CN102745953B - 一种蒸养高性能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养高性能泡沫混凝土砌块，该泡沫混凝土砌块的生产原料包括55~60%的水泥、7~9%的矿渣粉、5~8%的砂、0.5~1.0%的减水剂、0.88~3%的固化剂、0.06~0.3%的发泡剂和24~26%的水；其中矿渣粉的质量不超过水泥质量的20%；所采用的水泥为P.O42.5R。本发明的蒸养高性能泡沫混凝土砌块使用了固化剂，避免结构粉化、塌模等问题的出现，并提高蒸养效果；产品防水、保温、隔热效果好，有利于建筑节能；产品耐久性能好，与主体工程同寿命；解决了低密度泡沫混凝土强度低、粉化、收缩大、成型后塌模等难题。

Description

一种蒸养高性能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，具体涉及一种蒸养高性能泡沫混凝土砌块及其生产方法与应用。

背景技术

传统的普通泡沫混凝土砌块一般存在强度偏低、收缩大、结构粉化等缺陷，其原因主要有：（1）传统的普通泡沫混凝土砌块所使用的水泥标号较低，一般为32.5，使得其强度较低，收缩也较大；（2）传统的普通泡沫混凝土砌块一般不使用高效减水剂，使得其用水量偏大，水胶比较大，导致强度偏低；（3）传统的普通泡沫混凝土砌块对所用的掺合料的品质要求较低，例如粉煤灰一般要求为三级或者更低的统灰，掺合料的活性较低，泡沫混凝土的需水量也增大，使得其强度下降，结构粉化；（4）传统的普通泡沫混凝土砌块其掺合料掺量普遍较大（一般达到胶凝材料总量的50%以上），容易使得其早期强度偏低、结构粉化；（5）传统的普通泡沫混凝土砌块使用的发泡剂存在稳定性差、发泡率低、用量高等缺陷，容易导致水泥水化迟缓、塌模、强度下降等问题；（6）传统的普通泡沫混凝土砌块一般采用自然养护，由于泡沫混凝土是一种多孔薄壁结构，其保水性较差，特别是低密度（≤500kg/m³）产品，其保水性更差，在未添加有保水效果的外加剂的情况下，在自然养护过程中其内部水分在水化热的作用下，快速而大量向外挥发，使得水泥等胶凝材料得不到充分水化，不能形成良好的凝胶结构，从而导致强度下降、结构粉化、收缩大等质量问题。

因为以上诸多缺陷，传统的普通泡沫混凝土砌块未能得到市场的青睐和接受，曾经上马的厂家也纷纷被迫关停。

发明内容

为了克服传统的普通泡沫混凝土砌块易粉化、强度偏低、收缩大等缺陷，本发明的首要目的在于提供一种蒸养高性能泡沫混凝土砌块。

为了克服传统的普通泡沫混凝土砌块生产过程中易粉化、易塌模等缺陷，本发明的另一目的在于提供上述蒸养高性能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养高性能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：

一种蒸养高性能泡沫混凝土砌块，其生产原料包括以下质量百分比的原料：

水泥：55~60%

矿渣粉：7~9%

砂：5~8%

减水剂：0.5~1.0%

固化剂：0.88~3%

发泡剂：0.06~0.3%

水：24~26%；

其中，胶凝材料（指水泥和矿渣粉；下同）的质量为砂的6.5~12倍，这样，胶凝材料的体积能达到砂的6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；

矿渣粉的质量不超过水泥质量的20%，以保证砌块的早期强度，并避免结构粉化；

水与胶凝材料的质量比小于0.45，以保证砌块的强度，并避免凝结时间过长。

以上的配方可以提高料浆的稳定性和均匀性，有较好的保水效果，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；保证砌块中的泡沫量，以满足轻质保温隔热效果。

所述的水泥为P.O42.5R；配方中水泥用量占55~60%，可保证砌块中有足够量的水泥参与水化反应而形成胶凝结构，有利于强度的发展。

所述的矿渣粉为S95矿渣粉。

所述的砂为尾矿砂，粒径小于0.3mm；配方中砂用量占5~8%，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；配方中减水剂的用量为0.5~1.0%，起到良好的减水效果，保证使胶凝材料充分均匀分散于料浆中，提高胶凝材料的水化率，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。

所述的固化剂为同时具有早强、促凝、稠化、保水效能的添加剂；优选由70%的氯化钠和30%的氢氧化钙组成，所述的百分比为各成分占固化剂总质量的百分比。配方中固化剂的用量为1~3%，既加快胶凝材料的水化速度，氢氧化钙又有固水效果和增稠效果，使得在水化加速的情况下而水分不会大量快速蒸发，保证胶凝材料的正常水化而避免结构粉化。

所述的发泡剂为性能优良的复合型发泡剂，保证料浆的稳定性，也不会对胶凝材料的水化反应产生不良影响；上述配方中发泡剂的用量为0.1~0.3%，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。

上述的蒸养高性能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30-50倍的水进行发泡，备用；

（2）将水泥、矿渣粉、砂、减水剂与用于发泡后剩余的水混合，搅匀；再加入固化剂，搅匀得到料浆；

（3）将步骤（1）发泡完毕的泡沫吹入步骤（2）的料浆中，搅匀，得到高性能泡沫混凝土料浆；

（4）将高性能泡沫混凝土料浆泵入模具中，静置10~20min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6.5~8h，然后脱模，得到蒸养高性能泡沫混凝土砌块；

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80℃，该升温过程控制在2h，然后在80℃下恒温3.5~5小时，再以1.0℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制在1h。

上述的蒸养高性能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。

本发明的蒸养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）生产工序简单；（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）使用了固化剂，避免结构粉化、塌模等问题的出现，并提高蒸养效果；（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

一种蒸养高性能泡沫混凝土砌块，由以下步骤制备得到：

1）称取河南华泰HTQ-1型复合发泡剂1kg，加入打泡机中，并加入40kg自来水后通过压缩空气进行充分发泡；

2）同时称取水泥（P.O42.5R；下同）510kg、S95矿渣粉75kg、砂45kg、非缓凝聚羧酸高效减水剂（广东粤和HPG-R型；下同）6.3kg、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8kg固化剂（氯化钠5.6kg、氢氧化钙2.4kg），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使料浆成为均匀的高性能泡沫混凝土料浆；

4）通过料浆泵把高性能泡沫混凝土料浆泵送入已安装好的模具中；

5）15min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7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80℃，升温时间控制在2小时左右，在80℃下恒温4小时，然后以1.0℃/min的降温速度降温至室温后脱模，即得到蒸养泡沫混凝土砌块。所得到的砌块的干密度为700kg/m³。

实施例2

一种蒸养高性能泡沫混凝土砌块，由以下步骤制备得到：

1）称取河南华泰HTQ-1型复合发泡剂0.8kg，加入打泡机中，并加入35kg自来水后通过压缩空气进行充分发泡；

2）同时称取水泥582kg、S95矿渣粉86kg、砂51kg、非缓凝聚羧酸高效减水剂7.3kg、水220kg，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9kg固化剂（氯化钠6.3kg、氢氧化钙2.7kg），再快速搅拌2min使料浆均匀；

余下步骤同实施例1步骤3）-5）。所得到的蒸养高性能泡沫混凝土砌块的干密度为800kg/m³。

实施例3

一种蒸养高性能泡沫混凝土砌块，由以下步骤制备得到：

1）称取河南华泰HTQ-1型复合发泡剂0.7kg，加入打泡机中，并加入30kg自来水后通过压缩空气进行充分发泡；

2）同时称取水泥655kg、S95矿渣粉96kg、砂58kg、非缓凝聚羧酸高效减水剂8.3kg、水250kg，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10.0kg固化剂（氯化钠7.0kg、氢氧化钙3.0kg），再快速搅拌2min使料浆均匀；

余下步骤同实施例1步骤3）-5）。所得到的蒸养高性能泡沫混凝土砌块的干密度为900kg/m³。

参照《泡沫混凝土砌块》（JC/T1062-2007）要求，本发明实施例的蒸养高性能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700kg/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2产品的性能

从表1-2可以看出：采用本发明方法制成的蒸养高性能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 (5)

1.一种蒸养高性能泡沫混凝土砌块，其特征在于：其生产原料由以下质量百分比的原料组成：

水泥：  55~60%，

矿渣粉：7~9%，

砂：    5~8%，

减水剂：0.5~1.0%，

固化剂：0.88~3%，

发泡剂：0.06~0.3%，

水：    24~26%；

所述矿渣粉的质量不超过水泥质量的20%；

所述的矿渣粉为S95矿渣粉；

所述的固化剂的组成，按质量百分比计，由70%的氯化钠和30%的氢氧化钙组成。

2.根据权利要求1所述的蒸养高性能泡沫混凝土砌块，其特征在于：所述水泥和矿渣粉构成胶凝材料，并且所述胶凝材料的质量为所述砂的6.5~12倍。

3.根据权利要求1所述的蒸养高性能泡沫混凝土砌块，其特征在于：所述水泥和矿渣粉构成胶凝材料，并且所述的水与所述胶凝材料的质量比小于0.45。

4.根据权利要求1所述的蒸养高性能泡沫混凝土砌块，其特征在于：所述的水泥为P.O42.5R。

5.权利要求1-4任一项所述的蒸养高性能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30-50倍的水进行发泡，备用；

（2）将水泥、矿渣粉、砂、减水剂与用于发泡后剩余的水混合，搅匀；再加入固化剂，搅匀得到料浆；

（3）将步骤（1）发泡完毕的泡沫吹入步骤（2）的料浆中，搅匀，得到高性能泡沫混凝土料浆；

（4）将高性能泡沫混凝土料浆泵入模具中，静置10~20 min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6.5~8.0 h，然后脱模，得到蒸养高性能泡沫混凝土砌块；

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80℃，该升温过程控制在2h，然后在80℃下恒温3.5~5小时，再以1.0℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制在1h。