CN108129161A - 复合加气砖及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，公开了一种复合加气砖及制备方法，其技术要点是：包括粉煤灰、石灰、氯化钠、锌粉、铝膏、硅酸钠、水泥和木质素磺酸钙，先将粉煤灰、石灰和水泥球磨混合，再将铝膏、氯化钠、锌粉、硅酸钠和木质素磺酸钙放入搅拌机，制得带蜂窝状浆体，再将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖，再将粗制加气砖移动至预养房，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖，然后将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，最后将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖，解决了现有加气砖在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。

Description

复合加气砖及制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体的讲是一种复合加气砖及制备方法。
背景技术
蒸压加气混凝土砌块，又称作加气砖是以粉煤灰，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。
加气砖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%）。
现有加气砖的配方多从节约成本角度出发，如中国专利“一种茶籽壳粉加气砖及其制备方法”，申请号CN103332948A，公开了一种依托于茶籽壳粉制作加气砖的方法，实现了减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下如昼夜温差在20℃以上，过大的温差易导致加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险。
因此需要一种能够抵抗特殊环境，机械强度及安全参数受环境影响小的复合加气砖及制备方法。
发明内容
本发明针对现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题，提供一种复合加气砖及制备方法。
本发明解决上述技术问题，采用的技术方案是，一种复合加气砖包括粉煤灰、石灰、氯化钠、锌粉、铝膏、硅酸钠、水泥和木质素磺酸钙。
进一步的，按重量份计，粉煤灰50～70份、石灰4～10份、氯化钠0.5～3.5份、锌粉0.5～3.5份，铝膏1～7份，硅酸钠为3～5份、水泥8～12份和木质素磺酸钙0.2～0.8份。
进一步的，按重量份计，粉煤灰55～65份、石灰5～9份、氯化钠1～3份、锌粉1～3份，铝膏2～6份，硅酸钠为4～5份、水泥9～11份和木质素磺酸钙0.4～0.6份。
进一步的，按重量份计，粉煤灰56～64份、石灰6～8份、氯化钠1.5～2.5份、锌粉1.5～2.5份，铝膏2.5～5.5份，硅酸钠为4.2～4.8份、水泥9.5～10.5份和木质素磺酸钙0.4～0.6份。
进一步的，按重量份计，粉煤灰60份、石灰7份、氯化钠2份、锌粉2份，铝膏4份，硅酸钠为4.5份、水泥10份和木质素磺酸钙0.5份。
进一步的，铝膏包括铝粉末、活化粉末和粘结剂。
可选的，按重量份计，铝粉末3份、活化粉末1份、粘结剂1份。
可选的，活化粉末为硼酸、硼砂、CaF2、BaF2、KNO3中的一种或多种，粘结剂为增稠剂、流变剂、去离子水、丙三醇中的一种或多种。
这样设计的目的在于，粉煤灰、石灰和水泥作为加气砖主材料，为加气砖提供了一定机械强度，增加的氯化钠可以起到一定防冻作用，能够降低加气砖中水分的冰点使之不易结晶从而提高整个加气砖的防冻效果。
使用铝膏和锌粉作为加气砖导热物质，其中铝膏中包括铝粉末、活化粉末和粘结剂，铝的熔点在660.37℃，锌的熔点在419.53℃，铝粉末和锌粉在经过加气砖制备后，可形成孔隙率极高、连通空隙极好、粉末不脱落的毛细结构，这种毛细结构与加气砖的表面和/或内壁结合力很高，可使加气砖具有很高的传热效率，从而起到防冻，降低受环境影响的效果，解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
硅酸钠和木质素磺酸钙作为添加剂加入到加气砖中，可以显著改善操作性能，并有减水、增强、防止龟裂等良好效果。
本申请还提供了一种复合加气砖制备方法，具体包括以下步骤：
第一步，将粉煤灰、石灰和水泥分别放入球磨机中进行磨碎，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机搅拌融合，制得融合物；
第一步，将铝膏、氯化钠、锌粉、硅酸钠和木质素磺酸钙放入搅拌机，制得带蜂窝状浆体；
第三步，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
第四步，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为30℃～50℃，预养时间为2～3h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
第五步，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为6～18h，温度为180℃～250℃，压力为8～10MPa；
第六步，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
这样设计的目的在于，通过球磨机将粉煤灰、石灰和水泥加工成相适配的尺寸便于后续搅拌融合，在搅拌融合时铝膏和锌粉等物放入，由于存在加热铝膏渗进浆体中产生氢气，形成蜂窝状结构，同时铝粉末和锌粉在经过加气砖制备后，可形成孔隙率极高、连通空隙极好、粉末不脱落的毛细结构，这种毛细结构与加气砖的表面和/或内壁结合力很高，可使加气砖具有很高的传热效率，从而起到防冻，降低受环境影响的效果，再经过预养、蒸压釜的处理后使加气砖机械性能良好。
本发明的有益效果至少是以下之一：
1.粉煤灰、石灰和水泥作为加气砖主材料，为加气砖提供了一定机械强度，增加的氯化钠可以起到一定防冻作用，能够降低加气砖中水分的冰点使之不易结晶从而提高整个加气砖的防冻效果。
2.使用铝膏和锌粉作为加气砖导热物质，其中铝膏中包括铝粉末、活化粉末和粘结剂，铝的熔点在660.37℃，锌的熔点在419.53℃，铝粉末和锌粉在经过加气砖制备后，可形成孔隙率极高、连通空隙极好、粉末不脱落的毛细结构，这种毛细结构与加气砖的表面和/或内壁结合力很高，可使加气砖具有很高的传热效率，从而起到防冻，降低受环境影响的效果，解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
3.硅酸钠和木质素磺酸钙作为添加剂加入到加气砖中，可以显著改善操作性能，并有减水、增强、防止龟裂等良好效果。
4. 通过球磨机将粉煤灰、石灰和水泥加工成相适配的尺寸便于后续搅拌融合，在搅拌融合时铝膏和锌粉等物放入，由于存在加热铝膏渗进浆体中产生氢气，形成蜂窝状结构，同时铝粉末和锌粉在经过加气砖制备后，可形成孔隙率极高、连通空隙极好、粉末不脱落的毛细结构，这种毛细结构与加气砖的表面和/或内壁结合力很高，可使加气砖具有很高的传热效率，从而起到防冻，降低受环境影响的效果，再经过预养、蒸压釜的处理后使加气砖机械性能良好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
按重量份计，先将50份粉煤灰、4份石灰和8份水泥分别放入球磨机中进行磨碎，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机搅拌融合，制得融合物；
然后，将1份铝膏、0.5份氯化钠、0.5份锌粉、3份硅酸钠和0.2份木质素磺酸钙放入搅拌机，制得带蜂窝状浆体；
再然后，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
接着，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为30℃，预养时间为2h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
然后，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为6h，温度为180℃，压力为8MPa；
最后，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
制得的加气砖解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
实施例2
按重量份计，先将70份粉煤灰、10份石灰和12份水泥分别放入球磨机中进行磨碎，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机搅拌融合，制得融合物；
然后，将7份铝膏、3.5份氯化钠、3.5份锌粉、5份硅酸钠和0.8份木质素磺酸钙放入搅拌机，制得带蜂窝状浆体；
再然后，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
接着，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为50℃，预养时间为3h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
然后，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为18h，温度为250℃，压力为10MPa；
最后，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
制得的加气砖解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
实施例3
按重量份计，先将60份粉煤灰、7份石灰和10份水泥分别放入球磨机中进行磨碎，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机搅拌融合，制得融合物；
然后，将4份铝膏、2份氯化钠、3.5份锌粉、5份硅酸钠和0.8份木质素磺酸钙放入搅拌机，制得带蜂窝状浆体；
再然后，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
接着，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为40℃，预养时间为2.5h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
然后，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为12h，温度为220℃，压力为9MPa；
最后，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
制得的加气砖解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
实施例4
按重量份计，先将60份粉煤灰、7份石灰和10份水泥分别放入球磨机中进行磨碎，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机搅拌融合，制得融合物；
然后，将2.4份铝粉末、0.8份硼酸、0.8份丙三醇、2份氯化钠、3.5份锌粉、5份硅酸钠和0.8份木质素磺酸钙放入搅拌机，制得带蜂窝状浆体；
再然后，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
接着，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为40℃，预养时间为2.5h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
然后，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为12h，温度为220℃，压力为9MPa；
最后，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
制得的加气砖解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
实施例5
按重量份计，先将60份粉煤灰、7份石灰和10份水泥分别放入球磨机中进行磨碎，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机搅拌融合，制得融合物；
然后，将2.4份铝粉末、0.8份CaF2和BaF2混合物、0.8份增稠剂和流变剂混合物、2份氯化钠、3.5份锌粉、5份硅酸钠和0.8份木质素磺酸钙放入搅拌机，制得带蜂窝状浆体；
再然后，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
接着，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为40℃，预养时间为2.5h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
然后，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为12h，温度为220℃，压力为9MPa；
最后，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
制得的加气砖解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
实施例6
按重量份计，先将60份粉煤灰、7份石灰和10份水泥分别放入球磨机中进行磨碎，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机搅拌融合，制得融合物；
然后，将2.4份铝粉末、0.8份CaF2和BaF2混合物、0.8份增稠剂和流变剂混合物、2份氯化钠、3.5份锌粉、5份硅酸钠和0.8份木质素磺酸钙放入搅拌机，在搅拌时进行加热，温度为40℃，制得带蜂窝状浆体；
再然后，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
接着，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为40℃，预养时间为2.5h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
然后，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为12h，温度为220℃，压力为9MPa；
最后，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
制得的加气砖解决了现有加气砖多从节约成本角度出发，虽然减轻加气砖重量，达到废物利用的效果，但是这种加气砖其机械强度有限，在特种环境下易出现加气砖过早疲劳，机械性能下降，存在安全风险的问题。
选取实施例1至6制得的加气砖，依次标记为第一组至第六组，再选取市面销售的加气砖标记为对照组，将七组加气砖切割成100mm*100mm*100mm的立方体进行性能检测，检测结果如下：
对比七组数据可得，本发明提供的配方制备的加气砖相较于现有加气砖在抗压强度、收缩值、抗冻性强度损失上均有大幅度提升。

Claims (10)

1.一种复合加气砖，其特征在于，包括粉煤灰、石灰、氯化钠、锌粉、铝膏、硅酸钠、水泥和木质素磺酸钙。
2.根据权利要求1所述的一种复合加气砖，其特征在于：按重量份计，所述粉煤灰50～70份、石灰4～10份、氯化钠0.5～3.5份、锌粉0.5～3.5份，铝膏1～7份，硅酸钠为3～5份、水泥8～12份和木质素磺酸钙0.2～0.8份。
3.根据权利要求2所述的一种复合加气砖，其特征在于：按重量份计，所述粉煤灰55～65份、石灰5～9份、氯化钠1～3份、锌粉1～3份，铝膏2～6份，硅酸钠为4～5份、水泥9～11份和木质素磺酸钙0.4～0.6份。
4.根据权利要求3所述的一种复合加气砖，其特征在于：按重量份计，所述粉煤灰56～64份、石灰6～8份、氯化钠1.5～2.5份、锌粉1.5～2.5份，铝膏2.5～5.5份，硅酸钠为4.2～4.8份、水泥9.5～10.5份和木质素磺酸钙0.4～0.6份。
5.根据权利要求4所述的一种复合加气砖，其特征在于：按重量份计，所述粉煤灰60份、石灰7份、氯化钠2份、锌粉2份，铝膏4份，硅酸钠为4.5份、水泥10份和木质素磺酸钙0.5份。
6.根据权利要求5所述的一种复合加气砖，其特征在于：所述铝膏包括铝粉末、活化粉末和粘结剂。
7.根据权利要求6所述的一种复合加气砖，其特征在于：按重量份计，所述铝粉末3份、活化粉末1份、粘结剂1份。
8.根据权利要求7所述的一种复合加气砖，其特征在于：所述活化粉末为硼酸、硼砂、CaF2、BaF2、KNO3中的一种或多种，粘结剂为增稠剂、流变剂、去离子水、丙三醇中的一种或多种。
9.一种复合加气砖制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，将粉煤灰、石灰和水泥分别放入球磨机中进行磨碎，磨碎至100～200目，再将磨碎后的粉煤灰、石灰和水泥放入搅拌机以600～1200r/min剪切搅拌5～10min搅拌融合，制得融合物；
第二步，将铝膏、氯化钠、锌粉、硅酸钠和木质素磺酸钙放入搅拌机，以300～600r/min剪切搅拌10～20min制得带蜂窝状浆体；
第三步，将蜂窝状浆体倾倒入模板，挤压成型，制得粗制加气砖；
第四步，将粗制加气砖移动至预养房，预养房温度为30℃～50℃，预养时间为2～3h，预养结束后进行脱模，制得精制加气砖；
第五步，将精制加气砖进行切割，切割后输送至蒸压釜进行蒸养，蒸养时间为6～18h，温度为180℃～250℃，压力为8～10MPa；
第六步，将蒸压釜中精制加气砖取出拆板，堆叠，制得复合加气砖。
10.根据权利要求9所述的一种复合加气砖制备方法，其特征在于：所述第二步，在搅拌时进行加热，温度为40℃～45℃。
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