CN107188602A - 一种抗渗高强度混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗渗高强度混凝土砌块及其制备方法，涉及混凝土砌块领域，该种混凝土砌块包括以下按重量份计的原料：矿渣硅酸盐水泥120‑160份、包膜纳米粉煤灰60‑80份、漂珠20‑30份、玻璃纤维15‑25份、加气铝粉10‑20份、叶腊石粉10‑20份、丝光沸石粉10‑20份、过硫酸钾6‑10份，聚乙烯醇4‑8份、丙烯酸3‑7份、N‑羟甲基丙烯酰胺2‑6份、早强剂2‑4份、减水剂1‑5份、憎水剂1‑3份、发泡剂1‑5份、稳泡剂1‑3份。其制备方法是将以上原料搅拌混匀浇筑至模具内，之后进行初养护‑切割‑蒸压养护，即制得本发明的混凝土砌块成品，该种混凝土砌块抗压、抗折强度高、防水抗渗性能好，提高了建筑墙体的安全性及耐久性，具有广阔的市场前景。

Description

一种抗渗高强度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，具体涉及一种抗渗高强度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，但是目前现有的混凝土还是具有干燥收缩值大、易渗水、强度低的问题，干燥收缩变形即是混凝土停止养护后，置于未饱和空气中的混凝土因失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩，结合着易渗水、力学强度低等问题而应用于实际工程常常带来墙体开裂等不易解决的建筑工程通病。
为解决混凝土的干燥收缩值大、强度不高的问题，人们做了很多努力，包括改变其原材料的配合比，使用外加剂、改变生产工艺等方法，虽然有一定效果，但均有其局限性。总之，混凝土还离不开混凝土用料和工艺的发展，离不开混凝土的工程应用对象的发展变化。因此，进一步完善混凝土砌块的成品性能尤为必要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种抗渗高强度混凝土砌块及其制备方法，该种混凝土砌块抗压、抗折强度高、防水抗渗性能好，提高了建筑墙体的安全性及耐久性，具有广阔的市场前景。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种抗渗高强度混凝土砌块，包括以下按重量份计的原料：矿渣硅酸盐水泥120-160份、包膜纳米粉煤灰60-80份、漂珠20-30份、玻璃纤维15-25份、加气铝粉10-20份、叶腊石粉10-20份、丝光沸石粉10-20份、过硫酸钾6-10份，聚乙烯醇4-8份、丙烯酸3-7份、N-羟甲基丙烯酰胺2-6份、早强剂2-4份、减水剂1-5份、憎水剂1-3份、发泡剂1-5份、稳泡剂1-3份；
所述包膜纳米粉煤灰的制备方法为：先将粉煤灰用酒精进行球磨分散处理3-4h，再在其中加入相当于其重量5-7％的烷基糖苷、3-5％的磷酸三甲苯酯、10-12％的去离子水，在75-85℃恒温水浴中搅拌加热1-2h，得分散液，再向所述分散液里面加入相当于其重量12-16％的浓度为15-25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为8-10，经过滤、洗涤、干燥处理后，在520-580℃条件下烧结3-5h，自然冷却至室温后，将其研磨成纳米粉末即得。
进一步地，所述混凝土砌块包括以下按重量份计的原料：矿渣硅酸盐水泥140份、包膜纳米粉煤灰70份、漂珠25份、玻璃纤维20份、加气铝粉15份、叶腊石粉15份、丝光沸石粉15份、过硫酸钾8份，聚乙烯醇6份、丙烯酸5份、N-羟甲基丙烯酰胺4份、早强剂3份、减水剂3份、憎水剂2份、发泡剂3份、稳泡剂2份。
优选地，所述早强剂采用氯化铝、硫酸钠、硝酸钙或三乙醇胺中的一种或者一种以上。
优选地，所述减水剂采用木质素磺酸钙、聚丙烯酸钠或氨基磺酸钠中的一种或者一种以上。
优选地，所述憎水剂采用有机硅乳液。
优选地，所述发泡剂采用十二烷基苯磺酸钠、松香或苯磺酸钠中的一种或者一种以上。
优选地，所述稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或FM-550型稳泡剂中的一种。
上述的一种抗渗高强度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)将上述所有原料输送至浇注搅拌机中进行搅拌混匀处理，得浆料，且搅拌转速设定为60-80r/min，时间为1-2h；
(3)将所述浆料浇筑至模具内，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；
(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。
作为本发明的一种优化方案，上述步骤(4)中的切割速度为80-100mm/s，切割砌块坯体的强度为0.4-0.6MPa。
作为本发明的一种优化方案，上述步骤(5)中蒸压养护处理的温度为120-180℃，压力为1.2-1.4MPa，时间为1-2h。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的混凝土砌块以漂珠、玻璃纤维、叶腊石粉、丝光沸石粉等作为配料，大大增加了成品混凝土砌块的力学强度，其中经检测，本发明的成品混凝土砌块的平均抗压强度可达108.3MPa，平均抗折强度可达20.1MPa；远远超出国家对新型混凝土砌块的强度标准；
(2)本发明的混凝土砌块通过加入包膜纳米粉煤灰、加气铝粉等成分，提高了成品混凝土砌块的防水抗渗性能，且进一步增强了成品砌块的抗震耐腐蚀性，有效地延长了混凝土砌块的使用寿命，增加了其耐久性。
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
一种抗渗高强度混凝土砌块，预备以下原料：矿渣硅酸盐水泥120kg、包膜纳米粉煤灰60kg、漂珠20kg、玻璃纤维15kg、加气铝粉10kg、叶腊石粉10kg、丝光沸石粉10kg、过硫酸钾6kg，聚乙烯醇4kg、丙烯酸3kg、N-羟甲基丙烯酰胺2kg、早强剂2kg、减水剂1kg、憎水剂1kg、发泡剂1kg、稳泡剂1kg；
所述包膜纳米粉煤灰的制备方法为：称取60kg粉煤灰用酒精进行球磨分散处理3h，再在其中加入相当于其重量5％的烷基糖苷、3％的磷酸三甲苯酯、10％的去离子水，在75℃恒温水浴中搅拌加热1h，得分散液，再向所述分散液里面加入相当于其重量12％的浓度为15％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为8，经过滤、洗涤、干燥处理后，在520℃条件下烧结3h，自然冷却至室温后，将其研磨成纳米粉末即得。
其中，上述早强剂采用氯化铝；减水剂采用木质素磺酸钙；憎水剂采用有机硅乳液；发泡剂采用十二烷基苯磺酸钠；稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液。
上述的一种抗渗高强度混凝土砌块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按上述重量预备原料；
(2)将上述所有原料输送至浇注搅拌机中进行搅拌混匀处理，得浆料，且搅拌转速设定为60r/min，时间为1h；
(3)将所述浆料浇筑至模具内，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；
(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，且切割速度为80mm/s，切割砌块坯体的强度为0.4MPa；
(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，即制得本发明的成品混凝土砌块，其中，蒸压养护处理的温度为120℃，压力为1.2MPa，时间为1h。
实施例2
一种抗渗高强度混凝土砌块，预备以下原料：矿渣硅酸盐水泥140kg、包膜纳米粉煤灰70kg、漂珠25kg、玻璃纤维20kg、加气铝粉15kg、叶腊石粉15kg、丝光沸石粉15kg、过硫酸钾8kg，聚乙烯醇6kg、丙烯酸5kg、N-羟甲基丙烯酰胺4kg、早强剂3kg、减水剂3kg、憎水剂2kg、发泡剂3kg、稳泡剂2kg；
所述包膜纳米粉煤灰的制备方法为：称取70kg粉煤灰用酒精进行球磨分散处理3.5h，再在其中加入相当于其重量6％的烷基糖苷、4％的磷酸三甲苯酯、11％的去离子水，在80℃恒温水浴中搅拌加热1.5h，得分散液，再向所述分散液里面加入相当于其重量14％的浓度为20％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9，经过滤、洗涤、干燥处理后，在550℃条件下烧结4h，自然冷却至室温后，将其研磨成纳米粉末即得。
其中，上述早强剂采用氯化铝、硫酸钠、硝酸钙和三乙醇胺四种混合物，且四种成分之间的质量比为1:1:1:2；减水剂采用聚丙烯酸钠和氨基磺酸钠两种混合物，且两种成分之间的质量比为1:1；憎水剂采用有机硅乳液；发泡剂采用松香和苯磺酸钠两种混合物，且两种成分之间的质量比为1:2；稳泡剂采用FM-550型稳泡剂。
上述的一种抗渗高强度混凝土砌块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按上述重量预备原料；
(2)将上述所有原料输送至浇注搅拌机中进行搅拌混匀处理，得浆料，且搅拌转速设定为70r/min，时间为1.5h；
(3)将所述浆料浇筑至模具内，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；
(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，且切割速度为90mm/s，切割砌块坯体的强度为0.5MPa；
(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，即制得本发明的成品混凝土砌块，其中，蒸压养护处理的温度为150℃，压力为1.3MPa，时间为1.5h。
实施例3
一种抗渗高强度混凝土砌块，预备以下原料：矿渣硅酸盐水泥160kg、包膜纳米粉煤灰80kg、漂珠30kg、玻璃纤维25kg、加气铝粉20kg、叶腊石粉20kg、丝光沸石粉20kg、过硫酸钾10kg，聚乙烯醇8kg、丙烯酸7kg、N-羟甲基丙烯酰胺6kg、早强剂4kg、减水剂5kg、憎水剂3kg、发泡剂5kg、稳泡剂3kg；
所述包膜纳米粉煤灰的制备方法为：称取80kg粉煤灰用酒精进行球磨分散处理4h，再在其中加入相当于其重量7％的烷基糖苷、5％的磷酸三甲苯酯、12％的去离子水，在85℃恒温水浴中搅拌加热2h，得分散液，再向所述分散液里面加入相当于其重量16％的浓度为25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为10，经过滤、洗涤、干燥处理后，在580℃条件下烧结5h，自然冷却至室温后，将其研磨成纳米粉末即得。
其中，上述早强剂采用氯化铝、硫酸钠和硝酸钙三种混合物，且三种成分之间的质量比为1:1:1；减水剂采用氨基磺酸钠；憎水剂采用有机硅乳液；发泡剂采用苯磺酸钠；稳泡剂采用聚丙烯酰胺。
上述的一种抗渗高强度混凝土砌块的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按上述重量预备原料；
(2)将上述所有原料输送至浇注搅拌机中进行搅拌混匀处理，得浆料，且搅拌转速设定为80r/min，时间为2h；
(3)将所述浆料浇筑至模具内，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；
(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，且切割速度为100mm/s，切割砌块坯体的强度为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，即制得本发明的成品混凝土砌块，其中，蒸压养护处理的温度为180℃，压力为1.4MPa，时间为2h。
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)

1.一种抗渗高强度混凝土砌块，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：矿渣硅酸盐水泥120-160份、包膜纳米粉煤灰60-80份、漂珠20-30份、玻璃纤维15-25份、加气铝粉10-20份、叶腊石粉10-20份、丝光沸石粉10-20份、过硫酸钾6-10份，聚乙烯醇4-8份、丙烯酸3-7份、N-羟甲基丙烯酰胺2-6份、早强剂2-4份、减水剂1-5份、憎水剂1-3份、发泡剂1-5份、稳泡剂1-3份；
所述包膜纳米粉煤灰的制备方法为：先将粉煤灰用酒精进行球磨分散处理3-4h，再在其中加入相当于其重量5-7％的烷基糖苷、3-5％的磷酸三甲苯酯、10-12％的去离子水，在75-85℃恒温水浴中搅拌加热1-2h，得分散液，再向所述分散液里面加入相当于其重量12-16％的浓度为15-25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为8-10，经过滤、洗涤、干燥处理后，在520-580℃条件下烧结3-5h，自然冷却至室温后，将其研磨成纳米粉末即得。
2.根据权利要求1所述的一种抗渗高强度混凝土砌块，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：矿渣硅酸盐水泥140份、包膜纳米粉煤灰70份、漂珠25份、玻璃纤维20份、加气铝粉15份、叶腊石粉15份、丝光沸石粉15份、过硫酸钾8份，聚乙烯醇6份、丙烯酸5份、N-羟甲基丙烯酰胺4份、早强剂3份、减水剂3份、憎水剂2份、发泡剂3份、稳泡剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种抗渗高强度混凝土砌块，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。
4.根据权利要求1所述的一种抗渗高强度混凝土砌块，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。
5.根据权利要求1所述的一种抗渗高强度混凝土砌块，其特征在于，所述憎水剂为有机硅乳液。
6.根据权利要求1所述的一种抗渗高强度混凝土砌块，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠、松香或苯磺酸钠中的一种或者一种以上。
7.根据权利要求1所述的一种抗渗高强度混凝土砌块，其特征在于，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或FM-550型稳泡剂中的一种。
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的抗渗高强度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)将所述全部原料共同输送至浇注搅拌机中进行搅拌混匀处理，得浆料，且搅拌转速设定为60-80r/min，时间为1-2h；
(3)将所述浆料浇筑至模具内，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；
(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。
9.根据权利要求8所述的一种抗渗高强度混凝土砌块的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的切割速度为80-100mm/s，切割砌块坯体的强度为0.4-0.6MPa。
10.根据权利要求8所述的一种抗渗高强度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120-180℃，压力为1.2-1.4MPa，时间为1-2h。
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