CN105693154A - 一种环保型加气混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种环保型加气混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，尤其是一种环保型加气混凝土及其制备方法；所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥5-10份、粉煤灰15-25份、膨胀珍珠岩3-6份、麦饭石8-12份、电气石2-8份、石膏2.3-3.6份、聚丙烯纤维3.6-5.4份、高岭土尾矿6.8-10.5份、铁尾矿15-30份、石英粉2.8-8份、早强剂硫酸钠5-8份、减水剂2-5份，所述加气混凝土的水料比为0.6-0.7，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1-0.2％，氢氧化钠加入量为0.3-0.6％；本发明中铁尾矿使用前先进行磨细处理，打破了铁尾矿团粒，使得尾矿表面积增大，处于新表面的石英晶体被研磨扭曲晶格，变得不完整或无定形化，提高了溶解速度，从而促进了二氧化硅与氧化钙的反应，使得物料的活性得以充分发挥，起到了激发物料内能的作用。

Description

一种环保型加气混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，尤其是一种环保型加气混凝土及其制备方法。
背景技术
加气混凝土具有较低导热系数、低表现密度、较高的抗冻性、易加工使用等优良性能，特别是粉煤灰加气混凝土的生产，有效地利用了电铲废料粉煤灰，是一种具有广阔发展前景的保温节能建筑材料。由于粉煤灰的潜在胶凝能力较低，一般钙含量较少，最终导致目前生产的加气混凝土强度不高，从而制约了加气混凝土的应用和发展。同时还存在收缩较大、需蒸压养护、制备工艺复杂、能耗高等问题，影响了其在建筑工程中的推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种环保型加气混凝土及其制备方法，其具有强度高、收缩性小，制备工艺简单的有益效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种环保型加气混凝土，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥5-10份、粉煤灰15-25份、膨胀珍珠岩3-6份、麦饭石8-12份、电气石2-8份、石膏2.3-3.6份、聚丙烯纤维3.6-5.4份、高岭土尾矿6.8-10.5份、铁尾矿15-30份、石英粉2.8-8份、早强剂硫酸钠5-8份、减水剂2-5份，所述加气混凝土的水料比为0.6-0.7，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1-0.2％，氢氧化钠加入量为0.3-0.6％。
进一步的，所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为5.58-7.8％，二氧化硅的质量分数为0.78-0.89％，氧化铝的质量分数为24.36-26.58％，氧化铁的质量分数为3.78-5.36％。
进一步的，所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为6.36-7.24％，二氧化硅的质量分数为0.82-0.86％，氧化铝的质量分数为25.48-26.12％，氧化铁的质量分数为4.56-5.12％。
进一步的，所述聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，表面处理工艺如下：先将聚乙烯醇和去离子水按质量比1:20的比例混合，水浴加热融化后，将待处理的聚丙烯纤维浸入其中，在80-100℃下浸泡1-3h，处理完后捞出在恒温箱中控制温度50-60℃烘干，然后将其分散，得到表面处理的聚丙烯纤维。
进一步的，所述铁尾矿使用前先进行磨细处理，粉磨15min后过200目筛，筛余为4.56％。
进一步的，所述减水剂选用木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的混合物，其质量比为1:1.2-1.6:1.3。
进一步的，所述木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的质量比为1:1.5:1.3。
进一步的，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
进一步的，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥8份、粉煤灰20份、膨胀珍珠岩4份、麦饭石10份、电气石5份、石膏3份、聚丙烯纤维4.5份、高岭土尾矿8份、铁尾矿18份、石英粉6份、早强剂硫酸钠5份、减水剂4份，所述加气混凝土的水料比为0.6，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
制备一种环保加气混凝土的方法，包括以下步骤：
(1)将水泥、粉煤灰、膨胀珍珠岩、麦饭石、电气石、石膏、聚丙烯纤维、高岭土尾矿、铁尾矿、石英粉按一定比例计量混合均匀，加入水、早强剂硫酸钠、减水剂后混合搅拌10-15min得到水泥浆；
(2)将氢氧化钠溶于水中，然后倒入步骤(1)中制得的水泥浆中混合搅拌1-2min得到均匀混凝土浆，然后加入铝粉，搅拌1min；
(3)浇入三联模中，发气静停2.5-3h，然后用铲刀将三联模表面铲平，24h后脱模，并放入空气中进行常温养护，得到环保加气混凝土。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明中铁尾矿使用前先进行磨细处理，打破了铁尾矿团粒，使得尾矿表面积增大，处于新表面的石英晶体被研磨扭曲晶格，变得不完整或无定形化，提高了溶解速度，从而促进了二氧化硅与氧化钙的反应，使得物料的活性得以充分发挥，起到了激发物料内能的作用；
在加气混凝土中添加膨胀珍珠岩、麦饭石、高岭土尾矿、铁尾矿，有助于提高混凝土的密度和强度，利用高岭土尾矿生产加气混凝土，产品属低能耗、环保型新型墙材，具有节能、节土的优点，充分体现环保利废和建筑节能的要求；同时本发明中的聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，加气混凝土样的比抗压强度较未表面处理样明显提高；
本发明的环保型加气混凝土，原料绿色环保，强度和耐热度均符合国家标准，所用原料均为市售商品，成本较低，可有效提高建筑生产商企业的科技含量和产品附加值，为企业提高经济效益打下基础。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种环保型加气混凝土，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥5份、粉煤灰15份、膨胀珍珠岩3份、麦饭石8份、电气石2份、石膏2.3份、聚丙烯纤维3.6份、高岭土尾矿6.8份、铁尾矿15份、石英粉2.8份、早强剂硫酸钠5份、减水剂2份，所述加气混凝土的水料比为0.6，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.3％。
优选的，所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为5.58％，二氧化硅的质量分数为0.78％，氧化铝的质量分数为24.36％，氧化铁的质量分数为3.78％。
优选的，所述聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，表面处理工艺如下：先将聚乙烯醇和去离子水按质量比1:20的比例混合，水浴加热融化后，将待处理的聚丙烯纤维浸入其中，在80℃下浸泡3h，处理完后捞出在恒温箱中控制温度50℃烘干，然后将其分散，得到表面处理的聚丙烯纤维。
优选的，所述铁尾矿使用前先进行磨细处理，粉磨15min后过200目筛，筛余为4.56％。
优选的，所述减水剂选用木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的混合物，其质量比为1:1.2:1.3。
优选的，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
实施例2
一种环保型加气混凝土，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥6份、粉煤灰18份、膨胀珍珠岩4份、麦饭石9份、电气石3份、石膏2.5份、聚丙烯纤维3.8份、高岭土尾矿7.2份、铁尾矿18份、石英粉3.2份、早强剂硫酸钠6份、减水剂3份，所述加气混凝土的水料比为0.65，所述加气混凝土中铝粉用量为0.15％，氢氧化钠加入量为0.35％。
优选的，所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为6.2％，二氧化硅的质量分数为0.8％，氧化铝的质量分数为24.64％，氧化铁的质量分数为3.84％。
优选的，所述聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，表面处理工艺如下：先将聚乙烯醇和去离子水按质量比1:20的比例混合，水浴加热融化后，将待处理的聚丙烯纤维浸入其中，在90℃下浸泡1.5h，处理完后捞出在恒温箱中控制温度55℃烘干，然后将其分散，得到表面处理的聚丙烯纤维。
优选的，所述铁尾矿使用前先进行磨细处理，粉磨15min后过200目筛，筛余为4.56％。
优选的，所述减水剂选用木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的混合物，其质量比为1:1.3:1.3。
优选的，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
实施例3
一种环保型加气混凝土，所述加气混凝土的质量份组成如下：所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥8份、粉煤灰20份、膨胀珍珠岩4份、麦饭石10份、电气石5份、石膏3份、聚丙烯纤维4.5份、高岭土尾矿8份、铁尾矿18份、石英粉6份、早强剂硫酸钠5份、减水剂4份，所述加气混凝土的水料比为0.6，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
优选的，所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为6.36％，二氧化硅的质量分数为0.82％，氧化铝的质量分数为25.48％，氧化铁的质量分数为4.56％。
优选的，所述聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，表面处理工艺如下：先将聚乙烯醇和去离子水按质量比1:20的比例混合，水浴加热融化后，将待处理的聚丙烯纤维浸入其中，在90℃下浸泡2h，处理完后捞出在恒温箱中控制温度50-60℃烘干，然后将其分散，得到表面处理的聚丙烯纤维。
优选的，所述铁尾矿使用前先进行磨细处理，粉磨15min后过200目筛，筛余为4.56％。
优选的，所述减水剂选用木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的混合物，其质量比为1:1.5:1.3。
优选的，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
实施例4
一种环保型加气混凝土，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥7份、粉煤灰18份、膨胀珍珠岩4.5份、麦饭石10份、电气石5份、石膏3份、聚丙烯纤维4.8份、高岭土尾矿8份、铁尾矿18份、石英粉4份、早强剂硫酸钠6.5份、减水剂4份，所述加气混凝土的水料比为0.7，所述加气混凝土中铝粉用量为0.18％，氢氧化钠加入量为0.4％。
优选的，所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为7.24％，二氧化硅的质量分数为0.86％，氧化铝的质量分数为26.12％，氧化铁的质量分数为5.12％。
优选的，所述聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，表面处理工艺如下：先将聚乙烯醇和去离子水按质量比1:20的比例混合，水浴加热融化后，将待处理的聚丙烯纤维浸入其中，在100℃下浸泡1h，处理完后捞出在恒温箱中控制温度60℃烘干，然后将其分散，得到表面处理的聚丙烯纤维。
优选的，所述铁尾矿使用前先进行磨细处理，粉磨15min后过200目筛，筛余为4.56％。
优选的，所述木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的质量比为1:1.5:1.3。
优选的，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
实施例5
一种环保型加气混凝土，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥10份、粉煤灰25份、膨胀珍珠岩6份、麦饭石12份、电气石8份、石膏3.6份、聚丙烯纤维5.4份、高岭土尾矿10.5份、铁尾矿30份、石英粉8份、早强剂硫酸钠8份、减水剂5份，所述加气混凝土的水料比为0.7，所述加气混凝土中铝粉用量为0.2％，氢氧化钠加入量为0.6％。
优选的，所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为7.8％，二氧化硅的质量分数为0.89％，氧化铝的质量分数为26.58％，氧化铁的质量分数为5.36％。
优选的，所述聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，表面处理工艺如下：先将聚乙烯醇和去离子水按质量比1:20的比例混合，水浴加热融化后，将待处理的聚丙烯纤维浸入其中，在100℃下浸泡1.5h，处理完后捞出在恒温箱中控制温度50-60℃烘干，然后将其分散，得到表面处理的聚丙烯纤维。
优选的，所述铁尾矿使用前先进行磨细处理，粉磨15min后过200目筛，筛余为4.56％。
优选的，所述减水剂选用木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的混合物，其质量比为1:1.6:1.3。
优选的，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
实施例1-5中的环保型加气混凝土采用以下方法制得：
(1)将水泥、粉煤灰、膨胀珍珠岩、麦饭石、电气石、石膏、聚丙烯纤维、高岭土尾矿、铁尾矿、石英粉按一定比例计量混合均匀，加入水、早强剂硫酸钠、减水剂后混合搅拌10-15min得到水泥浆；
(2)将氢氧化钠溶于水中，然后倒入步骤(1)中制得的水泥浆中混合搅拌1-2min得到均匀混凝土浆，然后加入铝粉，搅拌1min；
(3)浇入三联模中，发气静停2.5-3h，然后用铲刀将三联模表面铲平，24h后脱模，并放入空气中进行常温养护，得到环保加气混凝土。
对实施例1-5中制得的环保型加气混凝土进行性能检测，检测结果见表1。
表1
对试块进行性能测试，体积密度和抗压强度测试参照GB/T11969－2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》进行，导热系数根据GB/T10294－2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定－防护热板法》进行，放射性核素检测方法参照GB6566－2010《建筑材料放射性核素限量》的要求。
尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种环保型加气混凝土，其特征在于，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥5-10份、粉煤灰15-25份、膨胀珍珠岩3-6份、麦饭石8-12份、电气石2-8份、石膏2.3-3.6份、聚丙烯纤维3.6-5.4份、高岭土尾矿6.8-10.5份、铁尾矿15-30份、石英粉2.8-8份、早强剂硫酸钠5-8份、减水剂2-5份，所述加气混凝土的水料比为0.6-0.7，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1-0.2％，氢氧化钠加入量为0.3-0.6％。
2.根据权利要求1所述的一种环保型加气混凝土，其特征在于：所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为5.58-7.8％，二氧化硅的质量分数为0.78-0.89％，氧化铝的质量分数为24.36-26.58％，氧化铁的质量分数为3.78-5.36％。
3.根据权利要求2所述的一种环保型加气混凝土，其特征在于：所述粉煤灰中氧化钙的质量分数为6.36-7.24％，二氧化硅的质量分数为0.82-0.86％，氧化铝的质量分数为25.48-26.12％，氧化铁的质量分数为4.56-5.12％。
4.根据权利要求1所述的一种环保型加气混凝土，其特征在于，所述聚丙烯纤维使用前先进行表面处理，表面处理工艺如下：先将聚乙烯醇和去离子水按质量比1:20的比例混合，水浴加热融化后，将待处理的聚丙烯纤维浸入其中，在80-100℃下浸泡1-3h，处理完后捞出在恒温箱中控制温度50-60℃烘干，然后将其分散，得到表面处理的聚丙烯纤维。
5.根据权利要求1所述的一种环保型加气混凝土，其特征在于：所述铁尾矿使用前先进行磨细处理，粉磨15min后过200目筛，筛余为4.56％。
6.根据权利要求1所述的一种环保加气混凝土，其特征在于：所述减水剂选用木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的混合物，其质量比为1:1.2-1.6:1.3。
7.根据权利要求6所述的一种环保加气混凝土，其特征在于：所述木质素磺酸钙、磺化三聚氰胺甲醛树脂、氨基磺酸钠的质量比为1:1.5:1.3。
8.根据权利要求1所述的一种环保加气混凝土，其特征在于：所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
9.根据权利要求1所述的一种环保加气混凝土，其特征在于，所述加气混凝土的质量份组成如下：水泥8份、粉煤灰20份、膨胀珍珠岩4份、麦饭石10份、电气石5份、石膏3份、聚丙烯纤维4.5份、高岭土尾矿8份、铁尾矿18份、石英粉6份、早强剂硫酸钠5份、减水剂4份，所述加气混凝土的水料比为0.6，所述加气混凝土中铝粉用量为0.1％，氢氧化钠加入量为0.4％。
10.制备如权利要求1-9中任一项所述的一种环保加气混凝土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将水泥、粉煤灰、膨胀珍珠岩、麦饭石、电气石、石膏、聚丙烯纤维、高岭土尾矿、铁尾矿、石英粉按一定比例计量混合均匀，加入水、早强剂硫酸钠、减水剂后混合搅拌10-15min得到水泥浆；
(2)将氢氧化钠溶于水中，然后倒入步骤(1)中制得的水泥浆中混合搅拌1-2min得到均匀混凝土浆，然后加入铝粉，搅拌1min；
(3)浇入三联模中，发气静停2.5-3h，然后用铲刀将三联模表面铲平，24h后脱模，并放入空气中进行常温养护，得到环保加气混凝土。
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