CN104326703A - 一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法，涉及建筑用发泡混凝土，属于建筑保温材料领域。其原理及制备过程是：以水泥，高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏粉为主要原料，按照一定配合比例进行混合，再加入适量的温水和纤维进行搅拌制浆，最后加入一定量的发泡剂进行发泡，然后迅速将发泡浆体浇筑到模具内，静置待其发泡完毕成型、高温养护形成发泡混凝土砌块。其特点是无需添加其他昂贵的添加剂（如增强剂、促凝剂、减水剂等），仅利用不同工业固废之间及其与水泥之间的互激发效应，实现稳泡、增强、促凝等综合效果。本发明增加了固废配比，降低了生产成本，有利于促进工业固废的大规模资源化综合利用，有利于促进技术成果的推广应用。

Description

一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法

 

技术领域

本发明提供一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法，涉及建筑用发泡混凝土，属于建筑保温材料领域。

 

背景技术

工业固废属于工业生产过程中排出的副产物，如钢铁生产过程中产生的钢渣和高炉渣，火力发电厂产生的粉煤灰和脱硫石膏，磷酸工业产生的磷石膏等。这些工业固废其实也是一种可以资源化综合利用的资源。今年来，由于大量工业固废排放与堆存，严重影响了生态环境和生态安全，为此，国家鼓励固废资源的综合开发利用。

高炉水渣、粉煤灰和磷石膏属于具有一定胶结能力或潜力的物质，可用作无机胶凝材料的配合料。目前，人们已经开始利用高炉水渣、粉煤灰、脱硫石膏等工业固废的胶凝能力或潜力，制备混凝土胶凝材料。公开专利CN103011877A提出“一种利废的泡沫混凝土及其制备工艺”，该专利涉及一种利废的泡沫混凝土，利用冶金不含铁尘泥，粉煤灰，生石灰，石膏，减水剂，早强剂、发泡剂、水等为原料制备泡沫混凝土。公开专利CN103496998A提出“一种泡沫混凝土及其制备方法”，该专利利用水泥，沙，粉煤灰，石灰，磷石膏，铝粉，木粉胶，水等为原料制备容重为500～1200kg/m3的泡沫混凝土。公开专利CN103482936A提出“复合泡沫混凝土材料及其方法”，该专利利用水泥，粗骨料，外加剂，松香发泡剂，减水剂，无机颗粒等为原料制备泡沫混凝土。公开专利CN103496920A提出“一种泡沫混凝土砌块及其生产方法”，该专利利用水泥，炉渣，粉煤灰，发泡剂，外加剂、早强剂、水等为原料制备容重为600～1500kg/m3泡沫混凝土。 公开专利CN103467060A提出“拜尔法赤泥泡沫混凝土砌块及其制备方法”，该专利原料配方为：拜耳法赤泥45~55%，高炉水淬渣15~25%，水泥15~20%和氯氧镁胶凝材料5~15%制备泡沫混凝土。公开专利CN102633525A提出“一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的泡沫混凝土及其制备方法”，该专利涉及一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的泡沫混凝土。原料主要由脱硫石膏、矿渣粉、粉煤灰、水泥、发泡剂、稳泡剂、碱性激发剂、早强剂、水玻璃、减水剂、聚丙烯纤维组成。

从现有利用工业固废为主要原料制备泡沫混凝土的专利技术来看，普遍存在两个方面的缺点，一方面，采用添加昂贵的减水剂、早强剂、促凝剂、激发剂等原料来实现增强效果，但同时也增加了生产成本，难以实现工业化大规模生产应用；另一方面，添加工业固废的种类较少，固废添加量偏低，难以实现大规模处理固废和显著降低成本的效果。

本发明提出一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法，其特点就是利用多种固废之间以及固废与水泥之间的互激发效应来实现产品增强，提高固废配比和减少或避免昂贵添加剂的使用，最终达到提高产品质量和降低生产成本的双重效果。

发明内容

本发明提供一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法，利用互激发效应实现多种工业固废同时使用和大掺量使用，提高工业固废综合利用率，达到提高产品质量和降低生产成本的双重效果。

本发明涉及的多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块是以水泥为主要胶结料，以高炉水渣、、粉煤灰、磷石膏等工业固废为辅助胶结料，这些工业固废又同时具有一定早强剂、促凝剂、激发剂、稳定剂功能，再辅以一定量纤维、发泡剂和水等原料，经制浆、发泡，、成型、脱模、养护等工序后，制得泡沫混凝土砌块。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法，其特征在于组分包括：水泥、高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏、水、纤维、发泡剂、稳泡剂；各组分的重量份数为：水泥30-50，高炉水渣粉20-30，粉煤灰20-30，磷石膏30-40，水40-60，纤维0.3-0.5，稳泡剂（硬脂酸钙）0.5-1.5，发泡剂（双氧水）3-7。所述的水泥为PO42.5R硅酸盐水泥。制备过程为：以水泥、高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏粉、稳泡剂为主要原料，按照一定配合比例进行混合，再加入适量的温水和纤维进行搅拌制浆，最后加入一定量的发泡剂进行发泡，然后迅速将发泡浆体浇筑到模具内，静置待其发泡完毕成型、养护形成发泡混凝土砌块。所述的固体粉末均过200目筛下，纤维为玻璃纤维，发泡剂双氧水，水灰比按质量比为0.4-0.45；所述搅拌混合机为高速搅拌机。

本发明涉及的技术方案包括以下实施步骤：

 1、固体粉末物料的制备与混合

将水泥、高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏粉分别进行干燥、筛分（过200目筛分），分别按配比份量称取筛下物，固体粉末组分的重量份数为：水泥30-50，高炉水渣粉20-30，粉煤灰20-30，磷石膏30-40，稳泡剂0.5-1.5。再将固体粉料加入混料机中进行搅拌混合，通过变频调速，将搅拌机转动速度调至不扬尘即可，搅拌混合5-10分钟。

2、制浆

称取重量份数为0.5-1.5的玻璃纤维和重量份数为40-60的35℃-45℃温水，并将玻璃纤维放入温水中搅拌混合30秒；再将混有纤维的温水倒入第1步的固体粉末混合机中速搅拌混合1-2分钟，制得发泡前的混凝土浆料。

3、发泡浇注成型

称取重量份数为3-7的发泡剂（双氧水），并将发泡剂迅速倒入第2步搅拌机中，高速搅拌15秒-45秒后，迅速将泡沫浆体浇筑到模具内静置成型1-2小时。

4、养护

将静置1-2小时后的第3步物体，移至35℃-65℃高温养护箱养护12-48小时后脱模；脱模后的砌块放入常温养护箱中继续养护20-30天，然后取出样品进行性能测试。

本发明的效果是：利用大掺量多种工业固废制备发泡混凝土砌块保温材料， 一方面有利于实现多种固废的资源化综合利用；另一方面有利于低成本生产建筑节能材料，有利于推进我国建筑节能和环境保护。该技术具有如下特点和优点：

（1）利用复配物料之间的互激发效应提高产品质量，减少或避免昂贵外加剂的加入，并降低生产成本。

（2）在保证产品质量的前提下，增加工业固废的配加量，有利于固废资源综合利用，并降低生产成本。

 具体实施例

实施例1

将水泥、高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏分别过200目筛分，分别称取定量筛下物和稳定剂加入搅拌混合机搅拌混合。固体粉料重量分别为：水泥0.75kg，高炉水渣粉0.5kg，粉煤灰0.5kg，磷石膏0.75kg，硬脂酸钙稳定剂0.025kg。再称取玻璃纤维0.01kg和40℃温水1.38kg，将玻璃纤维加入温水中搅拌30秒，然后倒入固体粉末混合机中搅拌1-3min，制成浆液。再称取双氧水0.125kg，迅速倒入浆液中，快速搅拌10-15秒，快速出料入模，物料在模具中发泡1-2小时后，进入50℃高温养护，养护7天和28天后，取出样品测试绝干密度和抗压强度。用本发明中所述的制备过程制备的发泡混凝土砌块。参照《泡沫混凝土》JG/T266-2011对养护7天和28天形成的砌块进行测试，测试结果表明： 7天和28天抗压强度分别为0.86MPa和1.3MPa；绝干密度315kg/m3。因此，采用上述方案制备的发泡混凝土砌块满足《泡沫混凝土》JG/T266-2011中A03-C1的质量标准要求。

 

实施例2                                                      

水泥、高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏分别过200目筛分，分别称取定量筛下物和稳定剂加入搅拌混合机搅拌混合。固体粉料重量分别为：水泥0.9kg，高炉水渣粉0.6kg，粉煤灰0.3kg，磷石膏1.2kg，硬脂酸钙稳定剂0.03kg。再称取玻璃纤维0.01kg和40℃温水1.5kg，将玻璃纤维加入温水中搅拌30秒，然后倒入固体粉末混合机中搅拌1-3min，制成浆液。再称取双氧水0.15kg，迅速倒入浆液中，快速搅拌10-15秒，快速出料入模，物料在模具中发泡1-2小时后，进入50℃高温养护，养护7天和28天后，取出样品测试绝干密度和抗压强度。

用本发明中所述的制备过程制备的发泡混凝土砌块。参照《泡沫混凝土》JG/T266-2011对养护7天和28天形成的砌块进行测试，测试结果表明： 7天和28天抗压强度分别为0.93MPa和1.4MPa；绝干密度355kg/m3。因此，采用上述方案制备的发泡混凝土砌块满足《泡沫混凝土》JG/T266-2011中A03-C1的质量标准要求。

Claims (2)

1.一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法，其特征在于多种工业固废与水泥进行复合配方，组分包括：水泥、高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏粉、水、纤维、发泡剂、稳泡剂；各组分的重量份数为：水泥30-50，高炉水渣粉20-30，粉煤灰20-30，磷石膏30-40，水40-60，纤维0.3-0.5，稳泡剂（硬脂酸钙）0.5-1.5，发泡剂（双氧水）3-7。

2.根据权利要求1所述的一种多种工业固废复配制备发泡混凝土砌块的方法，其特征在于，其制备方法和步骤为：第一步，先将水泥、高炉水渣粉、粉煤灰、磷石膏粉分别进行过200目筛分，然后分别按配比份量称取筛下物进行混合；第二步，称取一定量的玻璃纤维和35℃-45℃温水，并将玻璃纤维放入温水中搅拌混合；第三步，将混有纤维的温水倒入第一步的固体粉末混合机中搅拌混合1-2分钟；第四步，称取一定量的发泡剂（双氧水），并将发泡剂迅速倒入第三步搅拌机中，搅拌15秒-45秒后，迅速将泡沫浆体浇筑到模具内静置成型；第五步，浆体静置1-2小时后，移至35℃-65℃高温养护箱养护12-48小时后脱模；脱模后的砌块放入常温养护箱中继续养护20-30天，然后取出样品进行性能测试。