CN103693928A

CN103693928A - 一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板及其制备方法

Info

Publication number: CN103693928A
Application number: CN201310563211.1A
Authority: CN
Inventors: 司政凯; 邓小成; 董恒瑞; 荣爱琴; 曹林方; 王安会; 王海标
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: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2033-11-14
Also published as: CN103693928B

Abstract

本发明涉及一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，该混凝土板坯体基础材料组分的重量配比为:黄河沙2450~3500kg，水泥480~700kg，生石灰420~620kg，熟石灰30~120kg，脱硫石膏42~50kg，菱苦土37~50kg，铝粉膏4.0~4.5kg，稳泡剂0.05~0.1kg。本发明采用黄河沙代替普通天然砂作为硅质材料，制备所得ALC板抗压强度高，刚度大、挠度值小，坯体与钢筋间的粘结强度大，平整度好，可大幅度提高施工效率和降低工程造价，具有广阔的市场前景。

Description

一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板及其制备方法。

背景技术

随着建筑节能政策的深入贯彻，蒸压加气混凝土以其独有的质轻高强、保温隔热、耐火等性能，日益成为建筑墙体填充材料的首选。我国从1965年建成第一家蒸压加气混凝土厂起，经过40多年的发展，现已成为应用最广泛、技术最成熟的国家。相对于传统砖材，加气混凝土砌块已大大提高了施工速度和质量。在美国、日本、欧洲等发达国家，加气混凝土板材作为建筑工业化的一个标志产品，已广泛应用于各类大高度、大跨度建筑的外墙、内墙、屋面和钢、木结构防火包覆。蒸压加气混凝土板材（ALC板）集加气混凝土和钢筋优点于一身，不仅符合建筑节能的要求，且生产附加值高，可大幅度提高施工效率和降低建筑工程造价，为推动建筑施工机械化奠定了物质基础，因而备受推崇。

目前，大多数专利中主要介绍的是粉煤灰加气混凝土、砂加气混凝土以及利用矿渣、石屑、石粉等废弃物制备加气混凝土的方法，关于利用黄河沙制备蒸压加气混凝土板材的报道还未曾出现。

目前，人们对原本视为硅质固体废弃物的黄河沙有了更加深入和全面的认识，蒸养砖、烧结砖、空心砖等利用黄河沙生产的建筑材料，丰富了综合利用黄河沙的经验，在促进治河治沙、保护环境、保护生态的同时也为行业提供大量的基础建筑材料，取得了良好的效果。但由于产品附加值低，在市场竞争中没有较大优势，从某种程度上影响了人们对用沙治沙的积极性。因此，开发高附加值的黄河沙产品，赋予黄河沙产品以新的性能并加以利用，成为一项新的重要研究。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，该混凝土板以廉价的黄河沙为原料，成本较低且性能好。

本发明还提供了上述蒸压加气混凝土板的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，该混凝土板坯体基础材料组分的重量配比为:黄河沙2450~3500 kg，水泥480~700 kg，生石灰420~620 kg，熟石灰30~120 kg，脱硫石膏42~50 kg，菱苦土37~50 kg，铝粉膏4.0~4.5 kg，稳泡剂0.05~ 0.1 kg。

所述黄河沙中SiO₂含量在60~75 %之间、有机物不高于2.5 %、含泥量不高于2.0 %，均指重量百分比。

所述水泥为 P·O 42.5水泥；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。

本发明蒸压加气混凝土板还包括钢筋网，所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；钢筋规格为HPB235、φ5~φ6 mm。

钢筋网的制作包括钢筋预处理和钢筋组装两道工序。钢筋预处理包括钢筋除锈、调直、切断、点焊、防腐蚀涂料浸渍和烘干，该工序为本领域常规技术，故此不再赘述。钢筋组装是把经过预处理的钢筋按照要求的尺寸规格和相对位置组合（即钢筋网）后装入模箱中，使其固定以便浇注及静养工序的顺利进行。组装好的钢筋网包括受压筋、受拉筋和连系筋（见图1和2）。加焊连系筋可避免在浇注时出现偏移现象，增加板材的抗冲击性能。

常温条件下，黄河沙在浇注稳定上一般视为相对稳定因素。生石灰和水泥作为钙质材料，视为主要影响因素。石灰可提供坯体热量，满足铝粉发气条件；水泥主要保证浇注稳定性，加快坯体硬化，改善坯体性能，避免收缩下沉。菱苦土作为一种调节剂可提高加气混凝土的热膨胀系数，保证坯体适应钢筋的膨胀。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，为使料浆形成均匀气孔结构，细度控制在65~75 um之间。

本发明中加入调节材料—脱硫石膏能有效地抑制生石灰的消解和料浆的凝结稠化，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CaSO₄参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差应力和湿度应力的能力。但脱硫石膏的加入量不能太多，以免严重抑制铝粉的发气。

上述利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板的制备方法，其包括以下步骤：

1）将含水率4%以下的黄河沙用球磨机干磨至细度0.08 mm方孔筛筛余不大于10 %；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1 %的粉体；

2）将球磨过的黄河沙加水（水的用量以为黄河沙重量的24~48%为宜）混合搅拌，搅拌过程中加入熟石灰、菱苦土和脱硫石膏，控制浆体扩散度在25~35mm，比重在1.48~1.60，温度在38~45℃，搅拌速率在120~140 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200~250 r/min，备用；

4）将组装好的整模钢筋网吊入模箱中，以备浇注；

5）将水泥、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16~19cm，温度在38~50℃，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即送入已装好钢筋网的模箱中进行浇注，浇注后送进温度45~50℃、湿度55~60 %的静养室中静止养护110~140 min使其稠化（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）；

6）静止养护结束后，进行脱模、切割、铣槽得到所要求规格尺寸的板材坯体；然后送进温度80~85℃、湿度60~95 %的预养室中养护0.5~1.5 h，结束后移送至蒸压釜中进行蒸养，出釜后检验、打包入库。坯体脱模采用夹坯空中翻转切割的方式，切割采用锯切法，均为本领域常规技术。

具体的，蒸压釜中的养护制度为：在2.5~3 h内进气升压升温至1.10~1.25 MPa、175~190℃；恒压恒温保持8~10 h后；于2~2.5 h内排气降温降压。进一步优选，在升温升压前，预先抽真空30~50 min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07 MPa。

和现有技术相比，本发明蒸压加气混凝土板的优点：

1）采用黄河沙代替普通天然砂作为硅质原料制备蒸压加气混凝土板材既满足了新型建筑材料的要求，同时对治河治沙、保护环境、保护生态也起到一定作用。

2）该混凝土板中设计两层独立的钢筋网片，可起到增强加气混凝土板材荷载、结构刚度、减少挠度值的作用。

3）制备所得蒸压加气混凝土板（ALC板）成本较低、抗压强度高，刚度大、挠度值小，坯体与钢筋间的粘结强度大，平整度好，可大幅度提高施工效率和降低工程造价，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本发明混凝土板的钢筋网结构；图中1为纵筋（受拉或受压）、2为横筋（受拉或受压）、3为连系筋；

图2为本发明混凝土板的横向截面图。

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：

一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，该混凝土板坯体基础材料组分的重量配比为:黄河沙2450 kg，水泥480 kg，生石灰420 kg，熟石灰100 kg，脱硫石膏47kg，菱苦土50 kg，铝粉膏4.5 kg，皂荚粉0.08 kg。所述黄河沙中SiO₂含量在60~75 %之间、有机物不高于2.5 %、含泥量不高于2.0 %。所述水泥为 P·O 42.5水泥；所述铝粉膏为水剂型铝粉膏。该混凝土板还包括钢筋网，所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；钢筋规格为HPB235、φ5~φ6 mm。

2）将球磨过的黄河沙加水（水的用量为黄河沙重量的30%）混合搅拌，搅拌过程中加入熟石灰、菱苦土和脱硫石膏，控制浆体扩散度在32mm，比重在1.60，温度在42℃，搅拌速率在135 r/min，搅拌时间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230 r/min，备用；

4）将组装好的整模钢筋网吊入模箱中，以备浇注；

5）将水泥、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16cm，温度在40℃，搅拌速率650 r/min；然后再加入步骤3）所得物料搅拌45 s即送入已装好钢筋网的模箱中进行浇注，浇注后送进温度48℃、湿度56 %的静养室中静止养护120 min使其稠化；

6）静止养护结束后进行脱模、切割、铣槽得到所要求规格尺寸的板材坯体；然后送进温度82℃、湿度70%的预养室中养护1.5 h，结束后移送至蒸压釜中进行蒸养，出釜后检验、打包入库。蒸压釜中的养护制度为：先抽真空40 min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07 MPa，然后在3 h内进气升压升温至1.20MPa、190℃；恒压恒温保持8 h后；于2 h内排气降温降压。

参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB15762-2009《蒸压加气混凝土板》测试实施例1所得蒸压加气混凝土板的干密度为510 m²/kg，抗压强度为3.1 MPa，干燥收缩值为0.15 mm/m，抗冻性质量损失为1.5 %，锈蚀面积3.7 %，钢筋与加气混凝土粘结强度为1.8 MPa。

实施例2：

一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，该混凝土板坯体基础材料组分的重量配比为:黄河沙3300 kg，水泥500 kg，生石灰600 kg，熟石灰120 kg，脱硫石膏50kg，菱苦土50 kg，铝粉膏4.0 kg，茶皂素0.10 kg。所述黄河沙中SiO₂含量在60~75 %之间、有机物不高于2.5 %、含泥量不高于2.0 %。所述水泥为 P·O 42.5水泥；所述铝粉膏为水剂型铝粉膏。该混凝土板还包括钢筋网，所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；钢筋规格为HPB235、φ5~φ6 mm。

2）将球磨过的黄河沙加水（水的用量为黄河沙重量的38%）混合搅拌，搅拌过程中加入熟石灰、菱苦土和脱硫石膏，控制浆体扩散度在28mm，比重在1.50，温度在40℃，搅拌速率在135 r/min，搅拌时间3 h；

4）将组装好的整模钢筋网吊入模箱中，以备浇注；

5）将水泥、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18cm，温度在45℃，搅拌速率680 r/min；然后再加入步骤3）所得物料搅拌45 s即送入已装好钢筋网的模箱中进行浇注，浇注后送进温度48℃、湿度55 %的静养室中静止养护130 min使其稠化；

6）静止养护结束后进行脱模、切割、铣槽得到所要求规格尺寸的板材坯体；然后送进温度82℃、湿度75%的预养室中养护1 h，结束后移送至蒸压釜中进行蒸养，出釜后检验、打包入库。蒸压釜中的养护制度为：先抽真空40 min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07 MPa，然后在2.5 h内进气升压升温至1.15MPa、180℃；恒压恒温保持10 h后；于2.5 h内排气降温降压。

参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB15762-2009《蒸压加气混凝土板》测试实施例2所得蒸压加气混凝土板的干密度为594 m²/kg，抗压强度为4.3 MPa，干燥收缩值为0.4 mm/m，抗冻性质量损失为1.2 %，锈蚀面积1.5 %，钢筋与加气混凝土粘结强度为3.3 MPa。

实施例3：

一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，该混凝土板坯体基础材料组分的重量配比为:黄河沙3500 kg，水泥700 kg，生石灰620 kg，熟石灰30 kg，脱硫石膏42kg，菱苦土37 kg，铝粉膏4.0 kg，拉开粉0.05 kg。所述黄河沙中SiO₂含量在60~75 %之间、有机物不高于2.5 %、含泥量不高于2.0 %。所述水泥为 P·O 42.5水泥；所述铝粉膏为水剂型铝粉膏。该混凝土板还包括钢筋网，所述钢筋网由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；钢筋规格为HPB235、φ5~φ6 mm。

上述利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板的制备方法，参照实施例1。参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB15762-2009《蒸压加气混凝土板》测试实施例3所得蒸压加气混凝土板的干密度为634 m²/kg，抗压强度为5.9 MPa，干燥收缩值为0.37 mm/m，抗冻性质量损失为1.0 %，锈蚀面积1.1 %，钢筋与加气混凝土粘结强度为3.8 MPa。

Claims

1.一种利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，其特征在于：该混凝土板坯体基础材料组分的重量配比为:黄河沙2450~3500 kg，水泥480~700 kg，生石灰420~620 kg，熟石灰30~120 kg，脱硫石膏42~50 kg，菱苦土37~50 kg，铝粉膏4.0~4.5 kg，稳泡剂0.05~ 0.1 kg。

2.如权利要求1所述的利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，其特征在于：所述黄河沙中SiO₂含量在60~75 %之间、有机物不高于2.5 %、含泥量不高于2.0 %。

3.如权利要求1所述的利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，其特征在于：所述水泥为 P·O 42.5水泥；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.如权利要求1所述的利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板，其特征在于：还包括钢筋网，其由上下两层钢筋网片及连接上下两层网片的钢筋组成；钢筋规格为HPB235、φ5~φ6 mm。

5.权利要求1至4任一所述利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2）将球磨过的黄河沙加水混合搅拌，搅拌过程中加入熟石灰、菱苦土和脱硫石膏，控制浆体扩散度在25~35mm，比重在1.48~1.60，温度在38~45℃，搅拌速率在120~140 r/min，搅拌时间2~3 h；

4）将组装好的整模钢筋网吊入模箱中，以备浇注；

5）将水泥、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16~19cm，温度在38~50℃，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即送入已装好钢筋网的模箱中进行浇注，浇注后送进温度45~50℃、湿度55~60 %的静养室中静止养护110~140 min使其稠化；

6）静止养护结束后，进行脱模、切割、铣槽得到所要求规格尺寸的板材坯体；然后送进温度80~85℃、湿度60~95 %的预养室中养护0.5~1.5 h，结束后移送至蒸压釜中进行蒸养，出釜后检验、打包入库。

6.如权利要求5所述利用黄河沙制备的蒸压加气混凝土板的制备方法，其特征在于，蒸压釜中的养护制度为：在2.5~3 h内进气升压升温至1.10~1.25 MPa、175~190℃；恒压恒温保持8~10 h后；于2~2.5 h内排气降温降压。