器，为物料搅拌供应加热磁化水。磁化水不但对水泥有激活增强作用，对活性废渣也同样具有激活作用，可提高水泥及活化剂的激发作用。另外水在磁化后，对物料的湿润性加强，使水膜更易在物料颗粒表面形成，强化了水化作用。

三次填加原料，将经计量的42.5R普通硅酸盐水泥，废聚苯泡沫颗粒、废膨胀珍珠岩、保温隔热材料（粒径均在0.02～0.18mm之间）。先行将42.5R普通硅酸盐水泥喷淋热磁化水，使水泥湿润缓慢搅拌均匀，二次再喷淋热磁化水将水泥搅拌至浆状后，水泥颗粒表面水化生成物向液相扩散，搅拌3min左右后加保温隔热材料搅拌3～5min，使颗粒物料形成浆包囊状态。水泥和颗粒物料产生了黏结力，颗粒和浆包囊均匀分布。将轮碾机料仓的物料装入双卧轴搅拌机料仓，并同时加入经计量的早强剂2%～5%，进行成型前置终搅拌，它将决定物料成型的最终质量。由于双轴机更显著的揉搓，剪切粉碎，强压等多功能作用并举的交相优势，可大大提高物料混合的均匀度，并缩短搅拌时间，其强度可提高5%～10%。终搅拌应控制在6～7min，可适当延长1～2min.，终搅拌之后的物料不可久置，应在10～15min之内用完。因热磁化水加后有促凝作用，会使水泥或活性废渣结团。早强剂和活化剂产生协同作用，促进活化的加速进行，起催化作用，加速水化反应，使水泥和活性废渣更多更早地产生水化硅酸钙等胶凝物质。在尽量短的搅拌时间内搅拌出均质物料。

但为提高物料的成型塑性，根据当地气温状况将经终搅拌后的物料，在适当的温度和湿度的条件下，在辅设的保温料仓存放15～30min条件好可延长1h，可以大大提高其塑性。物料经过活化或消化“困料”阶段可以大幅度提高其可塑性，使砖坯更易成型，减少烂坯出现，提高成品率30%～40%，并且所制砖坯表面光洁，棱角分明，缺角掉棱的现象很少发生，制坯质量明显改善，是改善其物料塑性的最重要措施。

成型机采用台振压力式，这种机型的振动器不是安装在模箱上，而是安装在振台和压头上，以台振为主，以压头振动为辅，二者共同作用。压头即有压力又有振动力，成型时模箱降落在振台上，由振动台将激振力传给模箱，再由模箱将振动力作用于物料。由于模箱产生的激振力，物料在模箱内密实而成为坯体雏型。压头则在施压的同时由上至下辅助激振后，对砖坯的表面2次排气施压。压头采用可控液压施低压，仅是辅助模箱激振力，使物料成型。压力不是主要成型作用力，它的主要功能作用排除物料中的空气，压头要分设若干排气孔。成型压力宜控制在0.02～0.05mpa之间，在第一阶段施压排气0.15s后停压0.06s，第二阶段稳压排气0.45s即完成全部低压排气压制程序，二次施压，使物料排气更充分。

设计的这种成型机，主要考虑到物料的特殊性，沸石、玄武岩尾矿渣颗粒，炉渣颗粒、废膨胀珍珠岩颗粒、废聚苯泡沫颗粒等轻质骨料，保温、隔热材料，均应保持原始颗粒状态，才能发挥其自身功能作用。否则将砖坯密实度加密增加压力，这些材料的功能性作用将消失。因此，该成型机激振频率不能过快宜控制振动频率为f=500次/分，而振幅一般应在0.01～0.03cm之间选择自动控制。

这种成型机，主要体现先振后压排气工艺流程。采用对物料分级，单面加压，二次排气成型等新工艺。可使产品完全没有分层，微裂现象。液压、排气系统驱动的制动程序，压头动梁的空程下降（快速制动），对物料预压排气，再次加压（低压）排气压实，卸载和动梁上升，顶砖坯模箱的顶坯，装料和墩料，布料装置推砖坯。

自然养护：

     砖坯成型后，逐步硬化并经过一段时间后形成其内部结构，使密实成型的砖坯能正常完成水泥的水化反应。养护就是砖坯成型后控制温、湿度等水化反应条件并保持必要的时间过程，使坯体最终成为强度满意的产品。坯体的强度的形成，主要来自于三个方面：成型时的机械激振作用和机械压力作用及成型后胶凝材料的化学作用。化学作用大部分在养护阶段完成。

砖的化学作用，来自于水泥、生石灰、生石膏等胶凝材料对砖坯的强度有着重要影响，胶凝材料的水化产物，以及活性废弃物粉煤灰、炉渣的活性成分的水化产物，二者是砖坯胶结作用产生强度的主要来源。这些水化产物形成的越多，坯体的强度就越高，胶凝材料的胶凝固结化学作用对坯体强度形成至关重要，没有化学作用的参与，坯体的各种性能就很难满足技术要求。

由胶凝材料固结力产生的强度是化学反应形成的，这个强度来自于反应产生的胶凝物质，它将各种废渣、骨料、保温隔热颗粒黏结在一起，并堵塞毛细孔，防止水和有害气体的进入，增加砖的抗水及抗化学侵蚀能力。

太阳能自然养护工艺，因其节能、无污染、养护成本相对较低，从原生态绿色化和节能化的发展方向考虑，是轻质混凝土泡沫保温砖，最理想的养护工艺，对砖的质量及耐久性有所保证，综合技术要求效果远优于自然露天遮盖养护。

太阳能养护房技术性能于优势：太阳能养护房主要技术充分利用太阳能，提高坯体的保温、保湿和升温的性能。因它的密封性好，对太阳热量和吸收量更大，且蓄热效果也更好，房内养护温度最高可达80℃，在夏季已接近于蒸汽养护温度。

太阳能养护房结构：房正南位置，其墙体、墙面、地面等部位均采用保温、保湿、增温设计结构，房南坡面采光选用夹层真空玻璃或吸热玻璃。房东、西、北三面墙，内侧挂镀铝薄膜反光幕，以增加房内东、西、北部蓄热光照。房南坡透光，吸热保温措施，夜晚，阴雨天配以羊毛绒保温毡或轻质保温被及遮雨挡风帘。设置雪、雨、风天必要的遮挡自动设施，卷放保温毡、保温被的机械自动系统，根据天气情况使用。为更好蓄热、保温，在南坡玻璃房内侧设置蓄热层，不透光的黑色吸热，蓄热体，将透过南玻璃面辅射进房内的太阳能热蓄存起来。采用的相变蓄热材料在白天可吸收太阳能由固相变为液相，而将热能蓄存起来。当夜晚或阴雨雪天气，温度低于相变点时，它又由液相变为固相放出热量，使房内的温度升高。为使太阳能自然养护房，更好利用太阳能，扩大吸热面积，房坐向是坐北朝南，房顶南侧向地倾斜，与地面成20～30°角，其角度不宜过大。

砖坯成型只是赋予砖体型与部分强度，而其内部结构的完善和更大的强度则是在太阳能自然养护阶段。坯体进入太阳能养护房温度、湿度是最基本的条件，湿度是第一条件，其次是温度，坯体产生强度湿度和温度则是必不可少。促进砖体强度更快更充分地形成，创造湿热催化等必须的条件，加速砖体的水化的进行。

砖坯中的水分迁移变化与养护介质（空气）的湿度、温度及流动状况密切相关。水在砖坯中以三种形式存在，即化学结合水、吸附水和自由水。随着水化反应的进行化学结合水和吸附水不断增加，自由水减少。而满足水化分需求，湿度在养护中是决定因素，它影响水化速度与深度，也即影响砖体的最终强度。

由于砖坯采用激振，半湿压成型用水量只有10%～18%，远小于砖坯中水泥、石灰、石膏、活性废渣水化期间所需要的水量。这就出现了水化需继续补水量与砖坯含水量的悬殊差距。在这种情况下，必须保证砖坯的水化需水量，就必须依靠养护时从外部充分给砖坯补充水分。其养护的水分补充量，应略大于其水化实际需水量，如果没有养护介质（空气）湿度的作用，对砖坯的外部补水就十分困难。

为确保养护环境空气湿度，在太阳能自然养护房内应设置必要的喷雾加湿设施。当环境的外界湿度大于砖坯湿度时，砖坯水分蒸发现象就不会产生，而转化成外界水分对砖坯所缺水分的补充。同时由于蒸发作用在较大湿度环境中消失，也防止了砖坯水分蒸发毛细孔的产生，增加了砖坯的密实度。适合的养护空气湿度环境，有效的使砖坯毛细孔的减少或消失。外界水分在砖使用过程中不会沿毛细孔进入砖体，适合的养护空气湿度，也增加了砖体的抗冻融能力，延长了使用寿命。因此湿度、温度是砖坯养护的必备客观条件，湿度越大，温度越高砖的强度就越高，二者是砖体产生强度的主要来源。

利用太阳能自然保湿、增温养护，相对湿度应控制在60%～80%左右，温度应控制在25℃～80℃为好，养护时间不宜短于8天，经养护的砖移出太阳能自然养护房后，要遮光，存放20天以后砖龄期足28天后出厂。

产品使用，一般框架结构用填充非承重砖，低、多层工民用建筑保温隔热型非承重墙体材料。

Claims (4)

1.泡沫混凝土轻质保温砖，其特征在于，其各组份按质量比为：粉煤灰35%～45%、骨料5%～16%、水泥8%～15%、炉渣2%～8%、生石灰粉8%～18%、生石膏粉4%～10%、膨胀珍珠岩2%～5%、聚苯泡沫0.5%～3%、活化剂0.5%～5%、早强剂2%～5%、水15%～20%；所述骨料为沸石、或玄武岩尾矿渣或其任意组合。

2.泡沫混凝土轻质保温砖制作方法，其特征在于，其步骤如下：

（1）、原料粉碎并过筛；

（2）、将粉煤灰、炉渣、生石灰粉、活化剂计量后，在预搅拌机内缓慢搅拌进行预湿润处理，送消化仓在25～45℃温度下消化3～4h；装入轮碾机内，加骨料、生石膏粉并喷水轮碾；在搅拌机内将水泥加水搅拌至浆状，加入保温、隔热材料膨胀珍珠岩、聚苯泡沫搅拌均匀，加入经轮碾的物料，同时加入早强剂，搅拌均匀； 

（3）、成型、养护。

3.如权利要求2所述的泡沫混凝土轻质保温砖，其特征在于，步骤2预湿润处理中水分两次加入，第一次加入70%搅拌30～80s，再加其余水继续搅拌6～8min。

4.如权利要求2所述的泡沫混凝土轻质保温砖，其特征在于，步骤2轮碾1.5～2.5min，补充水使物料完全润湿，再次轮碾5～6min。