CN103664114A

CN103664114A - 一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块及其制备方法

Info

Publication number: CN103664114A
Application number: CN201310563202.2A
Authority: CN
Inventors: 司政凯; 邓小成; 董恒瑞; 荣爱琴; 曹林方; 王安会
Original assignee: HENAN XIAN NEW BUILDING MATERIALS Co Ltd
Current assignee: HENAN XIAN NEW BUILDING MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-11-14
Also published as: CN103664114B

Abstract

本发明涉及一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块包括下述重量配比的组分：粉煤灰1400~2200kg、水泥330~400kg、生石灰390~550kg、熟石灰100~200kg、脱硫石膏50~100kg、砌块废料255~420kg、铝粉膏2.15~2.90kg、稳泡剂0.20~0.50kg。本发明在充分利用电厂粉煤灰、脱硫石膏和切割后多余的废料的同时，可制备出B04、B05、B06、B07级自保温粉煤灰加气混凝土砌块，该类产品砌块气孔大小均匀，且含有大量的微观和宏观气孔，导热系数低，自保温性能好。

Description

一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块及其制备方法。

背景技术

我国目前的单位建筑面积采暖用能耗相当于气候相近的发达国家的3~4倍，随着能源危机的加剧，合理利用能源、提高能源的利用率是我国社会发展的根本大计。我国建筑节能已经被列为纲领性文件和建筑硬性指标，其核心就是对建筑物维护结构和采暖系统进行改革，其中墙体施工技术在建筑节能中发挥着越来越重要的作用，而墙体保温材料的更新对建筑节能具有重要意义。近年来，以加气混凝土砌块为主要替代品的新型墙体节能材料得到迅速发展，自保温加气混凝土砌块用于钢筋混凝土框架结构外墙、填充墙或用于混合结构外墙而成自保温外墙，具有保温隔热性能优异的特点。但是目前国内市场上加气混凝土容重、强度和导热系数同时满足要求的自保温砌块还很少见。

申请号为CN201010247050.1名称为《粉煤灰加气混凝土砌块及其制备方法》的发明专利公开了一种蒸压粉煤灰加气混凝土砌块及其制备方法，其发明利用粉煤灰可制备的砌块的干体积密度在500~700 kg/m³，砌块干密度较大，保温隔热性能较差；在制备过程中该发明控制粉煤灰料浆的温度在43~46 ℃，加入生石灰后控制浆体温度仍保持在43~46 ℃是很难办到的，因为生石灰遇水会迅速反应并放出大量的热量，故上述发明的配方及生产工艺方法有待改进。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，该砌块气孔大小均匀，且含有大量的气孔微孔，导热系数低，自保温性能好。

本发明还提供了上述蒸压加气混凝土砌块的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块包括下述重量配比的组分：粉煤灰1400~2200 kg、水泥330~400 kg、生石灰390~550 kg、熟石灰100~200 kg、脱硫石膏50~100 kg、砌块废料255~420 kg、铝粉膏2.15~2.90 kg、稳泡剂0.20~0.50 kg。

具体的，所述粉煤灰为电厂焚烧煤炭后的废弃物，是Ⅱ级干排灰；作为硅质原料，优选其烧失量不超过8 %（重量百分比），细度（45μm）方孔筛筛余量小于20 %。所述砌块废料为蒸压加气混凝土砌块切割过程中产生的下脚料。

所述铝粉膏为水剂型铝粉膏；所述稳泡剂为皂荚粉、拉开粉、茶皂素或可溶油等，用以降低气泡表面张力，加固气泡膜机械强度，保证浇注稳定。

上述自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块的制备方法，其包括以下步骤：

1）将生石灰用颚式破碎机破碎后，用球磨机粉磨至细度0.08 mm方孔筛筛余不大于10 %的粉体；

2）将粉煤灰加水混合搅拌（水的用量以为粉煤灰重量的30~50 %为宜），搅拌过程中加入砌块废料、熟石灰和脱硫石膏，控制浆体扩散度在28~35 mm，比重在1.45~1.60，温度在38~45 ℃，搅拌速率在120~130 r/min，搅拌时间2~3 h；

3）将铝粉膏和稳泡剂加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率为220~250 r/min，备用；

4）将混合均匀的水泥和生石灰粉加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在16~18 cm，温度在40~46℃，搅拌速率600~700 r/min，然后再加入步骤3）所得物料搅拌30~60 s即进行浇注，浇注后送进温度40~45℃，湿度55~60 %的静养室中静止养护90~120 min使其发气、稠化和硬化（静停阶段应避免撞击模箱，以免引起塌模）；室内设有干热管道，蒸汽通入干热管道内，通过干热管散热加热空气，保持室内温度稳定；

5）静止养护结束后进行脱模、切割得到所要求规格尺寸的坯体；然后将坯体送进温度80~85℃、湿度60~95 %的预养室中养护40~60 min，结束后移送至蒸压釜中进行蒸养，出釜后检验、打包入库，自然养护5天得成品。

较好的，蒸压釜中的养护制度为：在2~2.5 h内进气升压升温至1.1~1.2MPa、180~190℃；恒压恒温保持8~10 h后；于1.5~2 h内排气降温降压。进一步优选，在升温升压前，预先抽真空30~40 min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07 MPa。

脱模、切割工序中要避免出现撞击现象，以免导致半制成品坍塌或产生裂缝。切割采用锯切法，钢丝一面反复抽动一面同时切入坯体，依此可大大降低切割阻力避免“双眼皮”出现，避免因强度不够导致制品粘连和强度太大导致钢丝崩断。

石灰和水泥作为钙质材料，石灰可提供坯体凝结硬化时所需热量，降低成本，水泥可保证浇注稳定并加速坯体的硬化，改善坯体性能。熟石灰可以是生产用生石灰因受潮或质量较差经处理后制得，这样可以使消解温度不合格和/或消解速度不合格的生石灰再次利用，节约了成本。

本发明中加入脱硫石膏，脱硫石膏具有很高的品位，较之天然石膏可以降低成本、减缓废弃物的堆积量，能有效地抑制石灰的消解和料浆的稠化、凝结，使之与铝粉发气相一致；加入脱硫石膏还可以提高坯体及制品的强度，改善收缩等性能，在静停阶段石膏参与生成水化硫铝酸钙和C-S-H凝胶，使坯体强度提高，增强坯体适应蒸养时温度应力和湿度应力的能力。但石膏的加入量不能太多，以免严重抑制铝粉的发气，本发明的石膏掺入量为50~100kg。

发气剂采用铝粉膏，不易起尘、不产生静电、不怕受潮且有一定稳泡作用，它与料浆中消解石灰等碱性物质反应放出氢气，为使料浆形成均匀气孔结构，保证孔隙率，铝粉膏0.075mm筛筛余量小于3%，水分散性要好。

与现有生产技术相比，本发明在充分利用电厂粉煤灰、脱硫石膏和切割后多余的砌块废料的同时，可制备出B04、B05、B06、B07级自保温粉煤灰加气混凝土砌块，该类蒸压加气混凝土砌块产品具有以下优点：

1）容重轻，其重量只有粘土砖的1/3，普通混凝土的1/5，是高层、超高层建筑和大空间结构建筑的理想轻质材料；

2）本发明砌块气孔大小均匀，含有大量的气孔微孔，孔壁较薄，球度高，质轻高强，传热阻小，导热系数低，保温性能好，本发明的各级蒸压加气混凝土砌块的导热系数介于0.08~0.16 W/(m.K)之间，低于相应级别的国家相关标准，具有自保温性能，仅为粘土导热系数的1/4~1/5，普通混凝土的1/5~1/10；

3）可加工性强，本发明的蒸压加气混凝土砌块具有较好的弹性模量E，可锯、刨、钻、钉，现场制作性强，给建筑施工提供了有利条件；

4）利用电厂固体废弃物生产砌块，原料来源充足，生产能耗低。

经试验测定，与传统蒸压加气混凝土砌块相比，本发明砌块产品具有良好的物理力学性能和耐久性。产品的导热系数低于相关国家标准，平均为标准要求的70~80 %。为进一步模拟该种自保温加气块墙体的热工性能，测定230 mm厚墙体的热力学指标见下表1。

具体实施方式

以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1：

一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块包括下述重量配比的组分：粉煤灰1400 kg、水泥330 kg、生石灰390 kg、熟石灰100 kg、脱硫石膏50 kg、砌块废料255 kg、铝粉膏2.90 kg、皂荚粉0.50 kg。所述粉煤灰烧失量不超过8 %，细度（45μm）方孔筛筛余量小于20 %。所述砌块废料为蒸压加气混凝土砌块切割过程中产生的下脚料。所述铝粉膏为水剂型铝粉膏。

2）将粉煤灰加水混合搅拌（水的用量为粉煤灰重量的40 %），搅拌过程中加入砌块废料、熟石灰和脱硫石膏，控制浆体扩散度在29mm，比重在1.48，温度在39℃，搅拌速率在120 r/min，搅拌时间2.1 h；

3）将铝粉膏和稳泡剂加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率为230 r/min，备用；

4）将混合均匀的水泥和生石灰粉加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在16 cm，温度在43℃，搅拌速率650 r/min，然后再加入步骤3）所得物料搅拌45 s即进行浇注，浇注后送进温度42℃，湿度55%的静养室中静止养护115 min使其稠化；

5）静止养护结束后进行脱模、切割得到所要求规格尺寸的坯体；然后将坯体送进温度82℃、湿度75 %的预养室中养护50 min，结束后移送至蒸压釜中进行蒸养，出釜后检验、打包入库，自然养护5天得成品。其中，蒸压釜中的养护制度为：抽真空40 min，使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07 MPa；然后在2 h内进气升压升温至1.1MPa、185℃；恒压恒温保持10 h后；于2 h内排气降温降压。

依据GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》、GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》对上述砌块成品进行相关性能检测，结果如下表：

实施例2：

一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块包括下述重量配比的组分：粉煤灰1710kg、水泥370 kg、生石灰405 kg、熟石灰150 kg、脱硫石膏50 kg、砌块废料270 kg、铝粉膏2.75 kg、茶皂素0.45 kg。所述粉煤灰烧失量不超过8 %，细度（45μm）方孔筛筛余量小于20 %。所述砌块废料为蒸压加气混凝土砌块切割过程中产生的下脚料。所述铝粉膏为水剂型铝粉膏。

2）将粉煤灰加水混合搅拌，搅拌过程中加入砌块废料、熟石灰和脱硫石膏，控制浆体扩散度在29mm，比重在1.50，温度在40℃，搅拌速率在120 r/min，搅拌时间2.1 h；

4）将混合均匀的水泥和生石灰粉加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在16 cm，温度在43℃，搅拌速率650 r/min，然后再加入步骤3）所得物料搅拌45 s即进行浇注，浇注后送进温度42℃，湿度60%的静养室中静止养护95 min使其稠化；

5）静止养护结束后进行脱模、切割得到所要求规格尺寸的坯体；然后将坯体送进温度82℃、湿度80 %的预养室中养护40 min，结束后移送至蒸压釜中进行蒸养，出釜后检验、打包入库，自然养护5天得成品。其中，蒸压釜中的养护制度为：抽真空40 min，使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07 MPa；然后在2 h内进气升压升温至1.2MPa、182℃；恒压恒温保持8 h后；于2 h内排气降温降压。

依据GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》对上述砌块进行性能检测，结果如下表：

Figure 2013105632022100002DEST_PATH_IMAGE003

实施例3：

一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块包括下述重量配比的组分：粉煤灰1890kg、水泥380 kg、生石灰455 kg、熟石灰175 kg、脱硫石膏65 kg、砌块废料310 kg、铝粉膏2.40 kg、拉开粉0.35 kg。所述粉煤灰烧失量不超过8 %，细度（45μm）方孔筛筛余量小于20 %。所述砌块废料为蒸压加气混凝土砌块切割过程中产生的下脚料。所述铝粉膏为水剂型铝粉膏。

2）将粉煤灰加水混合搅拌，搅拌过程中加入砌块废料、熟石灰和脱硫石膏，控制浆体扩散度在28.5mm，比重在1.53，温度在40℃，搅拌速率在125 r/min，搅拌时间2.0 h；

4）将混合均匀的水泥和生石灰粉加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在16 cm，温度在42℃，搅拌速率650 r/min，然后再加入步骤3）所得物料搅拌45 s即进行浇注，浇注后送进温度42℃，湿度60%的静养室中静止养护90 min使其稠化；

依据GB/T11969-2008及GB/T10294-2008对上述砌块进行性能检测，试验结果如下：

实施例4：

一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块包括下述重量配比的组分：粉煤灰2200kg、水泥400 kg、生石灰550 kg、熟石灰200 kg、脱硫石膏100 kg、砌块废料420 kg、铝粉膏2.15 kg、可溶油0.20 kg。所述粉煤灰烧失量不超过8 %，细度（45μm）方孔筛筛余量小于20 %。所述砌块废料为蒸压加气混凝土砌块切割过程中产生的下脚料。所述铝粉膏为水剂型铝粉膏。

上述自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块的制备方法参照实施例1。

Figure 2013105632022100002DEST_PATH_IMAGE005

Claims

1.一种自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：该混凝土砌块包括下述重量配比的组分：粉煤灰1400~2200 kg、水泥330~400 kg、生石灰390~550 kg、熟石灰100~200 kg、脱硫石膏50~100 kg、砌块废料255~420 kg、铝粉膏2.15~2.90 kg、稳泡剂0.20~0.50 kg。

2.如权利要求1所述的自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述粉煤灰为电厂焚烧煤炭后的废弃物，是Ⅱ级干排灰。

3.如权利要求1所述的自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述铝粉膏为水剂型铝粉膏；所述稳泡剂为皂荚粉、拉开粉、茶皂素或可溶油。

4.权利要求1至3任一所述自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2）将粉煤灰加水混合搅拌，搅拌过程中加入砌块废料、熟石灰和脱硫石膏，控制浆体扩散度在28~35mm，比重在1.45~1.60，温度在38~45℃，搅拌速率在120~130 r/min，搅拌时间2~3 h；

4）将混合均匀的水泥和生石灰粉加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在16~18 cm，温度在40~46℃，搅拌速率600~700 r/min，然后再加入步骤3）所得物料搅拌30~60 s即进行浇注，浇注后送进温度40~45℃，湿度55~60 %的静养室中静止养护90~120 min；

5.如权利要求4所述自保温粉煤灰蒸压加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于：蒸压釜中的养护制度为：在2~2.5 h内进气升压升温至1.1~1.2MPa、180~190℃；恒压恒温保持8~10 h后；于1.5~2 h内排气降温降压。