CN102701652A - 一种蒸压泡沫混凝土砌块及其生产方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸压泡沫混凝土砌块及其生产方法与应用，该砌块的生产原料包括50~55%的水泥、15~20%的粉煤灰、8~10%的砂、0.8~1.0%的减水剂、1~3%的促凝剂、0.05~0.3%的发泡剂和20~30%的水：所述的促凝剂由70%的硫酸钠和30%的氯化钙组成。本发明砌块的生产工艺简单，蒸压温度和压力不需太高（约140℃、0.37MPa），蒸压时间不需太长（约4小时）；解决了低密度泡沫混凝土强度低、粉化、收缩大等技术难题；使用了促凝剂，有利于缩短蒸汽养护时间并加速提高蒸压效果；产品轻质，干密度500~900kg/m³，有利于减轻建筑物重量，提高建筑物的承载力和抗震力；产品防水、保温、隔热效果好，有利于建筑节能。

Description

一种蒸压泡沫混凝土砌块及其生产方法与应用

技术领域

本发明属于轻质节能建筑墙体材料领域，具体涉及一种蒸压泡沫混凝土砌块及其生产方法与应用。

背景技术

市场上现在应用较多的节能墙体材料是蒸压加气混凝土砌块，由于其结构中存在气孔局部连通，使其防水性能及隔热性能不佳；其生产投资也较大；而且其配方当中的水泥掺量很低，甚至不掺水泥，致使产品必须依靠提高蒸压温度和压力(190℃、1.3MPa)，并需要延长蒸压时间（一般需要8~12小时），才能达到相应的强度要求，但它的这种生产工艺必然带来负面效应，使产品在高温高压环境下其内部产生大量的微裂纹，降低产品的防水性能，另外长时间蒸压也增加了生产能耗，不符合节能产品寿命周期节能的要求。

发明内容

为了克服现有的泡沫混凝土砌块易粉化、收缩大的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种蒸压泡沫混凝土砌块。

为了克服现有的泡沫混凝土砌块生产过程中采用过高的蒸压温度、过大的蒸压压力、过长的蒸压时间对产品产生的内部裂纹等缺陷，本发明的另一目的在于提供上述蒸压泡沫混凝土砌块的生产方法。

本发明的再一目的在于提供上述蒸压泡沫混凝土砌块的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种蒸压泡沫混凝土砌块，其生产原料包括以下质量百分比的成分：

水泥：  50~55%

粉煤灰：15~20%

砂：    8~10%

减水剂：0.8~1.0%

促凝剂：1~3%

发泡剂：0.05~0.3%

水：    20~30%；

这个配方可以提高料浆的均匀性，提高防水性能，以保证产品的正常凝结硬化，避免水分大量快速蒸发，保证胶凝材料的正常水化而避免结构粉化；可降低蒸压温度和压力、缩短蒸压时间，避免产品内部产生大量的裂纹；保证砌块中的泡沫量，以满足轻质保温隔热效果；

优选地，所述的蒸压泡沫混凝土砌块，其生产原料包括以下质量百分比的成分：

水泥：  50~51%

粉煤灰：15~16%

砂：    8~9%

减水剂：0.8~0.9%

促凝剂：2.0~2.2%

发泡剂：0.05~0.20%

水：    21~23%；

所述的水泥优选P.O42.5R；优选配方中水泥用量占50~51%，可降低蒸压温度和压力、缩短蒸压时间，避免产品内部产生大量的裂纹；

所述的粉煤灰为II级或II级以上，用量为15~20%；

所述的砂为尾矿砂，最大粒径小于0.3mm；优选配方中砂用量占8~9%，可在一定程度上降低产品的干燥收缩率，避免墙体的开裂；

所述的减水剂为非缓凝的萘系高效减水剂（水剂，浓度30%）或非缓凝的聚羧酸高效减水剂（水剂，浓度30%），以保证产品的正常凝结硬化；优选配方中减水剂的用量为0.8~0.9%，保证使胶凝材料充分均匀分散于料浆中，提高料浆的均匀性，避免砌块结构当中出现不均匀的薄弱环节而提高其防水性能；

所述的促凝剂为同时具有早强、促凝、稠化、保水效能的添加剂；优选由70%的硫酸钠和30%的氯化钙组成，所述的百分比为质量百分比；优选配方中促凝剂的用量为2.0~2.2%，既加快胶凝材料的水化速度，缩短产品脱模时间，又避免胶凝材料水化热过度集中释放，避免水分大量快速蒸发，保证胶凝材料的正常水化而避免结构粉化；

所述的发泡剂为复合发泡剂；上述配方中发泡剂的用量为0.05~0.20%，保证生产的砖和砌块中的泡沫量，以满足轻质保温隔热效果；

上述配方中，胶凝材料（包括水泥和粉煤灰）的质量为砂的5倍以上，以保证其体积为砂的4倍以上，以保证胶凝材料能全部将砂包裹起来，保证结构的密实性，并避免结构粉化；

上述配方中，粉煤灰的质量不超过水泥质量的1/3，以保证砌块的早期强度，并避免结构粉化；

上述配方中，水与胶凝材料（包括水泥和粉煤灰）的质量比小于0.5，以保证砌块的强度，并避免凝结时间过长。

上述的蒸压泡沫混凝土砌块的生产方法，包括以下步骤：

（1）取发泡剂，加入发泡剂质量20-40倍的水，然后压缩空气进行发泡，备用；

（2）将水泥、粉煤灰、砂、减水剂与余下的水混合，搅拌均匀；再加入促凝剂，搅拌均匀得到料浆；

（3）将步骤（1）发泡完毕的泡沫吹入步骤（2）的料浆中，搅拌均匀，得到泡沫混凝土料浆；

（4）将泡沫混凝土料浆泵入模具中，静置60min后将模具中多余的料浆刮平，用帆布罩覆盖模具，帆布罩内通蒸汽，进行蒸汽养护5h，然后脱模；

步骤（4）所述的蒸汽养护是：从室温以0.5℃/min的升温速率升温至60℃，该升温过程控制在1.5h，然后在60℃下恒温2小时，再以0.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程同样控制在1.5h；

（5）把脱模后的产品码垛在蒸压托架上，推入蒸压釜中进行蒸压养护4h，蒸压养护后即得到蒸压泡沫混凝土砌块；

步骤（5）所述的蒸压养护是：将蒸压釜内的温度从室温以2℃/min的升温速率升温至140℃，此时釜内蒸汽压力为0.37MPa，保持该温度和压力2.5h，然后释放蒸汽，使釜内温度以2.5℃/min的降温速率降至室温，此时釜内压力降至常压；蒸压釜内的温度和压力通过调节蒸汽温度和蒸汽量来控制。

本发明的蒸压泡沫混凝土砌块可用于工业和民用建筑物的外墙和内墙的主体砌筑材料，具有保温隔热、防水、防火、隔音等效用，可降低建筑物的使用能耗。

本发明的蒸压泡沫混凝土砌块具有以下优点：

（1）原材料来源广泛，价格便宜；（2）生产工艺简单，蒸压温度和压力不需太高（约140℃、0.37MPa），蒸压时间不需太长（约4小时）；（3）无废水、废气、废渣排放，产品无毒无放射性，生产过程节能环保，对环境友好；（4）解决了低密度泡沫混凝土强度低、粉化、收缩大等技术难题；（5）利用粉煤灰等工业废渣（粉），最大限度地利用固体废物；（6）使用了促凝剂，有利于缩短蒸汽养护时间并加速提高蒸压效果；（7）产品轻质，干密度500~900kg/m³，有利于减轻建筑物重量，提高建筑物的承载力和抗震力；（8）产品防水、保温、隔热效果好，有利于建筑节能；（9）产品耐久性能好，与主体工程同寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种蒸压泡沫混凝土砌块，由以下步骤制备得到：

1）称取复合发泡剂（河南华泰HTW-1型；下同）1kg，加入打泡机中，并加入20kg自来水后通过压缩空气进行充分发泡；

2）同时称取水泥290kg、粉煤灰90kg、砂50kg、FDN萘系高效减水剂5kg、水100kg，加入搅拌机内混合搅拌，先慢搅0.5min，后快速搅拌约1.5min，然后加入12kg促凝剂（硫酸钠8.4kg、氯化钙3.6kg），再快速搅拌2min使料浆均匀；

3）将步骤1）已发泡完毕的泡沫通过压缩空气吹入已搅拌均匀的料浆中与料浆混合，再慢速搅拌约1.5min使料浆成为均匀的泡沫混凝土料浆；

4）通过料浆泵把泡沫混凝土料浆泵送入已安装好的模具中；

5）60min后将模具中多余的料浆用刮刀刮平，用帆布罩覆盖，帆布罩内通蒸汽，进行蒸汽养护约5小时，其中蒸汽养护制度为：从室温以0.5℃/min的升温速度升温至60℃，升温时间控制在1.5小时左右，在60℃下恒温2小时，然后以0.5℃/min的降温速度降温至室温后脱模；

6）把脱模后的产品码垛在蒸压托架上，再将其推入蒸压釜中进行蒸压养护；

7）蒸压制度为：通过调节蒸汽温度和蒸汽量来调节蒸压釜内的温度和压力，将蒸压釜内的温度从室温以2℃/min的升温速度升温至140℃，并保持恒温，此时釜内蒸汽压力约0.37MPa，并保持恒温恒压2.5小时，然后打开蒸压釜的排气阀释放蒸汽，使釜内温度以2.5℃/min的降温速度降至室温，此时蒸压釜内压力降至常压，从蒸压釜内取出产品，即得到蒸压泡沫混凝土砌块。所得到的砌块的干密度为500kg/m³。

实施例2

一种蒸压泡沫混凝土砌块，由以下步骤制备得到：

1）称取复合发泡剂1kg，加入打泡机中，并加入19kg自来水后通过压缩空气进行充分发泡；

2）同时称取水泥350kg、粉煤灰108kg、砂60kg、FDN萘系高效减水剂6kg、水140kg，加入搅拌机内混合搅拌，先慢搅0.5min，后快速搅拌约1.5min，然后加入14kg促凝剂（硫酸钠9.8kg、氯化钙4.2kg），再快速搅拌2min使料浆均匀；

余下步骤同实施例1步骤3）-7）。所得到的蒸压泡沫混凝土砌块的干密度为600kg/m³。

实施例3

一种蒸压泡沫混凝土砌块，由以下步骤制备得到：

1）称取复合发泡剂0.9kg，加入打泡机中，并加入18kg自来水后通过压缩空气进行充分发泡；

2）同时称取水泥460kg、粉煤灰140kg、砂80kg、FDN萘系高效减水剂8kg、水190kg，加入搅拌机内混合搅拌，先慢搅0.5min，后快速搅拌约1.5min，然后加入20kg促凝剂（硫酸钠14kg、氯化钙6kg），再快速搅拌2min使料浆均匀；

余下步骤同实施例1步骤3）-7）。所得到的蒸压泡沫混凝土砌块的干密度为800kg/m³。

实施例4

一种蒸压泡沫混凝土砌块，由以下步骤制备得到：

1）称取复合发泡剂0.8kg，加入打泡机中，并加入16kg自来水后通过压缩空气进行充分发泡；

2）同时称取水泥520kg、粉煤灰165kg、砂90kg、FDN萘系高效减水剂9kg、水210kg，加入搅拌机内混合搅拌，先慢搅0.5min，后快速搅拌约1.5min，然后加入22kg促凝剂（硫酸钠15.4kg、氯化钙6.6kg），再快速搅拌2min使料浆均匀；

余下步骤同实施例1步骤3）-7）。所得到的蒸压泡沫混凝土砌块的干密度为900kg/m³。

经检测，采用本发明方法制成的蒸压泡沫混凝土砌块的性能优良，由于目前国内无蒸压泡沫混凝土有关的标准，因此参照《泡沫混凝土砌块》（JC/T1062-2007）要求，本发明的蒸压泡沫混凝土砌块的具体性能指标见表1-2。

表1《泡沫混凝土砌块》中密度等级500kg/m³的产品标准要求及实施例1产品的性能

表2《泡沫混凝土砌块》中密度等级800kg/m³的产品标准要求及实施例3产品的性能

从表1-2可以看出：采用本发明方法制成的蒸压泡沫混凝土砌块的各项指标均满足或超过相关标准的要求，具有强度高、收缩小、防水、保温、隔热、防火、隔音等性能，能有效提高建筑物墙体耐火安全性和舒适性，降低建筑物使用能耗。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蒸压泡沫混凝土砌块，其特征在于：其生产原料包括以下质量百分比的成分：

水泥：  50~55%

粉煤灰：15~20%

砂：    8~10%

减水剂：0.8~1.0%

促凝剂：1~3%

发泡剂：0.05~0.3%

水：    20~30%；

所述的促凝剂由70%的硫酸钠和30%的氯化钙组成，70%和30%为占促凝剂总质量的百分比。

2.根据权利要求1所述的蒸压泡沫混凝土砌块，其特征在于：其生产原料包括以下质量百分比的成分：

水泥：  50~51%

粉煤灰：15~16%

砂：    8~9%

减水剂：0.8~0.9%

促凝剂：2.0~2.2%

发泡剂：0.05~0.20%

水：    21~23%。

3.根据权利要求1所述的蒸压泡沫混凝土砌块，其特征在于：所述的减水剂为FDN萘系高效减水剂。

4.根据权利要求1所述的蒸压泡沫混凝土砌块，其特征在于：所述粉煤灰的质量不超过水泥质量的1/3。

5.根据权利要求1所述的蒸压泡沫混凝土砌块，其特征在于：水与胶凝材料的质量比小于0.5；所述的胶凝材料是指水泥和粉煤灰。

6.根据权利要求1所述的蒸压泡沫混凝土砌块，其特征在于：胶凝材料的质量为砂的5倍以上；所述的胶凝材料是指水泥和粉煤灰。

7.权利要求1-6任一项所述的蒸压泡沫混凝土砌块的生产方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）取发泡剂，加入发泡剂质量20-40倍的水，然后压缩空气进行发泡，备用；

（2）将水泥、粉煤灰、砂、减水剂与余下的水混合，搅拌均匀；再加入促凝剂，搅拌均匀得到料浆；

（3）将步骤（1）发泡完毕的泡沫吹入步骤（2）的料浆中，搅拌均匀，得到泡沫混凝土料浆；

（4）将泡沫混凝土料浆泵入模具中，静置60min后将模具中多余的料浆刮平，用帆布罩覆盖模具，帆布罩内通蒸汽，进行蒸汽养护5h，然后脱模；

（5）把脱模后的产品码垛在蒸压托架上，推入蒸压釜中进行蒸压养护4h，蒸压养护后即得到蒸压泡沫混凝土砌块；

步骤（4）所述的蒸汽养护是：从室温以0.5℃/min的升温速率升温至60℃，该升温过程控制在1.5h，然后在60℃下恒温2小时，再以0.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程同样控制在1.5h；

步骤（5）所述的蒸压养护是：将蒸压釜内的温度从室温以2℃/min的升温速率升温至140℃，此时釜内蒸汽压力为0.37MPa，保持该温度和压力2.5h，然后释放蒸汽，使釜内温度以2.5℃/min的降温速率降至室温，此时釜内压力降至常压；蒸压釜内的温度和压力通过调节蒸汽温度和蒸汽量来控制。

8.权利要求1-6任一项所述的蒸压泡沫混凝土砌块在建筑物外墙和内墙主体砌筑材料中的应用。