发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于提供一种加气混凝土的制备方法。
本发明原料配比如下:生活垃圾预处理品用量为67~70%,石灰用量为27~29%,石膏用量为2.8~3%,木钙减水剂用量为0.2%,可溶油用量为0.02%,铝粉用量为0.05%;水用量为上述配料总重量的60%~62%。
配比原理如下:
石灰在本发明生产中代替水泥作为胶凝材料,石灰相对水泥要经济得多,因此本发明比传统工艺制造成本要低得多。表1为石灰用量的选择试验表,从表2可见,当石灰用量为28%时,绝干强度达最高值,随着石灰用量的继续增加,则绝干强度明显下降,因此最优石灰配加量为28%。
表2石灰用量的选择试验表
本发明加入石膏的目的,在于能有效地抑制石灰的消解和料浆的凝结稠化的速度,使之与铝粉的发气时间相适应。此外,加石膏还具有提高加气混凝土制品的物理力学性能和耐久性的作用。加入石膏可使石灰消解速度明显延缓。但加入量也不能太多,以免严重抑制铝粉发气。试验表明适量的石膏掺量为2.8~3%。
发气剂采用金属铝粉、它与混合料中消解石灰等碱性物质反应放出氢气,使料浆形成一定的气孔结构。
气泡稳定剂采用可溶油,可溶油是由油酸和三乙醇胺配制而成的皂类表面活性物质。可溶油按重量比配比如下:油酸为1份,三乙醇胺为3份,水为36份。
减水剂采用木钙,由于磨细的生活垃圾预处理品是一种比重较小,表面多孔而疏松的无定形微粒,它的需水量较大。由于需水量大,将使制品中细孔和毛细孔数量显著增加,孔壁疏松。而适当地降低水料比,即可使制品的气孔壁密实,气孔结构改善,气孔强度提高。加入木钙减水剂,可使生活垃圾预处理品颗粒分散开来,释放出被包围的水,从而达到减少用水量的目的同时对改善料浆的流动性,提高制品强度都有好处。
本发明制备步骤包括:
一生活垃圾预处理
采用磁选机除铁,采用涡电流分选机去除其他有色金属,采用筛分机筛选未焚烧尽的少量纤维部分塑料和其他物质,筛分机筛选后的筛选物仍重新回炉焚烧。通过磁选机获得的废铁具有可观的经济价值,还可以避免制成的多孔混凝土板出现锈斑。通过涡电流分选机获得的有色金属同样具有一定的经济价值。
二原材料加工
(1)破碎和磨细
破碎设备选用鄂式破碎机,鄂式破碎机使生活垃圾预处理品、石灰、石膏成为小于10mm的颗粒。球磨机对生活垃圾预处理品、石灰、石膏进行粉磨,细度达到4900孔筛余物不大于15%。
(2)铝粉脱酯
铝粉在制备过程中,为防止其氧化和爆炸,要进行脱脂处理。铝粉脱酯采用烘烤法,其升温制度为:100℃升温至140℃,保持1小时;140℃升温至170℃,保持1.5小时;170℃升温至200℃,保持2小时。
烘烤后要检查脱酯质量,将小量铝粉投入盛水的容器内搅拌,如果铝粉全部沉入水中,则表示脱酯符合要求。
(3)可溶油配制
先将30~50℃的温水按配方计量加入可溶油搅拌机中,然后再依次计量加入油酸和三乙醇胺进行搅拌,直至油酸全部溶解。
三配料搅拌
本发明采用二次搅拌工艺,第一次搅拌工艺如下:将铝粉加入温度为40~55℃、重量为铝粉5倍的水,搅拌时间30~35秒后成为铝粉悬浮液,依次加入可溶油、木钙、石灰、石膏,加入30%水进行搅拌,混合料搅拌时间为3~5分钟,搅拌速度为110~120转/分钟;第二次搅拌工艺如下:在第一次搅拌后混合料中加入生活垃圾预处理品,最后加入剩余水进行搅拌,搅拌时间为6~8分钟,搅拌速度为40~60转/分钟。
本发明所采取的二次搅拌工艺能够有效破坏石灰团聚,促进石灰充分分散和水化。传统搅拌工艺是采用一次投料一次搅拌,当石灰遇水后很快成为小石灰团,并且很容易附在生活垃圾预处理品上,而且水灰比小,这种团聚现象越严重。在拌和过程中由于摩擦作用,处在生活垃圾预处理品运动方向背面的石灰团被有效保护起来,使得这些石灰团无法被有效的破坏。如果石灰团聚,则水化作用的面积减小,使加气混凝土具有强度的水化生成物减少。
四浇注成型
模型浇注前应预热和喷涂隔离剂。起吊模型时,严禁吊钩支承在侧模上,以防破坏模型合缝的严密性,引起漏浆、塌模和制品尺寸偏差过大。
五胚体切割
切割采用锯切法,钢丝一面反复抽动,一面同时切进胚体,钢丝抽拉速度是切进速度的10~25倍,这样能大大降低切进阻力。切割要掌握好时间,太早会造成强度不够,胚体容易倒塌,制品容易粘连,太晚会造成强度太大,切割困难,钢丝容易崩断。静停切割时间为2~4小时,切割的胚体强度为0.3~0.7MPa。
六蒸压釜养护
本发明采用高压高温养护,通过水热合成反应生出结晶度较好,强度较高的水化产物,保证制品的各项技术性能。
压蒸养护制度为:抽真空30~45分钟;从真空升压至10kg/cm2,时间为2~2.5小时;保持恒压10kg/cm2,时间为8小时;从10kg/cm2降压至真空,时间为2.5小时。
与传统加气混凝土比较,本制品的水化反应晶形转化进行得较慢。为使本制品强度高、耐久性好、收缩性小、恒压时间应该比传统加气混凝土延长,恒压时间从6小时延长至8小时。
与同容重的传统加气混凝土比较,本制品孔隙率较小,透气性差。为避免制品爆裂或者产生降压裂缝,本发明降压速度比传统加气混凝土要放慢,降压时间从1小时延长到2.5小时。
本发明生产的制品具有良好的物理力学性能和耐久性,其技术指标完全符合建筑使用要求;另外,本发明具有良好的料浆浇注稳定性,其工艺有利于生产操作和控制;本发明原料来源充足,充分利用生活垃圾预处理品,并在配料中采用了石灰等低廉材料,降低了生产成本。
具体实施方式
生活垃圾预处理品用量为68.83%,石灰用量为28%,石膏用量为2.9%,木钙减水剂用量为0.2%,可溶油用量为0.02%,铝粉用量为0.05%;水用量为上述配料总重量的60%。可溶油按重量比配比如下:油酸为1份,三乙醇胺为3份,水为36份。
本实施例制备步骤包括:
一生活垃圾预处理
采用磁选机除铁,采用涡电流分选机去除其他有色金属,采用筛分机筛选未焚烧尽的少量纤维部分塑料和其他物质,筛分机筛选后的筛选物仍重新回炉焚烧。
二原材料加工
(1)破碎和磨细
破碎设备选用鄂式破碎机,鄂式破碎机使生活垃圾预处理品、石灰、石膏成为小于10mm的颗粒。球磨机对生活垃圾预处理品、石灰、石膏进行粉磨,细度达到4900孔筛余物不大于15%。
(2)铝粉脱酯
铝粉在制备过程中要进行脱脂处理,铝粉脱酯采用烘烤法,其升温制度为:100℃升温至140℃,保持1小时;140℃升温至170℃,保持1.5小时;170℃升温至200℃,保持2小时。
烘烤后要检查脱酯质量,将小量铝粉投入盛水的容器内搅拌,如果铝粉全部沉入水中,则表示脱酯符合要求。
(3)可溶油配制
先将30~50℃的温水按配方计量加入可溶油搅拌机中,然后再依次计量加入油酸和三乙醇胺进行搅拌,直至油酸全部溶解。
三配料搅拌
采用二次搅拌工艺,第一次搅拌工艺如下:将铝粉加入温度为40~55℃、重量为铝粉5倍的水,搅拌时间30~35秒后成为铝粉悬浮液,依次加入可溶油、木钙、石灰、石膏,加入30%水进行搅拌,混合料搅拌时间为3~5分钟,搅拌速度为110~120转/分钟;第二次搅拌工艺如下:在第一次搅拌后混合料中加入生活垃圾预处理品,最后加入剩余水进行搅拌,搅拌时间为6~8分钟,搅拌速度为40~60转/分钟。
四浇注成型
模型浇注前应预热和喷涂隔离剂。模型按统一规格的钢模,尺寸为6m×1.5m×0.6m。
五胚体切割
切割采用锯切法,钢丝一面反复抽动,一面同时切进胚体,钢丝抽拉速度是切进速度的10~25倍。静停切割时间为2~4小时,切割的胚体强度为0.3~0.7MPa。
六蒸压釜养护
采用高压高温养护,压蒸养护制度为:抽真空30~45分钟;从真空升压至10kg/cm2,时间为2~2.5小时;保持恒压10kg/cm2,时间为8小时;从10kg/cm2降压至真空,时间为2.5小时。