CN110922147B - 一种尾浆蒸压加气混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尾浆蒸压加气混凝土砌块及其制备方法，所述混凝土砌块的原料包括如下重量份数的组分：尾浆9～14份，改性煤系高岭土粉4～8份，粉煤灰25～32份，水泥4～7.5份，石灰8～14份，石膏0.5～2.5份，稳泡剂0.2～10.6份，分散剂0.45～0.8份，激发剂0.05～0.08份，铝膏0.05～0.08份，以及水35～45份；后经混合搅拌、料浆注模、静停养护、脱模切割、蒸压养护制备得到。本发明提供了利用商品混凝土生产过程中产生的尾浆制备加气混凝土的配伍比例，实现尾浆的循环利用。

Description

一种尾浆蒸压加气混凝土砌块及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土砌块及其制备方法，特别是涉及一种尾浆蒸压加气混凝土砌块及其制备方法。
背景技术
普通混凝土是由水泥、粗骨料(碎石或卵石)、细骨料(砂)、外加剂和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后则将骨料胶结在一起，形成坚强的整体。但是，在商品混凝土生产过程中，经常会产生废弃浆料，其中蕴含大量胶凝材料，弃之可惜。在全国兴起固废利用的大背景下，所产生的固废资源也不得不引起重视，如何将废弃的浆料高效利用起来，是一个难题。
专利CN03142113中公开了一种混凝土废浆料的使用方法，该方法较为繁琐，各道工序要求较高，不利于大型工业化生产。专利CN201210322066中公开了一种混凝土废浆料的使用方法，其中利用混凝土废浆制备C30混凝土，未分析尾浆具体矿物组成，难以在没有化学成分的基础上高效利用废浆。
发明内容
发明目的：本发明的一个目的是提供一种尾浆蒸压加气混凝土砌块，将尾浆引入加气块的制备原料中，解决尾浆污染、浪费的难题，降低加气砖的生产成本，提高加气混凝土砌块的质量；本发明另一个目的是提供一种尾浆蒸压加气混凝土砌块的制备方法。
技术方案：本发明的尾浆蒸压加气混凝土砌块，所述混凝土砌块的原料包括如下按重量份数的组分：尾浆9～14份，改性煤系高岭土粉4～8份，粉煤灰25～32份，水泥4～7.5份，石灰8～14份，石膏0.5～2.5份，稳泡剂0.2～0.6份，分散剂0.45～0.8份，激发剂0.05～0.08份，铝膏0.05～0.08份，以及水35～45份。
进一步地，所述尾浆为混凝土生产过程中所产生的废浆，后将废浆进行分离沉淀处理所得；所述分离沉淀处理包括如下步骤：
(1)将混凝土生产过程中的废浆进行离心处理，得到浆体；
(2)将浆体进行分级沉淀处理，如导入三级沉淀池后分别得到一级沉淀物、二级沉淀物、三级沉淀物；所述二级沉淀物的粒径为25～150微米，所述三级沉淀物的粒径为5～25微米。其中一级沉淀物为细骨料及胶凝废浆，其粒径大于150微米；二级沉淀物为胶凝废浆；三级沉淀物为超细矿物。
(3)将二级沉淀物、三级沉淀物经混合配伍后即得到尾浆。
优选地，不同的配伍比例对制备混凝土砌块的性能有一定的影响，所述尾浆按重量份数计包括二级沉淀物60～80份，三级沉淀物20～40份；所述尾浆中水的重量占尾浆总重量的25～35％。
其中，所述改性煤系高岭土粉由煤系高岭土经800～900℃煅烧、球磨55～65min后过筛即得，球磨后的粉末过筛，筛除粒径大于425目的粉料后即得所述改性煤系高岭土粉。所述煤系高岭土包括SiO2、Al2O3；煤系高岭土中SiO2的含量不小于煤系高岭土总重量的50％，煤系高岭土中Al2O3的含量不小于煤系高岭土总重量的35％。
优选地，所述稳泡剂为烷醇酰胺或十二烷基二甲基氧化胺。
优选地，所述分散剂为木质素磺酸钠；激发剂为氢氧化钠或水玻璃。
本发明还提供了所述尾浆蒸压加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
(1)搅拌：将铝膏按比例掺入水中进行第一次搅拌，搅拌时间为3～5分钟；然后将其余原料按比例加入，进行第二次搅拌，搅拌时间为15～20分钟，得到料浆；
(2)料浆注模：将搅拌后的料浆注入已喷涂脱模剂的模具中；
(3)静停养护：将注有料浆的模具进行静停发泡；
(4)切割：脱模切割，得到加气砖坯体；
(5)蒸压养护：将切割的加气砖坯体在160～180℃，1.15～1.35MPa的条件下，蒸压养护8～12小时。
优选地，所述步骤(3)静停养护中的养护温度为50～60℃，静停养护4～6小时。
发明原理：本发明通过将商品混凝土生产中产生的废料浆，通过沉淀处理得到尾浆，沉淀处理得到多级沉淀物，通过将多级沉淀物进行按比例配伍得到尾浆，并引入到加气砖的生产中；尾浆的化学组成大致包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO；其矿物组成主要为硅酸二钙、硅酸三钙，具备一定的胶凝性。在具体分析尾浆的矿物组成成分，基础上，得到了合适的配伍比例，通过掺入一定量的混凝土的多级沉淀浆体，用于制备蒸压加气混凝土砌块，可以提高加气混凝土砌块的抗压强度，并且改善了加气混凝土砌块的抗折性能；并引入有机增稠型稳泡剂，使加气砖内部的气泡更均匀，改善了加气混凝土砌块的强度。
有益效果：
(1)本发明可以处理商品混凝土生产过程中产生的废料浆，通过沉淀处理得到尾浆，并引入加气砖的生产中，解决尾浆污染、浪费的难题，同时降低了加气混凝土砌块的生产成本，提高了加气混凝土砌块的质量；
(2)本发明提供了尾浆的配伍比例，通过掺入一定量的混凝土的三级沉淀的混合浆体，可以提高加气混凝土砌块的抗压强度，并且改善了加气混凝土砌块的抗折性能；
(3)本发明的制备方法简单，易于推广，制备得到的加气混凝土砌块性能好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述。
实施例1：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆、改性煤系高岭土粉的制备，以及混凝土砌块的制备。
(1)尾浆的制备
所述尾浆为混凝土生产过程中所产生的废浆，后将废浆进行分离沉淀处理所得，其中分离沉淀处理包括如下步骤：
a、将混凝土生产过程中的废浆通过砂石分离机进行离心处理，得到浆体；
b、后将浆体进行分级沉淀处理，经其导入三级沉淀池，得到分级沉淀物，包括一级沉淀物、二级沉淀物、三级沉淀物；一级沉淀物为细骨料及胶凝废浆，其粒径大于150微米；二级沉淀物为胶凝废浆，其粒径在25～150微米之间；三级沉淀物为超细矿物，其粒径小于25微米。
c、取分级沉淀物配伍得到尾浆；按重量份数计，取步骤b得到的二级沉淀物70份，三级沉淀物30份，混合后得到尾浆，并且尾浆中水的重量占尾浆总重量的25～35％。
(2)改性煤系高岭土粉的制备
改性煤系高岭土粉由煤系高岭土高温煅烧、粉磨后过筛得到，具体制备步骤如下：
a、选取煤系高岭土，煤系高岭土中SiO2的含量不小于煤系高岭土总重量的50％，煤系高岭土中Al2O3的含量不小于煤系高岭土总重量的35％；
b、将上述煤系高岭土在850℃煅烧，得到的产物球磨55～65min；
c、将经球磨后的粉末过筛，筛除粒径大于425目的粉料后即得所述改性煤系高岭土粉。
(3)混凝土砌块的制备
具体原料为重量份数的如下组分：尾浆13.1份、改性煤系高岭土粉4.8份，粉煤灰26.3份、水泥4.4份、石灰8.8份、石膏2.3份，稳泡剂烷醇酰胺0.25份，分散剂木质素磺酸钠0.5份，激发剂氢氧化钠0.06份，铝膏0.06份，以及39.4份的水。
将尾浆用于制备尾浆蒸压加气混凝土砌块，包括如下步骤：
a、搅拌：将铝膏按上述原料比例掺入水中进行第一次搅拌，搅拌时间为3～5分钟；然后将其余原料按比例通入搅拌机，进行第二次搅拌，搅拌时间为15～20分钟；
b、料浆注模：将已搅拌均匀的料浆注入已喷涂脱模剂的蒸养车中，液面高度达蒸养车内高度的五分之四；
c、经停养护：将蒸养车送入养护车间静停发泡，其养护温度为60℃，静停养护5小时；
d、切割：脱模切割，采用横向切割机及纵向切割机按要求切割，去除损坏件等不符合件；
e、蒸压养护：将切割完毕的加气砖坯体用轨道车送至蒸压釜中，在160℃，1.15MPa的条件下，蒸压养护10小时后出釜。
并设对比例1作为参照，对比例1中不掺入尾浆和改性煤系高岭土粉，将以相同重量份数的粉煤灰代替，其他原料组分和制备方法步骤与实施例1相同；将实施例1和对比例1制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，结果如下表1所示。
表1、实施例1与对比例1的加气混凝土砌块性能结果
Figure BDA0002251834660000041
实施例2：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆、改性煤系高岭土粉的制备，以及混凝土砌块的制备。
(1)尾浆的制备：制备过程与实施例1基本相同，不同之处在于步骤c，按重量份数计取二级沉淀物60份，三级沉淀物40份，混合后得到尾浆。
(2)改性煤系高岭土粉的制备：制备过程与与实施例1基本相同，不同之处在于步骤b，将煤系高岭土在800℃煅烧，得到的产物球磨55～65min。
(3)混凝土砌块的制备
具体原料为重量份数的如下组分：尾浆12.5份、改性煤系高岭土粉4.8份，粉煤灰26.8份、水泥4.4份、石灰8.8份、石膏2.3份，稳泡剂烷醇酰胺0.25份，分散剂木质素磺酸钠0.5份，激发剂氢氧化钠0.06份，铝膏0.06份，以及39.4份的水。
将上述原料制备尾浆蒸压加气混凝土砌块，具体的制备过程同实施例1。
并设对比例2作为参照，对比例2中不掺入尾浆和改性煤系高岭土粉，将以相同重量份数的粉煤灰代替，其他原料组分和制备方法步骤与实施例2相同；将实施例2和对比例2制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，结果如下表2所示。
表2、实施例2与对比例2的加气混凝土砌块性能结果
Figure BDA0002251834660000051
实施例3：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆、改性煤系高岭土粉的制备，以及混凝土砌块的制备。
(1)尾浆的制备：尾浆的制备：制备过程与实施例1基本相同，不同之处在于步骤c，按重量份数计取二级沉淀物80份，三级沉淀物20份，混合后得到尾浆。
(2)改性煤系高岭土粉的制备：制备过程与与实施例1基本相同，不同之处在于步骤b，将煤系高岭土在900℃煅烧，得到的产物球磨55～65min。
(3)混凝土砌块的制备
具体原料为重量份数的如下组分：尾浆11.9份、改性煤系高岭土粉4.8份，粉煤灰27.5份、水泥4.4份、石灰8.8份、石膏2.3份，稳泡剂十二烷基二甲基氧化胺0.25份，分散剂木质素磺酸钠0.5份，激发剂水玻璃0.06份，铝膏0.06份，以及39.4份的水。
将上述原料制备尾浆蒸压加气混凝土砌块，具体的制备过程同实施例)。
并设对比例3作为参照，对比例3中不掺入尾浆和改性煤系高岭土粉，将以相同重量份数的粉煤灰代替，其他原料组分和制备方法步骤与实施例3相同；将实施例3和对比例3制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，结果如下表3所示。
表3、实施例3与对比例3的加气混凝土砌块性能结果
Figure BDA0002251834660000052
实施例4：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆的制备以及混凝土砌块的制备。
(1)尾浆的制备：制备过程与实施例1基本相同，不同之处在于步骤c，按重量份数计取二级沉淀物75份，三级沉淀物35份，混合后得到尾浆。
(2)改性煤系高岭土粉的制备：制备过程与与实施例1基本相同，不同之处在于步骤b，将煤系高岭土在820℃煅烧，得到的产物球磨55～65min。
(3)混凝土砌块的制备
具体原料为重量份数的如下组分：尾浆11.9份、改性煤系高岭土粉4.8份，粉煤灰17.5份、水泥4.4份、石灰8.8份、石膏2.3份，稳泡剂十二烷基二甲基氧化胺0.25份，分散剂木质素磺酸钠0.5份，激发剂水玻璃0.06份，铝膏0.06份，以及39.4份的水。
将上述原料制备尾浆蒸压加气混凝土砌块，具体的制备过程同实施例1。
并设对比例4作为参照，对比例4中不掺入尾浆和改性煤系高岭土粉，将以相同重量份数的粉煤灰代替，其他原料组分和制备方法步骤与实施例4相同；将实施例4和对比例4制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，结果如下表4所示。
表4、实施例4与对比例4的加气混凝土砌块性能结果
Figure BDA0002251834660000061
实施例5：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆的制备以及混凝土砌块的制备。
(1)尾浆的制备：制备过程与实施例1基本相同，不同之处在于步骤c，按重量份数计取二级沉淀物65份，三级沉淀物25份，混合后得到尾浆。
(2)改性煤系高岭土粉的制备：同实施例1；
(3)混凝土砌块的制备
具体原料为重量份数的如下组分：尾浆11.4份、改性煤系高岭土粉4.8份，粉煤灰28.1份、水泥4.4份、石灰8.8份、石膏2.3份，稳泡剂烷醇酰胺0.25份，分散剂木质素磺酸钠0.5份，激发剂氢氧化钠0.06份，铝膏0.06份，以及39.4份的水。
将上述原料制备尾浆蒸压加气混凝土砌块，具体的制备过程同实施例1。
并设对比例5作为参照，对比例5中不掺入尾浆和改性煤系高岭土粉，将以相同重量份数的粉煤灰代替，其他原料组分和制备方法步骤与实施例5相同；将实施例5和对比例5制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，结果如下表5所示。
表5、实施例5与对比例5的加气混凝土砌块性能结果
Figure BDA0002251834660000071
实施例6：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆、改性煤系高岭土粉的制备，以及混凝土砌块的制备。
制备步骤与实施例1基本相同，不同之处在于步骤(3)混凝土砌块的制备中，原料为重量份数的如下组分：尾浆9份、改性煤系高岭土粉5.5份，粉煤灰30份、水泥5.5份、石灰10份、石膏1.5份，稳泡剂烷醇酰胺0.2份，分散剂木质素磺酸钠0.45份，激发剂氢氧化钠0.05份，铝膏0.05份，以及35份的水。
本实施例制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，加气混凝土砌块的性能与实施例1相符。
实施例7：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆、改性煤系高岭土粉的制备，以及混凝土砌块的制备。
制备步骤与实施例1基本相同，不同之处在于步骤(3)混凝土砌块的制备中，原料为重量份数的如下组分：尾浆14份、改性煤系高岭土粉6.5份，粉煤灰32份、水泥4份、石灰8份、石膏0.5份，稳泡剂烷醇酰胺0.3份，分散剂木质素磺酸钠0.6份，激发剂氢氧化钠0.07份，铝膏0.07份，以及45份的水。
本实施例制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，加气混凝土砌块的性能与实施例1相符。
实施例8：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆、改性煤系高岭土粉的制备，以及混凝土砌块的制备。
制备步骤与实施例1基本相同，不同之处在于步骤(3)混凝土砌块的制备中，原料为重量份数的如下组分：尾浆10.5份、改性煤系高岭土粉7.5份，粉煤灰25份、水泥7.5份、石灰12份、石膏2份，稳泡剂烷醇酰胺0.4份，分散剂木质素磺酸钠0.7份，激发剂氢氧化钠0.08份，铝膏0.08份，以及46份的水。
本实施例制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，加气混凝土砌块的性能与实施例1相符。
实施例9：
本实施例制备尾浆蒸压加气混凝土砌块包括尾浆、改性煤系高岭土粉的制备，以及混凝土砌块的制备。
制备步骤与实施例1基本相同，不同之处在于步骤(3)混凝土砌块的制备中，原料为重量份数的如下组分：尾浆13.5份、改性煤系高岭土粉8份，粉煤灰31份、水泥6.5份、石灰14份、石膏1.0份，稳泡剂烷醇酰胺0.6份，分散剂木质素磺酸钠0.8份，激发剂氢氧化钠0.06份，铝膏0.06份，以及42份的水。
本实施例制备得到的加气混凝土砌块进行性能测试，加气混凝土砌块的性能与实施例1相符。
通过上述实施例的性能结果，可以看出通过掺比一定量的混凝土三级沉淀配伍浆体，可以提高加气砖的抗压强度，并且改善加气砖的抗折性能。引入有机增稠型稳泡剂，使加气砖内部的气泡更均匀，改善了加气砖的强度。因此，通过对尾浆的应用，提供了一种商品混凝土废浆的处理方案，减少了环境污染。

Claims (6)

1.一种尾浆蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述混凝土砌块的原料包括如下按重量份数的组分：尾浆9~14份，改性煤系高岭土粉4~8份，粉煤灰25~32份，水泥4~7.5份，石灰8~14份，石膏0.5~2.5份，稳泡剂0.2~0.6份，分散剂0.45~0.8份，激发剂0.05~0.08份，铝膏0.05~0.08份，以及水35~45份；
所述尾浆为混凝土生产过程中所产生的废浆，后将废浆进行分离沉淀处理所得；所述分离沉淀处理包括如下步骤：
（1）将混凝土生产过程中的废浆进行离心处理，得到浆体；
（2）将浆体进行分级沉淀处理，分别得到一级沉淀物、二级沉淀物、三级沉淀物；所述二级沉淀物的粒径为25~150微米，所述三级沉淀物的粒径小于25微米；
（3）将二级沉淀物、三级沉淀物经混合配伍后即得尾浆；
所述尾浆按重量份数计包括二级沉淀物60~80份，三级沉淀物20~40份；所述尾浆中水的重量占尾浆总重量的25~35%；
所述改性煤系高岭土粉由煤系高岭土经800~900℃煅烧，球磨55~65min后过筛得到；
所述分散剂为木质素磺酸钠。
2.根据权利要求1所述的尾浆蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述煤系高岭土中SiO2的含量不小于煤系高岭土总重量的50%，煤系高岭土中Al2O3的含量不小于煤系高岭土总重量的35%。
3.根据权利要求1所述的尾浆蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述稳泡剂为烷醇酰胺或十二烷基二甲基氧化胺。
4.根据权利要求1所述的尾浆蒸压加气混凝土砌块，其特征在于：所述激发剂为氢氧化钠或水玻璃。
5.一种根据权利要求1~4中任一种所述的尾浆蒸压加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）搅拌：将铝膏按比例掺入水中进行第一次搅拌，搅拌时间为3~5分钟；然后将其余原料按比例加入，进行第二次搅拌，搅拌时间为15~20分钟，得到料浆；
（2）料浆注模：将搅拌后的料浆注入已喷涂脱模剂的模具中；
（3）静停养护：将注有料浆的模具进行静停发泡；
（4）切割：脱模切割，得到加气砖坯体；
（5）蒸压养护：将切割的加气砖坯体在160~180℃，1.15~1.35MPa的条件下，蒸压养护8~12小时。
6.根据权利要求5所述的尾浆蒸压加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）静停养护中的养护温度为50~60℃，静停养护4~6小时。
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