CN108083749B - 一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块及其制备方法，具体步骤如下：1)按照如下组分按重量分数准备材料：红柱石废矿渣70‑80份，微硅粉5‑10份，生石膏粉15‑20份，发泡剂0.2～0.4份；2)混合、搅拌；3)浇注、静养；4)蒸养。本发明的有益效果：通过对红柱石废矿渣以及微硅粉进行配合利用，制成新型节能建筑材料，并且增强了加气混凝土砌块的抗压强度、冻后强度。不但减少了工业废矿渣对环境造成的污染，而且有效地节约了矿产资源，提高了资源利用率。

Description

一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块及其制备方法。
背景技术
新疆的红柱石类矿产成矿条件十分优越，矿产资源非常丰富，经初步探明的红柱石资源储量已达数千万吨，预测资源量丰富。红柱石矿物耐高温、抗腐蚀，并且在高温条件下体积稳定、机械强度高、物理机械性能良好，被应用于冶金工业、有色金属工业、玻璃制造业、水泥工业和陶瓷工业。红柱石在加工时产生的废矿渣，具有利用潜力，如不合理利用，不仅造成资源浪费，还污染环境。红柱石废矿渣加气混凝土砌块是一种国家认证的新型建筑墙体材料，符合国家资源综合利用循环经济，节约土地资源的政策方向。
红柱石废矿渣的主要化学成份是SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO等，主要矿物成份SiO2(石英)、KFeMg2(AlSi3O10)(黑云母)、Al2(SiO4)O(红柱石)。由于废矿渣中石英成份有限(加气混凝土砌块必须具备的活性SiO2成份)，而充分激活其有限石英成份是能否生产出合格红柱石废矿渣加气混凝土砌块的关键。
微硅粉(硅灰)是金属硅或硅铁等合金冶炼从烟气中回收的粉尘，微硅粉平均粒径为0.15－0.20μm，比表面积为15000－20000m2/kg。其主要成分为二氧化硅，含量一般80-92％，杂质成分有氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化铝和活性炭等。由于微硅粉中二氧化硅属无定型物质，活性高，颗粒细小，比表面积大，具有优良的理化性能，是一种廉价的超微粉体，可以对其进行合理利用。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块。
为达到以上目的，本发明一方面提供了一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，包括如下重量份数的组分：红柱石废矿渣70-80份，微硅粉5-10份，生石膏粉15-20份，发泡剂0.2-0.4份。微硅粉和红柱石废矿渣配合后，能够提升加气混凝土砌块的抗压强度，并减小冻后强度与抗压强度之间的差距。微硅粉颗粒细小，均匀充填混凝土砌块中的微孔，减少了微孔容积，从而增强加气混凝土砌块的致密性。
本发明中的微硅粉为微硅粉原料改性而得，具体为将微硅粉原料加入到三口烧瓶中，预热，加入质量比1:1的氨水，控制温度于120℃预热2h脱除水分，然后降温至95℃，加入微硅粉、硅烷偶联剂进行表面改性，高速搅拌60min后，干燥所得。
优选地，各组分重量份数如下：红柱石废矿渣75份，微硅粉10份，生石膏粉15份，发泡剂0.2份。
优选地，所述发泡剂为二氯四氟乙烷。
基于上述内容，本发明另一方面还提供了含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块的制备方法，具体步骤如下：
1)材料准备
分别按照如下组分按重量分数准备材料：
红柱石废矿渣70-80份，生石膏粉15-20份，微硅粉5-10份，发泡剂0.2-0.4份；
将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；
所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置3-5天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％-69％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50～60℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养1.5-2小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度180℃-200℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
本发明的有益效果：通过对红柱石废矿渣进行物理变性制成新型节能建筑材料，将微硅粉与红柱石废渣配合，增强了加气混凝土砌块的抗压强度和冻后强度。不但减少了工业废矿渣对环境造成的污染，而且有效地节约了矿产资源，提高了资源利用率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，具体步骤如下：
1)材料准备
分别按照如下组分按重量分数准备材料：
红柱石废矿渣70份，生石膏粉15份，微硅粉5份，二氯四氟乙烷0.2份；
将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；
所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置3天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养1.5小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度180℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
成品技术指标：
抗压强度(平均)3.8MPa；
平密度 622kg/m3；
冻后强度 3.1MPa；
导热系数 0.12W/(m·K)
放射性：a、内照指数0.5；b、外照指数0.7；
实施例2
一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，具体步骤如下：1)材料准备：分别按照如下组分按重量分数准备材料：
红柱石废矿渣70份，生石膏粉15份，微硅粉10份，二氯四氟乙烷0.2份，将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置5天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养2小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度190℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
成品技术指标：
抗压强度(平均)3.9MPa；
平密度 620kg/m3；
冻后强度 3.3MPa；
导热系数 0.12W/(m·K)
放射性：a、内照指数0.4；b、外照指数0.6；
实施例3
一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，具体制备步骤如下：
1)材料准备：分别按照如下组分按重量分数准备材料：
红柱石废矿渣75份，生石膏粉15份，微硅粉5份，二氯四氟乙烷0.2份，将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；
所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置4天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养2小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度200℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
成品技术指标：
抗压强度(平均)3.7MPa；
平密度 621kg/m3；
冻后强度 3.2MPa；
导热系数 0.12W/(m·K)
放射性：a、内照指数0.4；b、外照指数0.6；
实施例4
一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，具体步骤如下：1)材料准备：分别按照如下组分按重量分数准备材料：
红柱石废矿渣75份，生石膏粉15份，微硅粉10份，二氯四氟乙烷0.2份，将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置5天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养2小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度190℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
成品技术指标：
抗压强度(平均)4.0MPa；
平密度 625kg/m3；
冻后强度 3.6MPa；
导热系数 0.13W/(m·K)
放射性：a、内照指数0.6；b、外照指数0.7；
实施例5
一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，具体步骤如下：1)材料准备：分别按照如下组分按重量分数准备材料：
红柱石废矿渣80份，生石膏粉15份，微硅粉5份，二氯四氟乙烷0.2份，将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置5天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养2小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度190℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
成品技术指标：
抗压强度(平均)3.5MPa；
平密度 622kg/m3；
冻后强度 3.1MPa；
导热系数 0.12W/(m·K)
放射性：a、内照指数0.5；b、外照指数0.7；
实施例6
一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，具体步骤如下：1)材料准备：分别按照如下组分按重量分数准备材料：
红柱石废矿渣80份，生石膏粉15份，微硅粉10份，二氯四氟乙烷0.2份，将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置5天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养2小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度190℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
成品技术指标：
抗压强度(平均)3.6MPa；
平密度 623kg/m3；
冻后强度 3.1MPa；
导热系数 0.12W/(m·K)
放射性：a、内照指数0.6；b、外照指数0.7。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，其特征在于，包括如下重量份数的组分：红柱石废矿渣70-80份，微硅粉5-10份，生石膏粉15-20份，发泡剂0.2-0.4份。
2.如权利要求1所述的含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，其特征在于，各组分重量份数如下：红柱石废矿渣75份，微硅粉10份，生石膏粉15份，发泡剂0.2份。
3.如权利要求1所述的含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块，其特征在于，所述发泡剂为二氯四氟乙烷。
4.一种含有红柱石废矿渣的加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)材料准备
分别按照如下组分按重量份数准备材料：
红柱石废矿渣70-80份，微硅粉5-10份，生石膏粉15-20份，发泡剂0.2-0.4份；
将红柱石废矿渣、生石膏粉粉碎至200目；
所述微硅粉为生产太阳能多晶硅产生的烟尘回收废料；所述生石膏粉的有效CaO含量在80％以上，出窑后在空气中放置3-5天；
2)将红柱石废矿渣兑水搅拌制成质量浓度为65％-69％的渣浆，将其他组分依次加入到渣浆中，加温至50～60℃，搅拌均匀，发气膨胀；
3)将发气膨胀好的混合料浇注至模箱中，坯体在40℃的环境下静养1.5-2小时；
4)将静养好的坯体切割后送至蒸养釜中，在温度180℃-200℃，压强11MPa的水蒸气中蒸养8小时。
5.一种利用权利要求4所述的方法制备的红柱石废矿渣加气混凝土砌块。
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