CN107651973A - 一种蒸压加气混凝土砌块 - Google Patents

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CN107651973A CN201710929234.8A CN201710929234A CN107651973A CN 107651973 A CN107651973 A CN 107651973A CN 201710929234 A CN201710929234 A CN 201710929234A CN 107651973 A CN107651973 A CN 107651973A
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Abstract

本发明公开了一种蒸压加气混凝土砌块，属于轻质保温建筑材料技术领域。本发明将硅粉，铝粉，电石和胶粘剂搅拌混合，得混合浆料；将椰炭纤维与混合浆料搅拌混合，固化，得改性椰炭纤维；将蜂蜡和石蜡倒入坩埚中加热熔融，将改性椰炭纤维置于坩埚上方熏蒸，得包覆椰炭纤维；将壳聚糖与水混合溶胀，加热搅拌溶解，得壳聚糖液；将聚乙烯醇与水混合溶胀，加热搅拌溶解，得聚乙烯醇液；将壳聚糖液，聚乙烯醇液，交联剂，碳酸氢钠和酵母加热搅拌混合，得缓冲液；将包覆椰炭纤维和缓冲液搅拌混合，自然晾干，得加气剂。本发明提供的蒸压加气混凝土砌块具有优异的抗冻性能和力学性能。

Description

一种蒸压加气混凝土砌块
技术领域
本发明公开了一种蒸压加气混凝土砌块，属于轻质保温建筑材料技术领域。
背景技术
蒸压加气混凝土砌块是以粉煤灰，石灰，水泥，石膏，矿渣等为主要原料，加入适量发气剂，调节剂，气泡稳定剂，经配料搅拌，浇注，静停，切割和高压蒸养等工艺过程而制成的一种多孔混凝土制品。蒸压加气混凝土砌块的单位体积重量是粘土砖的三分之一，保温性能是粘土砖的3-4倍，隔音性能是粘土砖的2倍，抗渗性能是粘土砖的一倍以上，耐火性能是钢筋混凝土的6-8倍。砌块的砌体强度约为砌块自身强度的80%（红砖为30%）。蒸压加气混凝土砌块的施工特性也非常优良，它不仅可以在工厂内生产出各种规格，还可以像木材一样进行锯、刨、钻、钉，又由于它的体积比较大，因此施工速度也较为快捷，可作为一般建筑的填充材料。然而，加气混凝土砌块体积变形系数偏大、强度偏低、吸水率大，且砌筑成墙体时，墙体易出现裂缝，抹灰层易产生大面积龟裂、空鼓和脱落现象，表现出明显的脆性，在一定程度上阻碍了蒸压加气混凝土砌块的进一步应用和推广。
除此之外，加气混凝土的抗冻性能是评价其耐久性的一个重要指标。导致加气混凝土冻害的机理主要有两种：一是冰胀压理论，由于负温下材料中的孔隙水结冻体积膨胀，受孔壁约束形成膨胀压力，从而在孔周围的微观结构中产生拉应力使材料破坏。二是渗透压理论，由于冰的自由能小于液态水的自由能，在冻结时凝胶孔中的水流向毛细孔，当毛细孔水结成冰时，凝胶孔中过冷水在材料微观结构中迁移和重分布从而引起渗透压力，导致冻害。
因此，制备一种兼备高抗压强度和抗冻性能的蒸压加气混凝土砌块，是其在保温建筑材料领域及多领域应用亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统蒸压加气混凝土砌块抗冻性差及力学性能不佳的问题，提供了一种蒸压加气混凝土砌块。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种蒸压加气混凝土砌块，是由以下重量份数的原料组成：70～80份骨料，30～40份水泥，10～20份粉煤灰，10～20份硅灰，10～20份矿渣，20～30份水，20～30份硅烷偶联剂，10～20份加气剂；
所述加气剂的制备方法为：
（1）按重量份数计，将5～6份硅粉，5～6份铝粉，5～6份电石和10～15份胶粘剂搅拌混合，得混合浆料；
（2）将椰炭纤维与混合浆料按质量比1：5～1：10搅拌混合，固化，得改性椰炭纤维；
（3）按重量份数计，将10～20份蜂蜡和20～30份石蜡倒入坩埚中加热熔融，将改性椰炭纤维置于坩埚上方熏蒸，得包覆椰炭纤维；
（4）将壳聚糖与水按质量比1：50～1：100混合溶胀，加热搅拌溶解，得壳聚糖液；
（5）将聚乙烯醇与水按质量比1：50～1：100混合溶胀，加热搅拌溶解，得聚乙烯醇液；
（6）按重量份数计，将10～20份壳聚糖液，10～20份聚乙烯醇液，1～2份交联剂，3～4份碳酸氢钠和0.1～0.2份酵母加热搅拌混合，得缓冲液；
（7）将包覆椰炭纤维和缓冲液按质量比1：5～1：10搅拌混合，自然晾干，即得加气剂。
所述骨料为河砂，山砂，海砂，石屑或废渣砂中的任意一种。
所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥中的任意一种。
所述矿渣为高炉矿渣，粒化高炉矿渣或矿渣棉中的任意一种。
所述硅烷偶联剂型号为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。
（1）所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂，酚醛树脂胶粘剂或脲醛树脂胶粘剂中的任意一种。
（5）所述交联剂为戊二醛或对苯二甲醛中的任意一种。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过添加加气剂，首先，通过添加胶粘剂将起泡物硅粉，铝粉和电石固定在椰炭纤维表面，形成一层加气层，通过蜂蜡和石蜡蒸气熏蒸，在加气层外形成一层蜡质层，一方面，蜡质层是疏水的，起到隔绝水分的作用，避免起泡剂失效，另一方面，蜂蜡可作为酵母菌的营养源，在后续过程中可逐渐被酵母菌降解，使蜡质层形成多孔结构，有利于后续制备过程中加气层与水接触而起泡，其次通过加入壳聚糖和酵母，壳聚糖经过酵母菌的降解作用，使得壳聚糖中的羟基和氨基等活性基团得以暴露，使壳聚糖可以在交联剂作用下，以椰炭纤维为固着点，在体系内部形成壳聚糖三维交联网络，另外，交联后的壳聚糖具有良好的吸水和保水性能，其内部储存的水分可促进水泥的充分水化，从而使壳聚糖三维交联网络与水泥水化形成的凝胶网络结构相互穿插，使体系中交联网络致密度得以提升，并以椰炭纤维为加强筋，起到充分提高产品力学性能的作用；
（2）本发明椰碳纤维通过壳聚糖形成的交联网络，与水泥水化过程中形成的交联网络穿插交联，使得混凝土体系中交联密度得以提升，提升了混凝土砌块的力学性能，且壳聚糖可在冻融循环中，进一步交联，在提升混凝土砌块的力学性能的同时，进一步提升体系的抗冻性能。
具体实施方式
按重量份数计，将5～6份硅粉，5～6份铝粉，5～6份电石和10～15份胶粘剂加入搅拌球磨机中，于转速为500～600r/min条件下，球磨搅拌40～50min，得混合浆料；将椰炭纤维与混合浆料按质量比1：5～1：10加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌20～30min后，加入烘箱中固化5～10min，得改性椰炭纤维；按重量份数计，将10～20份蜂蜡和20～30份石蜡倒入坩埚中，于温度为180～210℃条件下，加热熔融10～20min，将改性椰炭纤维置于坩埚上方熏蒸2～3h，得包覆椰炭纤维；将壳聚糖与水按质量比1：50～1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为30～40℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌溶解30～40min，即得壳聚糖液；将聚乙烯醇与水按质量比1：50～1：100加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～4h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为95～100℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌溶解30～40min，即得聚乙烯醇液；按重量份数计，将10～20份壳聚糖液，10～20份聚乙烯醇液，1～2份交联剂，3～4份碳酸氢钠和0.1～0.2份酵母加入4号烧杯中，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为30～40℃，转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～50min，得缓冲液；将包覆椰炭纤维和缓冲液按质量比1：5～1：10加入5号烧杯，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～50min，得湿物料，将湿物料置于室温条件下干燥5～6h，即得加气剂；按重量份数计，将70～80份骨料，30～40份水泥，10～20份粉煤灰，10～20份硅灰，10～20份矿渣，20～30份水，20～30份硅烷偶联剂，10～20份加气剂加入混料机中，于转速为100～200r/min条件下，搅拌混合40～50min，得混合物料，再将混合物料注入模具中，静置2～3h，脱模，得坯料，将坯料移入蒸压釜中，于温度为180～200℃，压力为1.3～1.6MPa条件下进行高压蒸气发泡养护8～12h，出料，再于室温条件下自然养护28～30天，即得蒸压加气混凝土砌块。所述骨料为河砂，山砂，海砂，石屑或废渣砂中的任意一种。所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥中的任意一种。所述矿渣为高炉矿渣，粒化高炉矿渣或矿渣棉中的任意一种。所述硅烷偶联剂型号为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂，酚醛树脂胶粘剂或脲醛树脂胶粘剂中的任意一种。所述交联剂为戊二醛或对苯二甲醛中的任意一种。
实例1
按重量份数计，将6份硅粉，6份铝粉，6份电石和15份胶粘剂加入搅拌球磨机中，于转速为600r/min条件下，球磨搅拌50min，得混合浆料；将椰炭纤维与混合浆料按质量比1：10加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌30min后，加入烘箱中固化10min，得改性椰炭纤维；按重量份数计，将20份蜂蜡和30份石蜡倒入坩埚中，于温度为210℃条件下，加热熔融20min，将改性椰炭纤维置于坩埚上方熏蒸3h，得包覆椰炭纤维；将壳聚糖与水按质量比1：100加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解40min，即得壳聚糖液；将聚乙烯醇与水按质量比1：100加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解40min，即得聚乙烯醇液；按重量份数计，将20份壳聚糖液，20份聚乙烯醇液，2份交联剂，4份碳酸氢钠和0.2份酵母加入4号烧杯中，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为40℃，转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得缓冲液；将包覆椰炭纤维和缓冲液按质量比1：10加入5号烧杯，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得湿物料，将湿物料置于室温条件下干燥6h，即得加气剂；按重量份数计，将80份骨料，40份水泥，20份粉煤灰，20份硅灰，20份矿渣，30份水，30份硅烷偶联剂，20份加气剂加入混料机中，于转速为200r/min条件下，搅拌混合50min，得混合物料，再将混合物料注入模具中，静置3h，脱模，得坯料，将坯料移入蒸压釜中，于温度为200℃，压力为1.6MPa条件下进行高压蒸气发泡养护12h，出料，再于室温条件下自然养护30天，即得蒸压加气混凝土砌块。所述骨料为河砂。所述水泥为硅酸盐水泥。所述矿渣为高炉矿渣。所述硅烷偶联剂型号为硅烷偶联剂KH-550。所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂。所述交联剂为戊二醛。
实例2
按重量份数计，将5份硅粉，5份铝粉，5份电石和13份胶粘剂加入搅拌球磨机中，于转速为550r/min条件下，球磨搅拌45min，得混合浆料；将椰炭纤维与混合浆料按质量比1：7加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌25min后，加入烘箱中固化7min，得改性椰炭纤维；按重量份数计，将15份蜂蜡和25份石蜡倒入坩埚中，于温度为190℃条件下，加热熔融15min，将改性椰炭纤维置于坩埚上方熏蒸2h，得包覆椰炭纤维；将壳聚糖与水按质量比1：80加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合25min后，静置溶胀3h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为400r/min条件下，加热搅拌溶解35min，即得壳聚糖液；将聚乙烯醇与水按质量比1：80加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合25min后，静置溶胀3h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为97℃，转速为400r/min条件下，加热搅拌溶解35min，即得聚乙烯醇液；按重量份数计，将15份壳聚糖液，15份聚乙烯醇液，1份交联剂，3份碳酸氢钠和0.1份酵母加入4号烧杯中，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为35℃，转速为400r/min条件下，搅拌混合45min，得缓冲液；将包覆椰炭纤维和缓冲液按质量比1：7加入5号烧杯，于转速为400r/min条件下，搅拌混合45min，得湿物料，将湿物料置于室温条件下干燥5h，即得加气剂；按重量份数计，将75份骨料，35份水泥，15份粉煤灰，15份硅灰，15份矿渣，25份水，25份硅烷偶联剂，15份加气剂加入混料机中，于转速为150r/min条件下，搅拌混合45min，得混合物料，再将混合物料注入模具中，静置2h，脱模，得坯料，将坯料移入蒸压釜中，于温度为190℃，压力为1.5MPa条件下进行高压蒸气发泡养护10h，出料，再于室温条件下自然养护29天，即得蒸压加气混凝土砌块。所述骨料为河砂。所述水泥为硅酸盐水泥。所述矿渣为高炉矿渣。所述硅烷偶联剂型号为硅烷偶联剂KH-550。所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂。所述交联剂为戊二醛。
实例3
按重量份数计，将5份硅粉，5份铝粉，5份电石和10份胶粘剂加入搅拌球磨机中，于转速为500r/min条件下，球磨搅拌40min，得混合浆料；将椰炭纤维与混合浆料按质量比1：5加入1号烧杯中，用玻璃棒搅拌20min后，加入烘箱中固化5min，得改性椰炭纤维；按重量份数计，将10份蜂蜡和20份石蜡倒入坩埚中，于温度为180℃条件下，加热熔融10min，将改性椰炭纤维置于坩埚上方熏蒸2h，得包覆椰炭纤维；将壳聚糖与水按质量比1：50加入2号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀3h，再将2号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为30℃，转速为300r/min条件下，加热搅拌溶解30min，即得壳聚糖液；将聚乙烯醇与水按质量比1：50加入3号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20min后，静置溶胀3h，再将3号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为95℃，转速为300r/min条件下，加热搅拌溶解30min，即得聚乙烯醇液；按重量份数计，将10份壳聚糖液，10份聚乙烯醇液，1份交联剂，3份碳酸氢钠和0.1份酵母加入4号烧杯中，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为30℃，转速为300r/min条件下，搅拌混合40min，得缓冲液；将包覆椰炭纤维和缓冲液按质量比1：5加入5号烧杯，于转速为300r/min条件下，搅拌混合40min，得湿物料，将湿物料置于室温条件下干燥5h，即得加气剂；按重量份数计，将70份骨料，30份水泥，10份粉煤灰，10份硅灰，10份矿渣，20份水，20份硅烷偶联剂，10份加气剂加入混料机中，于转速为100r/min条件下，搅拌混合40min，得混合物料，再将混合物料注入模具中，静置2h，脱模，得坯料，将坯料移入蒸压釜中，于温度为180℃，压力为1.3MPa条件下进行高压蒸气发泡养护8h，出料，再于室温条件下自然养护28天，即得蒸压加气混凝土砌块。所述骨料为河砂。所述水泥为硅酸盐水泥。所述矿渣为高炉矿渣。所述硅烷偶联剂型号为硅烷偶联剂KH-550。所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂。所述交联剂为戊二醛。
对比例：北京某建材有限公司生产的蒸压加气混凝土砌块。
将实例1至3所得的蒸压加气混凝土砌块及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.力学性能：试验采用REGER牌万能材料试验机，依据GB/T11969对砌块进行抗压试验；
2.抗冻性能：按照GB/T11969进行检测，分别进行15次冻融循环，并测量冻融前后质量，分别计算出质量损失率，质量损失率越小，则抗冻性越好。
具体检测结果如表1所示：
表1
检测项目 实例1 实例2 实例3 对比例
抗压强度/MPa 10.1 8.3 7.4 3.2
质量损失率/% 0.7 1.6 2.5 4.3
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的蒸压加气混凝土砌块在提高其力学性能的同时其抗冻性能也显著提高，在保温建筑材料领域及多领域的发展中具有广阔的前景。

Claims (7)

1.一种蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：70～80份骨料，30～40份水泥，10～20份粉煤灰，10～20份硅灰，10～20份矿渣，20～30份水，20～30份硅烷偶联剂，10～20份加气剂；
所述加气剂的制备方法为：
（1）按重量份数计，将5～6份硅粉，5～6份铝粉，5～6份电石和10～15份胶粘剂搅拌混合，得混合浆料；
（2）将椰炭纤维与混合浆料按质量比1：5～1：10搅拌混合，固化，得改性椰炭纤维；
（3）按重量份数计，将10～20份蜂蜡和20～30份石蜡倒入坩埚中加热熔融，将改性椰炭纤维置于坩埚上方熏蒸，得包覆椰炭纤维；
（4）将壳聚糖与水按质量比1：50～1：100混合溶胀，加热搅拌溶解，得壳聚糖液；
（5）将聚乙烯醇与水按质量比1：50～1：100混合溶胀，加热搅拌溶解，得聚乙烯醇液；
（6）按重量份数计，将10～20份壳聚糖液，10～20份聚乙烯醇液，1～2份交联剂，3～4份碳酸氢钠和0.1～0.2份酵母加热搅拌混合，得缓冲液；
（7）将包覆椰炭纤维和缓冲液按质量比1：5～1：10搅拌混合，自然晾干，即得加气剂。
2.根据权利要求1所述一种蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述骨料为河砂，山砂，海砂，石屑或废渣砂中的任意一种。
3.根据权利要求1所述一种蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥中的任意一种。
4.根据权利要求1所述一种蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述矿渣为高炉矿渣，粒化高炉矿渣或矿渣棉中的任意一种。
5.根据权利要求1所述一种蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述硅烷偶联剂型号为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。
6.根据权利要求1所述一种蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：（1）所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂，酚醛树脂胶粘剂或脲醛树脂胶粘剂中的任意一种。
7.根据权利要求1所述一种蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：（5）所述交联剂为戊二醛或对苯二甲醛中的任意一种。
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