CN110683857A - 一种加气混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种加气混凝土及其制备方法。本发明以蓝晶石及硅藻土作为基料，利用高温煅烧，使蓝晶石进行快速膨胀再利用硅藻土对膨胀后的蓝晶石内部进行填充，同时加入氧化锌，在高温状态下是氧化锌分布在蓝晶石表面，利用二氧化碳冷却，使固体颗粒表面吸附部分二氧化碳，随后利用乙酸的作用，使氧化锌形成乙酸锌，并且以硅酸四乙酯等作为原料，形成介孔二氧化硅，增加剂可以有效的提高混凝土的力学性能，本发明通过以电石粉作为加气剂，在加气过程中释放出乙炔，利用增加剂表面的乙酸锌的催化，形成乙酸乙酯，使其聚合形成聚合物，通过聚合物对空隙进行网状胶连，增加了物料间的结合度，提高物料的力学性能。

Description

一种加气混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种加气混凝土及其制备方法。

背景技术

加气混凝土砌块是一种气孔均匀、表面平整、棱角整齐、施工简便的轻质节能的新型墙体材料，具有轻质、保温、隔热、不燃等特点。主要是以粉煤灰、砂或其他工业废渣为原料（掺量65%以上），经原料处理、配料、搅拌、发气、切割、养护等工艺制成的产品，可用于代替传统的粘土砖，用于墙体砌筑，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1倍以上，砌块的砌体强度约为砌块自身强度的80%（红砖为30%），是一种良好的具有节能保温功能的建筑材料。

目前，以蒸压加气混凝土制品为主的新型墙体材料得到了迅速的发展，取代了粘土砖、实心砖等传统墙体材料，成为墙体材料的主要构成部分。与传统墙体材料相比，蒸压加气混凝土制品具有重量轻、保温性能优良等特点，近年来，随着居住建筑节能设计标准的不断提高，高密度砌块的保温性能已不能满足当前节能标准的设计要求。低密度的蒸压加气混凝土砌块虽然有较好的保温性能，但因其物理强度等性能的不足无法被广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前目前加气混凝土物理强度低的问题，本发明提供了一种加气混凝土及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种加气混凝土，按重量份数计，包括如下组分：70~75份水、30~40份石英砂、19~22份水泥、13~15份石膏、12~22份粉煤灰、6~9份添加剂，还包括15~19份增加剂、10~15份辅助剂。

所述添加剂为将减水剂、早强剂、表面活性剂按质量比1~3:2:0.6~0.8混合而成。

所述减水剂为聚羧酸高效减水剂、木质磺酸盐减水剂中的任意一种。

所述早强剂为甲酸钙、三乙醇胺中的任意一种。

所述表面活性剂为藻酸、失水山梨醇脂肪酸酯按质量比1:4~7混合而成。

所述增加剂的制备方法包括如下步骤：

A.将蓝晶石、硅藻土、氧化锌按质量比6:3~6:2混合均匀，放入煅烧炉中，在2300~2600℃下进行煅烧，再使用4~6℃二氧化碳进行冷却，收集煅烧物，球磨，收集球磨物；

B.将球磨物、氨水按质量比4:10~16放入反应器中混合均匀，再加球磨物质量10~15％的P123及球磨物质量13~17％的乙酸搅拌混合，并在40~45℃下进行预热；

C.在预热结束后，加入球磨物质量40~45％的硅酸四乙酯及球磨物质量1~2倍的无水乙醇，混合均匀，加热，静置，出料，过滤，干燥，粉碎，收集粉碎物，即得增加剂。

所述辅助剂为将电石粉、吐温-80按质量比9:1混合而成。

本发明中加气混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份数计，进行取原料；

（2）将原料进行混合，放入模具中，密封，在45~50℃下静置，再自然养护，随后放入反应器中，在170~175℃，1.2~1.4MPa下养护，取出，自然晾晒，即得加气混凝土。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明以蓝晶石及硅藻土作为基料，利用高温煅烧，使蓝晶石进行快速膨胀，并且不能恢复，再利用硅藻土对膨胀后的蓝晶石内部进行填充，增加蓝晶石的保水性能，防止原料的快速收缩，避免龟裂等现象的产生，同时加入氧化锌，在高温状态下是氧化锌分布在蓝晶石表面，利用二氧化碳冷却，使固体颗粒表面吸附部分二氧化碳，提高加气效果，随后利用乙酸的作用，使氧化锌形成乙酸锌，吸附在颗粒表面，并且以硅酸四乙酯等作为原料，形成介孔二氧化硅，对空隙进行进一步的填充，可以有效提高胶体的转化，增加水化硅酸钙总量和晶胶比，而且利用增加剂可以有效的提高混凝土的力学性能；

（2）本发明通过以电石粉作为加气剂，在加气过程中释放出乙炔，利用增加剂表面的乙酸锌的催化，使形成的乙炔与乙酸形成乙酸乙酯，在高温状态下，并且催化剂的作用下，使其聚合形成聚合物，通过聚合物对空隙进行网状胶连，增加了物料间的结合度，提高物料的力学性能，降低了吸水性能，保证了气泡的均匀性能。

具体实施方式

添加剂的配置为将减水剂、早强剂、表面活性剂按质量比1~3:2:0.6~0.8混合而成。

减水剂的选择为聚羧酸高效减水剂、木质磺酸盐减水剂中的任意一种。

早强剂的选择为甲酸钙、三乙醇胺中的任意一种。

表面活性剂的配置为藻酸、失水山梨醇脂肪酸酯按质量比1:4~7混合而成。

增加剂的制备方法包括如下步骤：

A.将蓝晶石、硅藻土、氧化锌按质量比6:3~6:2混合均匀，放入煅烧炉中，在2300~2600℃下进行煅烧50min，再使用4~6℃二氧化碳对煅烧物进行冷却至室温，收集煅烧物，球磨，收集球磨物；

B.将球磨物、1.1mol/L氨水按质量比4:10~16放入反应器中混合均匀，再加球磨物质量10~15％的P123及球磨物质量13~17％的乙酸搅拌混合，并在40~45℃下进行预热50min；

C.在预热结束后，加入球磨物质量40~45％的硅酸四乙酯及球磨物质量1~2倍的无水乙醇，混合均匀，在50~55℃下加热1h，冷却至室温静置8h，出料，过滤，干燥，以800r/min粉碎40min，收集粉碎物，即得增加剂。

所述辅助剂为将电石粉、吐温-80按质量比9:1混合而成。

一种加气混凝土，按重量份数计，包括如下组分：70~75份水、30~40份石英砂、19~22份水泥、13~15份石膏、12~22份粉煤灰、6~9份添加剂，还包括15~19份增加剂、10~15份辅助剂。

本发明中加气混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份数计，进行取原料；

（2）将原料进行混合，放入模具中，密封，在45~50℃下静置4~6h，再自然养护，随后放入反应器中，在170~175℃，1.2~1.4MPa下养护8~10h，取出，自然晾晒1~3h，即得加气混凝土。

实施例1

添加剂的配置为将减水剂、早强剂、表面活性剂按质量比3:2:0.8混合而成。

减水剂的选择为聚羧酸高效减水剂。

早强剂的选择为三乙醇胺。

表面活性剂的配置为藻酸、失水山梨醇脂肪酸酯按质量比1:7混合而成。

增加剂的制备方法包括如下步骤：

A.将蓝晶石、硅藻土、氧化锌按质量比6:6:2混合均匀，放入煅烧炉中，在2600℃下进行煅烧50min，再使用6℃二氧化碳对煅烧物进行冷却至室温，收集煅烧物，球磨，收集球磨物；

B.将球磨物、1.1mol/L氨水按质量比4:16放入反应器中混合均匀，再加球磨物质量15％的P123及球磨物质量17％的乙酸搅拌混合，并在45℃下进行预热50min；

C.在预热结束后，加入球磨物质量45％的硅酸四乙酯及球磨物质量2倍的无水乙醇，混合均匀，在55℃下加热1h，冷却至室温静置8h，出料，过滤，干燥，以800r/min粉碎40min，收集粉碎物，即得增加剂。

所述辅助剂为将电石粉、吐温-80按质量比9:1混合而成。

一种加气混凝土，按重量份数计，包括如下组分：75份水、40份石英砂、22份水泥、15份石膏、22份粉煤灰、9份添加剂，还包括19份增加剂、15份辅助剂。

本发明中加气混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份数计，进行取原料；

（2）将原料进行混合，放入模具中，密封，在45~50℃下静置4~6h，再自然养护，随后放入反应器中，在170~175℃，1.2~1.4MPa下养护8~10h，取出，自然晾晒1~3h，即得加气混凝土。

实施例2

添加剂的配置为将减水剂、早强剂、表面活性剂按质量比2:2:0.7混合而成。

减水剂的选择为木质磺酸盐减水剂。

早强剂的选择为三乙醇胺。

表面活性剂的配置为藻酸、失水山梨醇脂肪酸酯按质量比1:5混合而成。

增加剂的制备方法包括如下步骤：

A.将蓝晶石、硅藻土、氧化锌按质量比6:4:2混合均匀，放入煅烧炉中，在2500℃下进行煅烧50min，再使用5℃二氧化碳对煅烧物进行冷却至室温，收集煅烧物，球磨，收集球磨物；

B.将球磨物、1.1mol/L氨水按质量比4:15放入反应器中混合均匀，再加球磨物质量13％的P123及球磨物质量15％的乙酸搅拌混合，并在43℃下进行预热50min；

C.在预热结束后，加入球磨物质量43％的硅酸四乙酯及球磨物质量1.5倍的无水乙醇，混合均匀，在53℃下加热1h，冷却至室温静置8h，出料，过滤，干燥，以800r/min粉碎40min，收集粉碎物，即得增加剂。

所述辅助剂为将电石粉、吐温-80按质量比9:1混合而成。

一种加气混凝土，按重量份数计，包括如下组分：73份水、35份石英砂、20份水泥、14份石膏、16份粉煤灰、8份添加剂，还包括17份增加剂、13份辅助剂。

本发明中加气混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份数计，进行取原料；

（2）将原料进行混合，放入模具中，密封，在48℃下静置2h，再自然养护，随后放入反应器中，在173℃，1.3MPa下养护9h，取出，自然晾晒2h，即得加气混凝土。

实施例3

添加剂的配置为将减水剂、早强剂、表面活性剂按质量比1:2:0.6混合而成。

减水剂的选择为聚羧酸高效减水剂。

早强剂的选择为甲酸钙。

表面活性剂的配置为藻酸、失水山梨醇脂肪酸酯按质量比1:4混合而成。

增加剂的制备方法包括如下步骤：

A.将蓝晶石、硅藻土、氧化锌按质量比6:3:2混合均匀，放入煅烧炉中，在2300℃下进行煅烧50min，再使用4℃二氧化碳对煅烧物进行冷却至室温，收集煅烧物，球磨，收集球磨物；

B.将球磨物、1.1mol/L氨水按质量比4:10放入反应器中混合均匀，再加球磨物质量10％的P123及球磨物质量13％的乙酸搅拌混合，并在40℃下进行预热50min；

C.在预热结束后，加入球磨物质量40％的硅酸四乙酯及球磨物质量1倍的无水乙醇，混合均匀，在50℃下加热1h，冷却至室温静置8h，出料，过滤，干燥，以800r/min粉碎40min，收集粉碎物，即得增加剂。

所述辅助剂为将电石粉、吐温-80按质量比9:1混合而成。

一种加气混凝土，按重量份数计，包括如下组分：70份水、30份石英砂、19份水泥、13份石膏、12份粉煤灰、6份添加剂，还包括15份增加剂、10份辅助剂。

本发明中加气混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份数计，进行取原料；

（2）将原料进行混合，放入模具中，密封，在45℃下静置4h，再自然养护，随后放入反应器中，在170℃，1.2MPa下养护8h，取出，自然晾晒1h，即得加气混凝土。

对比例1

所有组分与实施例2中的组分相同，唯独缺少增加剂。

对比例2

所有组分与实施例2中的组分相同，唯独缺少辅助剂。

对比例3

市售加气混凝土。

将实施例1~3制备的加气混凝土与对比例1~3的加气混凝土进行性能测试，结果如表1（干密度：在 60℃干燥箱中烘干至恒重，取出测定各试件的质量（m）和体积（v），其干密度（ρ_A）可由下式获得，ρ_A=m/v；抗压强度：利用水泥折压试验机进行测试）。

表1：

综合上述，本发明的加气混凝土强度高，不开裂，完全符合使用要求，值得推广使用。

Claims (8)

1.一种加气混凝土，按重量份数计，包括如下组分：70~75份水、30~40份石英砂、19~22份水泥、13~15份石膏、12~22份粉煤灰、6~9份添加剂，其特征在于，还包括15~19份增加剂、10~15份辅助剂。

2.根据权利要求1所述加气混凝土，其特征在于，所述添加剂为将减水剂、早强剂、表面活性剂按质量比1~3:2:0.6~0.8混合而成。

3.根据权利要求1所述加气混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂、木质磺酸盐减水剂中的任意一种。

4.根据权利要求1所述加气混凝土，其特征在于，所述早强剂为甲酸钙、三乙醇胺中的任意一种。

5.根据权利要求1所述加气混凝土，其特征在于，所述表面活性剂为藻酸、失水山梨醇脂肪酸酯按质量比1:4~7混合而成。

6.根据权利要求1所述加气混凝土，其特征在于，所述增加剂的制备方法包括如下步骤：

A.将蓝晶石、硅藻土、氧化锌按质量比6:3~6:2混合均匀，放入煅烧炉中，在2300~2600℃下进行煅烧，再使用4~6℃二氧化碳进行冷却，收集煅烧物，球磨，收集球磨物；

B.将球磨物、氨水按质量比4:10~16放入反应器中混合均匀，再加球磨物质量10~15％的P123及球磨物质量13~17％的乙酸搅拌混合，并在40~45℃下进行预热；

C.在预热结束后，加入球磨物质量40~45％的硅酸四乙酯及球磨物质量1~2倍的无水乙醇，混合均匀，加热，静置，出料，过滤，干燥，粉碎，收集粉碎物，即得增加剂。

7.根据权利要求1所述加气混凝土，其特征在于，所述辅助剂为将电石粉、吐温-80按质量比9:1混合而成。

8.一种如权利要求1~7任意一项所述加气混凝土的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

（1）按重量份数计，进行取原料；

（2）将原料进行混合，放入模具中，密封，在45~50℃下静置，再自然养护，随后放入反应器中，在170~175℃，1.2~1.4MPa下养护，取出，自然晾晒，即得加气混凝土。