CN107098725A - 一种防冻混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防冻混凝土砌块及其制备方法，涉及混凝土砌块领域，该混凝土砌块包括以下按重量份计的原料：普通硅酸盐水泥120‑160份、改性凹凸棒土20‑40份、铝矾土15‑25份、碳化硅纤维15‑25份、长石粉10‑20份、磷石膏10‑20份、八面沸石粉10‑20份、玻化微珠8‑12份，有机硅乳液5‑15份、聚乙烯醇4‑8份、丙烯酸甲酯3‑7份、乙基三甲氧基硅烷2‑6份和外加剂1‑5份。其制备方法是先将原料搅拌混匀制成浆料，之后将浆料通过浇筑、初养护处理、切割以及蒸压养护处理制得。该种混凝土砌块具有抗压强度高、防冻性能好，阻热隔音性能强等优点，进一步提高了混凝土砌块的理化性能，增强了建筑墙体的实用性、安全性及耐久性，对新型建材的发展具有积极的意义。

Description

一种防冻混凝土砌块及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土砌块领域，具体涉及一种防冻混凝土砌块及其制备方法。
背景技术
随着城市建设的发展，住宅产业现代化的逐步形成，对墙体材料的质量和功能要求也愈来愈高。虽然目前市面上已有各类混凝土砌块，轻质墙体板等新型环保节能墙材，但都限于产品本身的原料、工艺等因素，还是存在种种弊端与先天的缺陷。城市建设，特别是中、高层建筑急需大量高品质、多功能的优质新型墙材。新型墙体材料混凝土砌块作为一种低能耗的、环保型的新型建筑材料，非常符合国家的政策要求，但是目前现有的很多混凝土存在阻热隔音差、不耐冻、抗压强度低的问题，逐渐影响甚至危害着人们的生活和工作。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种防冻混凝土砌块及其制备方法，该种混凝土砌块具有抗压强度高、防冻性能好，阻热隔音性能强等优点，进一步提高了混凝土砌块的理化性能，增强了建筑墙体的实用性、安全性及耐久性，对新型建材的发展具有积极的意义。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种防冻混凝土砌块，包括以下按重量份计的原料：普通硅酸盐水泥120-160份、改性凹凸棒土20-40份、铝矾土15-25份、碳化硅纤维15-25份、长石粉10-20份、磷石膏10-20份、八面沸石粉10-20份、玻化微珠8-12份，有机硅乳液5-15份、聚乙烯醇4-8份、丙烯酸甲酯3-7份、乙基三甲氧基硅烷2-6份和外加剂1-5份；
所述改性凹凸棒土的制备方法为：将凹凸棒土放入浓度为4-8％的冰醋酸溶液中浸泡4-8小时后，取出，过滤，去离子水洗涤，干燥后，于400-500℃下煅烧2-4小时后，取出冷却，磨粉，过100-200目筛后即得。
进一步地，所述混凝土砌块包括以下按重量份计的原料：普通硅酸盐水泥140份、改性凹凸棒土30份、铝矾土20份、碳化硅纤维20份、长石粉15份、磷石膏15份、八面沸石粉15份、玻化微珠10份，有机硅乳液10份、聚乙烯醇6份、丙烯酸甲酯5份、乙基三甲氧基硅烷4份和外加剂3份。
优选地，所述外加剂按重量百分比计包括以下成分：引气剂20-30％、早强剂20-30％、减水剂20-30％、膨胀剂10-20％和防冻剂10-20％。
优选地，所述引气剂为十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠或碳黑中一种或者一种以上。
优选地，所述早强剂为氯化铝、硫酸钠、硝酸钙或三乙醇胺中的一种或者一种以上。
优选地，所述减水剂为木质素磺酸钙、聚丙烯酸钠或氨基磺酸钠中的一种或者一种以上。
优选地，所述膨胀剂为氧化钙。
优选地，所述防冻剂为乙二醇丁醚、二甲基亚砜或乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或者一种以上。
上述的一种防冻混凝土砌块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按重量份配比预备原料；
(2)将全部原料共同输送至浇注搅拌机中，再加入其重量8-12％的水进行搅拌混匀处理，得浆料，搅拌转速设定为60-80r/min，时间为1-2h；
(3)将浆料浇筑至模具内，之后进行初养护处理，得浆料坯体，该初养护是将浇注模具连同浆料在温度为42-48℃，相对湿度为75-85％的环境中发气、硬化1-2h；
(4)将坯体连同浇注模具一起移至切割线固定装置上，脱除浇注模具，将坯体用切割机切割成预定形状，得砌块坯体，切割速度为80-100mm/s，切割砌块坯体的强度为0.4-0.6MPa；
(5)最后将所述砌块坯体放入蒸养釜中进行蒸压养护处理后，即可。
进一步地，所述步骤(5)中蒸压养护处理的温度为120-160℃，压力为0.8-1.2MPa，时间为2-3h。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的混凝土砌块原料来源广泛，成本低，制备简单，以改性凹凸棒土、碳化硅纤维等原料做为成品原料协同特定的引气剂，增加了砌块内部多孔结构，提高了砌块的保温性及隔音性，也降低了成品混凝土砌块的干密度，达到质轻的效果；
(2)本发明的混凝土砌块抗压强度高，抗震性优良，增强了建筑墙体的实用性、安全性及耐久性，对新型建材的发展具有积极的意义，经检测，成品混凝土砌块的平均抗压强度可达15.2MPa以上，远远超出国家对新型混凝土砌块的强度等级标准。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种防冻混凝土砌块，预备以下原料：普通硅酸盐水泥120kg、改性凹凸棒土20kg、铝矾土15kg、碳化硅纤维15kg、长石粉10kg、磷石膏10kg、八面沸石粉10kg、玻化微珠8kg，有机硅乳液5kg、聚乙烯醇4kg、丙烯酸甲酯3kg、乙基三甲氧基硅烷2kg和外加剂1kg；
所述改性凹凸棒土的制备方法为：将凹凸棒土放入浓度为4％的冰醋酸溶液中浸泡4小时后，取出，过滤，去离子水洗涤，干燥后，于400℃下煅烧2小时后，取出冷却，磨粉，过100目筛后即得。
其中，所述外加剂按重量百分比计包括以下成分：引气剂20％、早强剂20％、减水剂20％、膨胀剂20％和防冻剂20％。
上述的引气剂采用十二烷基硫酸钠；早强剂采用氯化铝和三乙醇胺两种混合物，且两者之间的质量比为2:1；减水剂采用聚丙烯酸钠和氨基磺酸钠两种混合物，且两者之间的质量比为1:1；膨胀剂采用氧化钙；防冻剂采用乙二醇丁醚和二甲基亚砜两种混合物，且两者之间的质量比为1:1。
上述的一种防冻混凝土砌块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述全部原料共同输送至浇注搅拌机中，再加入其重量8％的水进行搅拌混匀处理，得浆料，搅拌转速设定为60r/min，时间为1h；
(2)将浆料浇筑至模具内，之后进行初养护处理，得浆料坯体，该初养护是将浇注模具连同浆料在温度为42℃，相对湿度为75％的环境中发气、硬化1h；
(3)将坯体连同浇注模具一起移至切割线固定装置上，脱除浇注模具，将坯体用切割机切割成预定形状，得砌块坯体，切割速度为80mm/s，切割砌块坯体的强度为0.4MPa；
(4)最后将所述砌块坯体放入蒸养釜中进行蒸压养护，且蒸压养护处理的温度为120℃，压力为0.8MPa，时间为2h，蒸压养护结束后便制得本发明的防冻混凝土砌块。
实施例2
一种防冻混凝土砌块，预备以下原料：普通硅酸盐水泥140kg、改性凹凸棒土30kg、铝矾土20kg、碳化硅纤维20kg、长石粉15kg、磷石膏15kg、八面沸石粉15kg、玻化微珠10kg，有机硅乳液10kg、聚乙烯醇6kg、丙烯酸甲酯5kg、乙基三甲氧基硅烷4kg和外加剂3kg；
所述改性凹凸棒土的制备方法为：将凹凸棒土放入浓度为6％的冰醋酸溶液中浸泡6小时后，取出，过滤，去离子水洗涤，干燥后，于450℃下煅烧3小时后，取出冷却，磨粉，过150目筛后即得。
其中，所述外加剂按重量百分比计包括以下成分：引气剂25％、早强剂25％、减水剂25％、膨胀剂15％和防冻剂15％。
上述的引气剂采用硅酸钠、碳酸氢钠和碳黑三种混合物，且三者之间的质量比为2:1:1；早强剂采用氯化铝、硫酸钠和硝酸钙三种混合物，且三者之间的质量比为1:1:1；减水剂采用木质素磺酸钙；膨胀剂采用氧化钙；防冻剂采用二甲基亚砜。
上述的一种防冻混凝土砌块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述全部原料共同输送至浇注搅拌机中，再加入其重量10％的水进行搅拌混匀处理，得浆料，搅拌转速设定为70r/min，时间为1.5h；
(2)将浆料浇筑至模具内，之后进行初养护处理，得浆料坯体，该初养护是将浇注模具连同浆料在温度为45℃，相对湿度为80％的环境中发气、硬化1.5h；
(3)将坯体连同浇注模具一起移至切割线固定装置上，脱除浇注模具，将坯体用切割机切割成预定形状，得砌块坯体，切割速度为90mm/s，切割砌块坯体的强度为0.5MPa；
(4)最后将所述砌块坯体放入蒸养釜中进行蒸压养护，且蒸压养护处理的温度为140℃，压力为1.0MPa，时间为2.5h，蒸压养护结束后便制得本发明的防冻混凝土砌块。
实施例3
一种防冻混凝土砌块，预备以下原料：普通硅酸盐水泥160kg、改性凹凸棒土40kg、铝矾土25kg、碳化硅纤维25kg、长石粉20kg、磷石膏20kg、八面沸石粉20kg、玻化微珠12kg，有机硅乳液15kg、聚乙烯醇8kg、丙烯酸甲酯7kg、乙基三甲氧基硅烷6kg和外加剂5kg；
所述改性凹凸棒土的制备方法为：将凹凸棒土放入浓度为8％的冰醋酸溶液中浸泡8小时后，取出，过滤，去离子水洗涤，干燥后，于500℃下煅烧4小时后，取出冷却，磨粉，过200目筛后即得。
其中，所述外加剂按重量百分比计包括以下成分：引气剂30％、早强剂30％、减水剂20％、膨胀剂10％和防冻剂10％。
上述的引气剂采用十二烷基硫酸钠；早强剂采用三乙醇胺；减水剂采用木质素磺酸钙；膨胀剂采用氧化钙；防冻剂采用乙二醇丁醚醋酸酯。
上述的一种防冻混凝土砌块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)将上述全部原料共同输送至浇注搅拌机中，再加入其重量12％的水进行搅拌混匀处理，得浆料，搅拌转速设定为80r/min，时间为2h；
(2)将浆料浇筑至模具内，之后进行初养护处理，得浆料坯体，该初养护是将浇注模具连同浆料在温度为48℃，相对湿度为85％的环境中发气、硬化2h；
(3)将坯体连同浇注模具一起移至切割线固定装置上，脱除浇注模具，将坯体用切割机切割成预定形状，得砌块坯体，切割速度为100mm/s，切割砌块坯体的强度为0.6MPa；
(4)最后将所述砌块坯体放入蒸养釜中进行蒸压养护，且蒸压养护处理的温度为160℃，压力为1.2MPa，时间为3h，蒸压养护结束后便制得本发明的防冻混凝土砌块。性能检测实验
取市售的两种混凝土砌块作为对比例1、2与上述实施例1-3进行性能参数比较，其中，包括采用导热系数仪(型号HAD-DRX-RW)进行保温性检测，利用隔声测试(在搭建好的隔声实验中进行)进行隔音性检测，采用抗压强度试验机对上述5种混凝土制成的砌块进行平均抗压强度及冻后平均抗压强度的检测，结果数据记录于下表1中。
上述两种市售的混凝土砌块所含原料及比重如下：
对比例1：一种加气混凝土砌块，包括下列按重量百分比计的原料：粉煤灰65％、水泥15.8％、石灰13.8％、磷石膏2.96％、铝粉：2.5％。
对比例2：一种加气混凝土砌块，包括下列按重量百分比计的原料：砂69.2％、水泥15.8％、石灰13.8％、硬石膏2.5％、铝粉2.0％。
表1
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防冻混凝土砌块，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：普通硅酸盐水泥120-160份、改性凹凸棒土20-40份、铝矾土15-25份、碳化硅纤维15-25份、长石粉10-20份、磷石膏10-20份、八面沸石粉10-20份、玻化微珠8-12份，有机硅乳液5-15份、聚乙烯醇4-8份、丙烯酸甲酯3-7份、乙基三甲氧基硅烷2-6份和外加剂1-5份；
所述改性凹凸棒土的制备方法为：将凹凸棒土放入浓度为4-8％的冰醋酸溶液中浸泡4-8小时后，取出，过滤，去离子水洗涤，干燥后，于400-500℃下煅烧2-4小时后，取出冷却，磨粉，过100-200目筛后即得。
2.根据权利要求1所述的一种防冻混凝土砌块，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：普通硅酸盐水泥140份、改性凹凸棒土30份、铝矾土20份、碳化硅纤维20份、长石粉15份、磷石膏15份、八面沸石粉15份、玻化微珠10份，有机硅乳液10份、聚乙烯醇6份、丙烯酸甲酯5份、乙基三甲氧基硅烷4份和外加剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种防冻混凝土砌块，其特征在于，所述外加剂按重量百分比计包括以下成分：引气剂20-30％、早强剂20-30％、减水剂20-30％、膨胀剂10-20％和防冻剂10-20％。
4.根据权利要求3所述的一种防冻混凝土砌块，其特征在于，所述引气剂为十二烷基硫酸钠、硅酸钠、碳酸氢钠或碳黑中一种或者一种以上。
5.根据权利要求3所述的一种防冻混凝土砌块，其特征在于，所述早强剂为氯化铝、硫酸钠、硝酸钙或三乙醇胺中的一种或者一种以上。
6.根据权利要求3所述的一种防冻混凝土砌块，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钙、聚丙烯酸钠或氨基磺酸钠中的一种或者一种以上。
7.根据权利要求3所述的一种防冻混凝土砌块，其特征在于，所述膨胀剂为氧化钙。
8.根据权利要求3所述的一种防冻混凝土砌块，其特征在于，所述防冻剂为乙二醇丁醚、二甲基亚砜或乙二醇丁醚醋酸酯中的一种或者一种以上。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的防冻混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份配比预备原料；
(2)将全部原料共同输送至浇注搅拌机中，再加入其重量8-12％的水进行搅拌混匀处理，得浆料，搅拌转速设定为60-80r/min，时间为1-2h；
(3)将浆料浇筑至模具内，之后进行初养护处理，得浆料坯体，该初养护是将浇注模具连同浆料在温度为42-48℃，相对湿度为75-85％的环境中发气、硬化1-2h；
(4)将坯体连同浇注模具一起移至切割线固定装置上，脱除浇注模具，将坯体用切割机切割成预定形状，得砌块坯体，切割速度为80-100mm/s，切割砌块坯体的强度为0.4-0.6MPa；
(5)最后将所述砌块坯体放入蒸养釜中进行蒸压养护处理后，即可。
10.根据权利要求9所述的一种防冻混凝土砌块的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中蒸压养护处理的温度为120-160℃，压力为0.8-1.2MPa，时间为2-3h。
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