CN105198331A - 一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土及其制备方法，该加气混凝土由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙40～50%，普通水泥20～45%，特种水泥0～5%，脱硫石膏5～20%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.08～0.12%，NaCO₃占干料重量的0.15～0.25%，稳泡剂占干料重量的0.02～0.03%，减水剂占干料重量的0.03～0.05%。该加气选用廉价的黄河沙，不消耗石灰，产品性能满足国标要求。

Description

一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种原料中不包括石灰的黄河沙蒸压加气混凝土及其制备方法。

背景技术

蒸压加气混凝土砌块是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺入发气剂，经加水搅拌，由化学反应形成孔隙，通过浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺过程制成轻质多孔的新型建筑墙体材料。蒸压加气混凝土多采用粉煤灰—水泥—石灰系列或石英砂—水泥—石灰系列，粉煤灰约占比为60%，石灰约占比为15%以上。根据国家相关政策，关停了部分电厂，粉煤灰的产量骤减，石英砂价格相对较高，而我公司紧邻黄河有丰富的沙资源，用黄河沙作为硅质材料是可行的。随着环境要求的提高，石灰生产受限，严重阻碍着以石灰为原料的蒸压加气混凝土的发展，因此探索原料中不包括石灰的蒸压加气混凝土产品是目前迫切需要攻克的难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种黄河沙蒸压加气混凝土及其制备方法，在原料中不包括石灰的情况下，选用廉价的原材料黄河沙，并通过合适的外加剂提高产品性能，使产品满足国标要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土，该混凝土由干料和辅料制成，其中干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙40～50%，普通水泥20～45%，特种水泥0～5%，脱硫石膏5～20%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.08～0.12%，NaCO₃占干料重量的0.15～0.25%，稳泡剂占干料重量的0.02～0.03%，减水剂占干料重量的0.03～0.05%。

具体的，所述黄河沙取自郑州黄河段，其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。

所述普通水泥为P·O42.5水泥；所述特种水泥包括32.5及以上标号的硅酸盐快硬水泥、铝酸盐快硬水泥或硫铝酸盐快硬水泥。所述脱硫石膏为电厂脱硫石膏，SO₃含量约为41%。所述铝粉膏为水剂型铝粉膏，用作发气剂，使料浆形成均匀气孔结构，铝粉膏0.075mm筛，筛余不大于3%。

所述稳泡剂由体积比为1：3：40的油酸、三乙醇胺和水在常温下混合配制而得，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。所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥25%，密度为1.41±0.02g/ml，固含97±2%。

上述无石灰黄河沙蒸压加气混凝土的制备方法，其包括以下步骤：

1）将含水率5%以下的黄河沙磨细至0.08mm方孔筛筛余不大于10%；

2）将磨过的黄河沙加水混合搅拌，搅拌过程中加入脱硫石膏和废料，控制浆体扩散度在32~35mm，比重在1.68~1.82，温度在38~45℃，搅拌速率在120~140r/min，搅拌时间2~4h；

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200~250r/min，备用；

4）将普通水泥、减水剂和NaCO₃加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在19~30cm，温度在38~50℃，搅拌速率600~700r/min；然后加入将特种水泥和步骤3）所得物料搅拌15~20s即进行浇注，浇注后送进温度40~50℃、湿度55~60%的静养室中静止养护1.5~5h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；然后将坯体移送至蒸压釜中进行蒸养；在升温升压前，预先抽真空30~50min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07MPa；蒸压釜中的养护制度为：在1.5~2h内进气升压升温至1.0~1.25MPa、180~190℃，恒压恒温保持5~10h后，于1.5~2h内排气降温降压；出釜后检验、打包入库，自然养护7天得成品。

和现有技术相比，本发明蒸压加气混凝土砌块的优点在于：原料中不包括石灰。这样就减少石灰生产所造成的污染，降低生产成本，对保护环境、保护生态也起到良好作用。制备所得的混凝土砌块具有良好的物理力学性能和耐久性，产品性能满足国标要求，可根据不同配比及工艺制度生产04级、05级、06级、07级混凝土砌块。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

下述各实施例中，黄河沙取自郑州黄河段，其SiO₂含量在60~75%之间、有机物不高于2.5%、含泥量不高于2.0%。普通水泥为P·O42.5水泥；特种水泥为32.5及以上标号的硫铝酸盐水泥。脱硫石膏为电厂脱硫石膏，SO₃含量约为41%。铝粉膏为水剂型铝粉膏，铝粉膏0.075mm筛筛余不大于3%。稳泡剂由体积比为1：3：40的油酸、三乙醇胺和水在常温下混合配制而得。减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥25%，密度为1.41±0.02g/ml，固含97±2%。

实施例1

一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙45%，普通水泥33%，特种水泥2%，脱硫石膏15%，废料5%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.11%，NaCO₃占干料重量的0.20%，稳泡剂占干料重量的0.03%，减水剂占干料重量的0.03%。

上述无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块的制备方法，其包括以下步骤：

1）将含水率5%以下的黄河沙磨细至0.08mm方孔筛筛余不大于10%；

2）将磨过的黄河沙加水混合搅拌，搅拌过程中加入脱硫石膏和废料，控制浆体扩散度在32mm，比重在1.71，温度在45℃，搅拌速率在140r/min，搅拌时间3h；

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200r/min，备用；

4）将普通水泥、减水剂和NaCO₃加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在20cm，温度在45℃，搅拌速率600r/min；然后加入将特种水泥和步骤3）所得物料搅拌15s即进行浇注，浇注后送进温度40~50℃、湿度55~60%的静养室中静止养护1.5~5h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；然后将坯体移送至蒸压釜中进行蒸养；在升温升压前，预先抽真空50min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07Mpa；蒸压釜中的养护制度为：在1.5~2h内进气升压升温至1.25MPa、180℃，恒压恒温保持5h后，于2h内排气降温降压；出釜后检验、打包入库，自然养护7天得成品。

参照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》测试实施例1所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为510kg/m³，抗压强度为3.1MPa，干燥收缩值为0.45mm/m，抗冻性质量损失为1.6%，导热系数为0.11W/(m·k)。

实施例2

一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙45%，普通水泥30%，脱硫石膏20%，废料5%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.11%，NaCO₃占干料重量的0.18%，稳泡剂占干料重量的0.03%，减水剂占干料重量的0.04%。

上述无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块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GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例2所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为502kg/m³，抗压强度为2.8MPa，干燥收缩值为0.40mm/m，抗冻性质量损失为1.8%，导热系数为0.11W/(m·k)。

实施例3

一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙40%，普通水泥25%，特种水泥5%，脱硫石膏20%，废料10%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.11%，NaCO₃占干料重量的0.20%，稳泡剂占干料重量的0.02%，减水剂占干料重量的0.04%。

上述无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块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GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例3所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为593kg/m³，抗压强度为3.8MPa，干燥收缩值为0.4mm/m，抗冻性质量损失为1.2%，导热系数为0.14W/(m·k)。

实施例4

一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙45%，普通水泥34%，特种水泥1%，脱硫石膏15%，废料5%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.11%，NaCO₃占干料重量的0.21%，稳泡剂占干料重量的0.02%，减水剂占干料重量的0.05%。

上述无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块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GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例4所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为698kg/m³，抗压强度为5.1MPa，干燥收缩值为0.37mm/m，导热系数为0.15W/(m·k)。

实施例5

一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙40%，普通水泥41%，特种水泥4%，脱硫石膏15%；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.11%，NaCO₃占干料重量的0.24%，稳泡剂占干料重量的0.02%，减水剂占干料重量的0.05%。

上述无石灰黄河沙蒸压加气混凝土砌块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GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例5所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为711kg/m³，抗压强度为5.7MPa，干燥收缩值为0.35mm/m，导热系数为0.15W/(m·k)。

Claims (3)

1.一种无石灰黄河沙蒸压加气混凝土及其制备方法，其特征在于，该混凝土由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙40～50%，普通水泥20～45%，特种水泥0～5%，脱硫石膏5～20%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.08～0.12%，NaCO₃占干料重量的0.15～0.25%，稳泡剂占干料重量的0.02～0.03%，减水剂占干料重量的0.03～0.05%。

2.如权利要求1所述的无石灰黄河沙蒸压加气混凝土，其特征在于，所述特种水泥包括32.5及以上标号的硅酸盐快硬水泥、铝酸盐快硬水泥或硫铝酸盐快硬水泥；所述稳泡剂由体积比为1：3：40的油酸、三乙醇胺和水在常温下混合配制而得。

3.权利要求1所述无石灰黄河沙蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将含水率5%以下的黄河沙磨至0.08mm方孔筛筛余不大于10%；

2）将磨过的黄河沙加水混合搅拌，搅拌过程中加入脱硫石膏和废料，控制浆体扩散度在32~35mm，比重在1.68~1.82，温度在38~45℃，搅拌速率在120~140r/min，搅拌时间2~4h；

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200~250r/min，备用；

4）将普通水泥、减水剂和NaCO₃加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在19~30cm，温度在38~50℃，搅拌速率600~700r/min；然后加入特种水泥和步骤3）所得物料搅拌15~20s即进行浇注，浇注后送进温度40~50℃、湿度55~60%的静养室中静止养护1.5~5h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；然后将坯体移送至蒸压釜中进行蒸养；在升温升压前，预先抽真空30~50min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07MPa；蒸压釜中的养护制度为：在1.5~2h内进气升压升温至1.0~1.25MPa、180~190℃，恒压恒温保持5~10h后，于1.5~2h内排气降温降压；出釜后检验、打包入库，自然养护7天得成品。