CN104193263A - 利用建筑废料制备环保保温砌块的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,包括如下步骤:将各原料按照重量比水泥:活性矿物掺合料:陶粒:建筑废料=8~25:20~60:20~45:8~15混合均匀,加水打浆搅拌5~10min,加入占干粉料质量百分数0.8~1.5%专用添加剂,搅拌0.5~1min;配成料浆,然后注入试模,放入55℃恒温蒸汽养护室内静停,养护4h后脱模,然后用钢丝进行切割,送入蒸压釜中加热加压,8h后出釜即得保温砌块。采用本发明所述方法制备得的保温砌块密度为500~700kg/m3,导热系数≤0.16W/m·K,抗压强度≥5MPa。本发明以废弃的建筑废料代替部分活性矿物掺合料,同时使用陶粒作为组分,达到保护环境,提高资源循环利用效率和降低成本的效果。
Description
一、技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,具体是一种利用建筑废料制备环保保温砌块的方法。
二、背景技术
建筑使用能耗十分巨大,发展新型墙体材料以减少建筑围护结构的能量流失,是提高建筑能源利用效率的主要措施之一。新型墙体材料是指通过先进的制备工艺与加工方法,利用当地矿物原料与工业废渣资源,制成具备多种功能的适合现代化建筑要求的各类节能建筑材料。同传统墙体材料相比,其主要特点是轻质高强、保温节能和耐久性好等。
新型墙体材料从用途上可分为砌块、砖和板材三大类,目前国内常用的新型墙体材料中有一大类是非烧结的混凝土砌块,主要有陶粒混凝土砌块、普通混凝土砌块、粉煤灰、砂、矿渣加气混凝土砌块等。其中,陶粒混凝土砌块和普通混凝土容重较大,保温性能较差;加气混凝土砌块强度较低,容易开裂。因此,这几种砌块均存在不足之处。
中国专利申请号为201110364481.0公布了一种混凝土自保温砌块和中国专利申请号为200720177788.9公布了一种浇灌插接式多排孔自保温砌块,以及中国专利申请号为201120122142.7)公布了一种水泥混凝土复合自保温砌块,报道生产自保温砌块的方法,主要是将砌块结构设计成空腔,然后再填充绝热泡沫以达到保温的效果。
中国专利申请号为200710000014.3,公布了一种建筑节能保温砌块及生产方法,介绍以硫铝低碱水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰、蛭石粉、微泡剂、聚丙烯纤维为原料,先将两块蛭石板和两块聚苯板交错排布,插入底部带有钢钉的空腔长方体模具中;再将烷基硫酸盐系列发泡剂用发泡机、空压机制成微泡剂;然后将上述原料的混合料和水按比例加入搅拌机内,制成自流平混凝土料浆;取微泡剂加入该料浆搅拌,制成微孔轻质混凝土料浆;最后将微孔轻质混凝土料浆用泡沫混凝土输送泵浇注入模具中,经静置,入干热养护窑养护,出窑,即为成品。制备的砌块导热系数≤0.09W/m·k,节能65~70%。
中国专利申请号为201110277104.3,公布了一种轻质粉煤灰多排孔自保温砌块,介绍一种轻质粉煤灰多排孔自保温砌块。其技术方案是:轻质粉煤灰多排孔自保温砌块,是在长方体的轻质粉煤灰砌块上均布有通孔。该轻质粉煤灰砌块是以硅酸盐水泥为胶凝材料,以粉煤灰,粗灰渣,陶粒或炉渣、浮石,珍珠岩或蛭石,锯末,聚苯颗粒,建筑胶,保湿剂和添加剂为填料,用水稀释调和,经混合、搅拌、挤压和养护配制而成;其通孔截面为长方形,通孔的排列形式为多段、多层平行交互排列。
中国专利申请号为201110253738,公开了一种利用废弃加气混凝土砌块制作硅酸盐陶粒的方法,将废弃的加气混凝土砌块破碎后,在球磨机中磨成粉状;;将石灰、粉煤灰或石英粉、石膏粉、加气混凝土粉、搅拌用水进行配料混合、搅拌、静置、碾压,倒入成球盘中,制成球,将制备好的球于室温下放置,并保湿养护,将养护后的陶粒放入蒸压釜中蒸压养护,得到硅酸盐陶粒。该发明有效的解决了废弃加气混凝土的资源化再利用的问题,且利用率高,对加气混凝土厂来说,既解决了废品堆放问题,又增加了附加产品的利益。但是其利用的是废弃加气混凝土砌块,废料利用范围窄,比较单一。
以上文献中报道的砌块,要么安全性较差,特别是采用聚苯等有机高分子材料,其耐热温度低,易燃烧,要么工艺复杂,废料利用率低,成本太高。作为大规模应用的建筑砌块材料,必须要在保证其低成本的前提下,考虑其是否具备良好的力学性能和较高的使用安全性。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种具备良好的力学性能和较高的使用安全性、生产工艺简便、产品质量性能稳定的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是:一种利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,包括如下步骤:将原料按照重量比水泥:活性矿物掺合料:陶粒:建筑废料=8~25:20~60:20~45:8~15混合均匀,加水打浆搅拌5~10min,加入占干粉料质量百分数0.8~1.5%专用添加剂,搅拌0.5~1min;配成料浆,然后注入试模,放入55℃恒温蒸汽养护室内静停,养护4h后脱模,然后用钢丝进行切割,送入蒸压釜中加热加压,8h后出釜即得保温砌块。
所述水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥。
所述矿物掺合料为高炉矿渣粉或火山灰,所述高炉矿渣是经过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以下,然后经过磨机磨细,其细度控制在200~300目;所述火山灰是经过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以下,然后经过磨机磨细,其细度控制在200~300目。
所述陶粒粒径为1~5mm。
所述建筑废料为硅酸盐废料,使用前经过烘干,控制含水率在0.5%以下,然后经过磨机磨细,细度控制在200~300目。
所述加水打浆是按照质量份为干粉料:水量=30~40:60~70。
所述专用添加剂组成为羧甲基纤维素钠、高效促凝剂、复配减水剂和高岭土;按质量百分比为:羧甲基纤维素钠为2.0~5.0%;高效促凝剂为5~10%;复配减水剂为10~15%;高岭土65~85%。
所述高效促凝剂为木质纤维素和无水硫酸钠按质量比为2:8~4:6;
所述复配减水剂按质量百分比为80~90%的萘系减水剂和10~20%的十二烷基苯磺酸钠;
所述保温砌块的密度为500~700kg/m3,导热系数≤0.16W/m·K,抗压强度≥5MPa。
同现有技术相比较,本发明具有以下优点:
①利用羧甲基纤维素钠控制体系的粘度,保证了体系中固体颗粒的均匀性;
②采用高炉矿渣或火山灰作为活性矿物掺合料,可显著提高砌块的长期力学性能和耐久性,如90d龄期比28d龄期抗压强度提高25%以上;
③利用建筑废料作为原材料,不但解决了原材料的来源问题,同时实现了建筑固体废弃物的资源化再生利用,保护环境;
④专用添加剂可显著提高浆体的流动性和粘结性,提高砌块的早期强度;
⑤制备得的保温砌块密度为500~700kg/m3,导热系数≤0.16W/m·K,抗压强度≥5MPa。
⑥采用所述复配减水剂,可以减少用水量,提高体系的强度;
⑦采用所述高效促凝剂,可以减少养护时间和蒸养时间,提高设备周转率,提高生产率。
四、具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明,但本发明不限于所述的实施例。
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,包括如下步骤:将原料按照重量比水泥:活性矿物掺合料:陶粒:建筑废料=8~25:20~60:20~45:8~15混合均匀,加水打浆搅拌5~10min,加入占干粉料质量分数0.8~1.5wt%专用添加剂,搅拌0.5~1min;配成料浆,其然后注入试模,放入55℃恒温蒸汽养护室内静停,养护4h后脱模,然后用钢丝进行切割,送入蒸压釜中加热加压,8h后出釜即得保温砌块。
水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥,作为主要胶凝材料,赋予保温砌块良好的力学性能和耐久性。
所述活性矿物掺合料为高炉矿渣或火山灰,用于提高陶粒自保温砌块材料长期力学性能和耐久性。在碱性条件下,其活性得到激发,不断提高保温砌块材料强度。活性矿物掺合料应满足GB/T 1596和GB/T 18046要求。
所述陶粒粒径为1~5mm,作为普通细骨料使用。本发明将陶粒加水浸湿后,添加到混凝土中。不仅能改善混凝土砌块的力学性能,同时对制备材料的耐久性和保温性能有较大的贡献,极大地提高其使用的寿命。
所述的建筑废料为硅酸盐废料,将其破碎粉磨至200目然后进行使用,利用其体系中的硅酸盐矿物二次水化,降低废弃物污染环境;
所述的专用添加剂组成为羧甲基纤维素钠、高效促凝剂、复配减水剂和高岭土组成;其质量百分比为:羧甲基纤维素钠为2.0~5.0%;高效促凝剂为5~10%;复配减水剂为10~15%;高岭土65~85%
所述高效促凝剂为木质纤维素和无水硫酸钠,其质量比为2:8~4:6;
所述复配减水剂为80~90%的萘系减水剂和10~20%的十二烷基苯磺酸钠;
本发明所制备的保温砌块密度为500~700kg/m3,导热系数≤0.16W/m·K,抗压强度≥5MPa。
实施例1
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法一个实例,包括如下步骤:先将高炉矿渣、建筑废料通过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以内,并经磨机磨细将其细度控制在200目。
取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥180kg占总原料质量的10%,将处理过的高炉矿渣540kg占总原料质量的30%,火山灰486kg占总原料质量的27%,处理过的建筑废料144kg占总原料质量的8%,1~5mm的陶粒450kg占总原料量的25%,一起加入到混料机中混合均匀,然后加入1080kg水,搅拌5~10min,加入占总原料量的0.8%的专用添加剂14.4kg,继续搅拌0.5~1min,浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型,于55℃±5℃恒温环境下静置4h±1h,脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸,放入蒸压釜中进行蒸压养护,蒸压制度为:200℃和1.1MPa的饱和蒸汽压下,蒸养8h后出釜即可。经测试,砌块的导热系数为0.16W/m·K,干密度为610kg/m3,抗压强度为6.1MPa,达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。
实施例2
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法另一个实例,包括如下步骤:先将高炉矿渣、建筑废料通过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以内,并经磨机磨细将其细度控制在200目。
取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥450kg占总原料质量的25%,将处理过的高炉矿渣360kg占总原料质量的20%,火山灰为0kg,处理过的建筑废料180kg占总原料质量的10%,1~5mm的陶粒810kg占总原料量的45%,一起加入到混料机中混合均匀,然后加入1170kg水,搅拌5~10min,加入占总原料量的1.2%的专用添加剂21.6kg,继续搅拌0.5~1min,浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型,于55℃±5℃恒温环境下静置4h±1h,脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸,放入蒸压釜中进行蒸压养护,蒸压制度为:200℃和1.1MPa的饱和蒸汽压下,蒸养8h后出釜即可。经测试,砌块的导热系数为0.14W/m·K,干密度为596kg/m3,抗压强度为5.8MPa,达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。
实施例3
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法再一个实例,包括如下步骤:先将高炉矿渣、建筑废料通过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以内,并经磨机磨细将其细度控制在200目。
取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥180kg占总原料质量的10%,将处理过的高炉矿渣540kg占总原料质量的30%,火山灰为540kg占总原料质量的30%,处理过的建筑废料144kg占总原料质量的8%,1~5mm的陶粒396kg占总原料量的22%,一起加入到混料机中混合均匀,然后加入1260kg水,搅拌5~10min,加入占总原料量的0.8%的专用添加剂14.4kg,继续搅拌0.5~1min,浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型,于55℃±5℃恒温环境下静置4h±1h,脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸,放入蒸压釜中进行蒸压养护,蒸压制度为:200℃和1.1MPa的饱和蒸汽压下,蒸养8h后出釜即可。经测试,砌块的导热系数为0.15W/m·K,干密度为604kg/m3,抗压强度为5.9MPa,达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。
实施例4
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法第四个实例,包括如下步骤:先将高炉矿渣、建筑废料通过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以内,并经磨机磨细将其细度控制在200目。
取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥270kg占总原料质量的15%,将处理过的高炉矿渣450kg占总原料质量的25%,火山灰为450kg占总原料质量的25%,处理过的建筑废料270kg占总原料质量的15%,1~5mm的陶粒360kg占总原料量的20%,一起加入到混料机中混合均匀,然后加入1080kg水,搅拌5~10min,加入占总原料量的1.5%的专用添加剂27kg,继续搅拌0.5~1min,浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型,于55℃±5℃恒温环境下静置4h±1h,脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸,放入蒸压釜中进行蒸压养护,蒸压制度为:200℃和1.1MPa的饱和蒸汽压下,蒸养8h后出釜即可。经测试,砌块的导热系数为0.14W/m·K,干密度为605kg/m3,抗压强度为6.3MPa,达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。
实施例5
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法第五个实例,包括如下步骤:先将高炉矿渣、建筑废料通过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以内,并经磨机磨细将其细度控制在200目。
取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥270kg占总原料质量的15%,将处理过的高炉矿渣90kg占总原料质量的5%,火山灰为360kg占总原料质量的20%,处理过的建筑废料270kg占总原料质量的15%,1~5mm的陶粒810kg占总原料量的45%,一起加入到混料机中混合均匀,然后加入1080kg水,搅拌5~10min,加入占总原料量的1.5%的专用添加剂27kg,继续搅拌0.5~1min,浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型,于55℃±5℃恒温环境下静置4h±1h,脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸,放入蒸压釜中进行蒸压养护,蒸压制度为:200℃和1.1MPa的饱和蒸汽压下,蒸养8h后出釜即可。经测试,砌块的导热系数为0.14W/m·K,干密度为598kg/m3,抗压强度为6.4MPa,达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。
实施例6
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法第六个实例,包括如下步骤:先将高炉矿渣、建筑废料通过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以内,并经磨机磨细将其细度控制在200目。
取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥360kg占总原料质量的20%,将处理过的高炉矿渣180kg占总原料质量的10%,火山灰为450kg占总原料质量的25%,处理过的建筑废料144kg占总原料质量的8%,1~5mm的陶粒666kg占总原料量的37%,一起加入到混料机中混合均匀,然后加入1170kg水,搅拌5~10min,加入占总原料量的1.0%的专用添加剂18kg,继续搅拌0.5~1min,浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型,于55℃±5℃恒温环境下静置4h±1h,脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸,放入蒸压釜中进行蒸压养护,蒸压制度为:200℃和1.1MPa的饱和蒸汽压下,蒸养8h后出釜即可。经测试,砌块的导热系数为0.15W/m·K,干密度为608kg/m3,抗压强度为6.0MPa,达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。
实施例7
本发明所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法第七个实例,包括如下步骤:先将高炉矿渣、建筑废料通过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以内,并经磨机磨细将其细度控制在200目。
取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥180kg占总原料质量的10%,将处理过的高炉矿渣450kg占总原料质量的25%,火山灰为450kg占总原料质量的25%,处理过的建筑废料180kg占总原料质量的10%,1~5mm的陶粒540kg占总原料量的30%,一起加入到混料机中混合均匀,然后加入1170kg水,搅拌5~10min,加入占总原料量的1.0%的专用添加剂18kg,继续搅拌0.5~1min,浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型,于55℃±5℃恒温环境下静置4h±1h,脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸,放入蒸压釜中进行蒸压养护,蒸压制度为:200℃和1.1MPa的饱和蒸汽压下,蒸养8h后出釜即可。经测试,砌块的导热系数为0.15W/m·K,干密度为606kg/m3,抗压强度为5.8MPa,达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。
Claims (10)
1.一种利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,包括如下步骤:将原料按照重量比水泥:活性矿物掺合料:陶粒:建筑废料=8~25:20~60:20~45:8~15混合均匀,加水打浆搅拌5~10min,加入占干粉料质量百分数0.8~1.5%专用添加剂,搅拌0.5~1min;配成料浆,然后注入试模,放入55℃恒温蒸汽养护室内静停,养护4h后脱模,然后用钢丝进行切割,送入蒸压釜中加热加压,8h后出釜即得保温砌块。
2.根据权利要求1所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述矿物掺合料为高炉矿渣粉或火山灰,所述高炉矿渣是经过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以下,然后经过磨机磨细,其细度控制在200~300目;所述火山灰是经过烘干机烘干,控制含水率在0.5%以下,然后经过磨机磨细,其细度控制在200~300目。
4.根据权利要求1所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述陶粒粒径为1~5mm。
5.根据权利要求1所述的环保保温砌块制备方法,其特征在于,所述建筑废料为硅酸盐废料,使用前经过烘干,控制含水率在0.5%以下,然后经过磨机磨细,细度控制在200~300目。
6.根据权利要求1所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述加水打浆是按照质量份为干粉料:水量=30~40:60~70。
7.根据权利要求1所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述专用添加剂组成为羧甲基纤维素钠、高效促凝剂、复配减水剂和高岭土;按质量百分比为:羧甲基纤维素钠为2.0~5.0%;高效促凝剂为5~10%;复配减水剂为10~15%;高岭土65~85%。
8.根据权利要求7所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述高效促凝剂为木质纤维素和无水硫酸钠按质量比为2:8~4:6。
9.根据权利要求书7所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述复配减水剂按质量百分比为80~90%的萘系减水剂和10~20%的十二烷基苯磺酸钠。
10.根据权利要求1所述的利用建筑废料制备环保保温砌块的方法,其特征在于,所述保温砌块的密度为500~700kg/m3,导热系数≤0.16W/m·K,抗压强度≥5MPa。
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