CN112159182A - 一种高性能加气块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能加气块，其特征在于，它包括以下重量份含量的组分：石灰15‑20份、水泥15‑20份、尾矿粉末60‑65份、石膏2‑3份、铝粉0.5‑0.6份、外加剂0.03‑0.05份。所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂2‑5份、火山灰4‑8份、碳纤维0.5‑1.5份、λ‑角叉胶0.3‑0.6份。本发明还提供了所述高性能加气块的制备方法。本发明公开的高性能加气块综合性能佳，机械力学性能更优异，性能稳定性和防渗水性能更好，干燥收缩值更低，使用更加安全环保。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高性能加气块及其制备方法。
背景技术
加气块是通过高温蒸压设备工艺生产的加气混凝土砌块，可根据当地不同原材料，不同条件来量身定造，原材料可选择河沙、粉煤灰、矿砂等，因地制宜，而且可以废物利用，有利环保，真正变废为宝。加气块容重轻，保温、隔热、隔音，易加工，采用多种混合料制作，生产原料丰富，有着良好的社会效益和经济效益，是一种替代传统实心粘土砖的理想墙体材料。
目前，加气块内部气孔是连通的，影响了保温性能，也存在抗冻性能差、低温下强度低等不足之处，重量也还有减轻的余地。普通加气块是由水泥、粉煤灰、生石灰、石膏等制成的，存在干燥收缩值大、强度低、渗水等问题，另外随着人们生活水平的不断提高，对环境的要求也越来越高，对建筑物的保温性能、吸音性能、放射性都有更高的要求，甚至要求建筑物具有有益身体健康的性能。因此，现有的加气块无法满足人们的需要。对加气块性能进行改进显得非常有必要。
现有技术中主要是通过原料的选择来进行改进，如申请号为201610672949.5的中国发明专利公开了一种加气块及其制备方法，其中，所述制备方法包括：将硅酸盐水泥、粉煤灰、石膏、铝粉膏、二氧化硅、氧化镁和水混合后形成浆液M；将浆液M进行浇筑、蒸气预氧成型，得到加气块坯体N；将所述加气块坯体N进行切割，形成加气块块，对加气块块进行蒸气养护，得到加气块；通过各原料之间的协同作用，使得制得的加气块具备优良的机械强度，同时用于制备该加气块的方法简单、原料易得，然而，这种类型的加气块存在干燥收缩值大、性能稳定性低、渗水等问题。
因此，寻求更为合理的原料及其配比，制备出综合性能更佳，机械力学性能更优异，性能稳定性和防渗水性能更好，干燥收缩值更低，使用更加安全环保的高性能加气块符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进加气块在工业和民用建筑的承重或围护填充结构上的广泛应用具有非常重要的意义。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高性能加气块及其制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，生产效率和产品合格率高，适合工业化生产；能够实现工业废弃物的循环再利用，变废为宝，不仅解决了环境问题，叉可以节约能源，减少资源的浪费，制备得到的高性能加气块综合性能佳，机械力学性能更优异，性能稳定性和防渗水性能更好，干燥收缩值更低，使用更加安全环保。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高性能加气块，其特征在于，它包括以下重量份含量的组分：石灰15-20份、水泥15-20份、尾矿粉末60-65份、石膏2-3份、铝粉0.5-0.6份、外加剂0.03-0.05份。
较佳的，所述高性能加气块，包括如下重量份含量的组分：石灰17.5份、水泥16份、尾矿粉末64份、石膏2.5份、铝粉0.55份、外加剂0.04份。
较佳的，所述尾矿粉末为铜尾矿粉末、铁尾矿粉末、石灰石尾矿粉末中的至少一种。
较佳的，所述尾矿粉末的粒径为0.3-0.6毫米。
较佳的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的至少一种。
较佳的，所述高性能加气块还包括固体废弃物2-4份。
较佳的，所述固态废弃物是由如下重量份的各原料组成：煤矸石1-3份、炉渣2-5份、采矿废石2-4份。
较佳的，所述高性能加气块还包括可溶性β-环糊精聚合物0.5-1.5份；所述可溶性β-环糊精聚合物的制备方法，参见：苏德福，栾向晶.可溶性β-环糊精聚合物的制备及提纯[J].齐齐哈尔大学学报：自然科学版，1999，015(003)：73-75，78。
较佳的，所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂2-5份、火山灰4-8份、碳纤维0.5-1.5份、λ-角叉胶0.3-0.6份。
较佳的，所述松香基超支化环氧树脂的制备方法参见申请公开号为CN106519188A的中国发明专利实施例1。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述高性能加气块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按照重量份混合均匀后，得到混合料，然后向其中加入质量为混合料质量的8-12倍的水，搅拌均匀得到浆料，控制浇注温度35-50℃，然后通过浇注机将其注入模具内，在40-65℃的环境下，进行为期2-4H的静停养护制成加气块坯体；接着通过切割机对加气坯体进行切割，从而制得要求尺寸、规格的半成品加气块；再将半成品加气块编组后送入养护室等待蒸压养护；最后将养护到一定硬度的半成品加气块放入蒸压釜内用1.1-1.8MPa水蒸汽进行升压1-3小时、恒压5-12小时、降压1-3小时，出釜后养护，即可得到加气块成品。
较佳的，所述养护具体为：将加气块成品转入养护温度90-125℃养护室，干热养护15-45小时。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种高性能加气块及其制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，生产效率和产品合格率高，适合工业化生产；能够实现工业废弃物的循环再利用，变废为宝，不仅解决了环境问题，又可以节约能源，减少资源的浪费，制备得到的高性能加气块综合性能佳，机械力学性能更优异，性能稳定性和防渗水性能更好，干燥收缩值更低，使用更加安全环保。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种高性能加气块，其特征在于，它包括以下重量份含量的组分：石灰15-20份、水泥15-20份、尾矿粉末60-65份、石膏2-3份、铝粉0.5-0.6份、外加剂0.03-0.05份。
较佳的，所述高性能加气块，包括如下重量份含量的组分：石灰17.5份、水泥16份、尾矿粉末64份、石膏2.5份、铝粉0.55份、外加剂0.04份。
较佳的，所述尾矿粉末为铜尾矿粉末、铁尾矿粉末、石灰石尾矿粉末中的至少一种。
较佳的，所述尾矿粉末的粒径为0.3-0.6毫米。
较佳的，所述水泥为普通硅酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的至少一种。
较佳的，所述高性能加气块还包括固体废弃物2-4份。
较佳的，所述固态废弃物是由如下重量份的各原料组成：煤矸石1-3份、炉渣2-5份、采矿废石2-4份。
较佳的，所述高性能加气块还包括可溶性β-环糊精聚合物0.5-1.5份；所述可溶性β-环糊精聚合物的制备方法，参见：苏德福，栾向晶.可溶性β-环糊精聚合物的制备及提纯[J].齐齐哈尔大学学报：自然科学版，1999，015(003)：73-75，78。
较佳的，所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂2-5份、火山灰4-8份、碳纤维0.5-1.5份、λ-角叉胶0.3-0.6份。
较佳的，所述松香基超支化环氧树脂的制备方法参见申请公开号为CN106519188A的中国发明专利实施例1。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述高性能加气块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按照重量份混合均匀后，得到混合料，然后向其中加入质量为混合料质量的8-12倍的水，搅拌均匀得到浆料，控制浇注温度35-50℃，然后通过浇注机将其注入模具内，在40-65℃的环境下，进行为期2-4H的静停养护制成加气块坯体；接着通过切割机对加气坯体进行切割，从而制得要求尺寸、规格的半成品加气块；再将半成品加气块编组后送入养护室等待蒸压养护；最后将养护到一定硬度的半成品加气块放入蒸压釜内用1.1-1.8MPa水蒸汽进行升压1-3小时、恒压5-12小时、降压1-3小时，出釜后养护，即可得到加气块成品。
较佳的，所述养护具体为：将加气块成品转入养护温度90-125℃养护室，干热养护15-45小时。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种高性能加气块及其制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，生产效率和产品合格率高，适合工业化生产；能够实现工业废弃物的循环再利用，变废为宝，不仅解决了环境问题，又可以节约能源，减少资源的浪费，制备得到的高性能加气块综合性能佳，机械力学性能更优异，性能稳定性和防渗水性能更好，干燥收缩值更低，使用更加安全环保。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
实施例1提供一种高性能加气块，其特征在于，它包括以下重量份含量的组分：石灰15份、水泥15份、尾矿粉末60份、石膏2份、铝粉0.5份、外加剂0.03份。
所述尾矿粉末为铜尾矿粉末；所述尾矿粉末的粒径为0.3毫米。
所述水泥为普通硅酸盐水泥。
所述高性能加气块还包括固体废弃物2份；所述固态废弃物是由如下重量份的各原料组成：煤矸石1份、炉渣2份、采矿废石2份。
所述高性能加气块还包括可溶性β-环糊精聚合物0.5份。
所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂2份、火山灰4份、碳纤维0.5份、λ-角叉胶0.3份。
一种所述高性能加气块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按照重量份混合均匀后，得到混合料，然后向其中加入质量为混合料质量的8倍的水，搅拌均匀得到浆料，控制浇注温度35℃，然后通过浇注机将其注入模具内，在40℃的环境下，进行为期2H的静停养护制成加气块坯体；接着通过切割机对加气坯体进行切割，从而制得要求尺寸、规格的半成品加气块；再将半成品加气块编组后送入养护室等待蒸压养护；最后将养护到一定硬度的半成品加气块放入蒸压釜内用1.1MPa水蒸汽进行升压1小时、恒压5小时、降压1小时，出釜后养护，即可得到加气块成品。
所述养护具体为：将加气块成品转入养护温度90℃养护室，干热养护15小时。
实施例2
实施例2提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，它包括以下重量份含量的组分：石灰17.5份、水泥16份、尾矿粉末64份、石膏2.5份、铝粉0.55份、外加剂0.04份；所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂2份、火山灰4份、碳纤维0.5份、λ-角叉胶0.3份。
实施例3
实施例3提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，它包括以下重量份含量的组分：石灰16份、水泥17份、尾矿粉末61份、石膏2.3份、铝粉0.52份、外加剂0.035份；所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂3份、火山灰5份、碳纤维0.7份、λ-角叉胶0.4份。
实施例4
实施例4提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，它包括以下重量份含量的组分：石灰18份、水泥18份、尾矿粉末64份、石膏2.9份、铝粉0.58份、外加剂0.048份；所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂4.5份、火山灰7份、碳纤维1.4份、λ-角叉胶0.55份。
实施例5
实施例5提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，它包括以下重量份含量的组分：石灰20份、水泥20份、尾矿粉末65份、石膏3份、铝粉0.6份、外加剂0.05份；所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂5份、火山灰8份、碳纤维1.5份、λ-角叉胶0.6份。
对比例1
对比例1提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加外加剂。
对比例2
对比例2提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加固体废弃物。
对比例3
对比例3提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加可溶性β-环糊精聚合物。
对比例4
对比例4提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加松香基超支化环氧树脂。
对比例5
对比例5提供一种高性能加气块，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加λ-角叉胶。
上述实施例和对比例的产品性能测试；测试结果见表1；测试方法：抗压强度测试按照GB/T2542-2003《砌墙砖试验方法》的标准进行抗压试验，其强度指标达到国家JC239-2001标准的建筑用砖要求。抗折强度测试采用KZ-7型标准砌墙砖抗折强度试验装置进行检测。耐水性测试：采用淋浴喷头分别向240mm厚的加气块喷淋，测得渗水深度。
表1
| 项目 | 抗压强度(MPa) | 抗折强度(MPa) | 渗水深度(mm) |
| 实施例1 | 9.8 | 11.5 | 72h后渗水深度40mm |
| 实施例2 | 10.2 | 11.7 | 72h后渗水深度38mm |
| 实施例3 | 10.5 | 12.1 | 72h后渗水深度35mm |
| 实施例4 | 10.9 | 12.3 | 72h后渗水深度31mm |
| 实施例5 | 11.3 | 12.5 | 72h后渗水深度29mm |
| 对比例1 | 7.3 | 6.8 | 72h后渗水深度51mm |
| 对比例2 | 7.1 | 7.2 | 72h后渗水深度53mm |
| 对比例3 | 7.6 | 7.1 | 72h后渗水深度50mm |
| 对比例4 | 7.2 | 6.9 | 72h后渗水深度52mm |
| 对比例5 | 6.9 | 7.3 | 72h后渗水深度48mm |
从上表可以看出，本发明实施例公开的高性能加气块具有较好的机械力学性能和抗渗性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高性能加气块，其特征在于，它包括以下重量份含量的组分：石灰15-20份、水泥15-20份、尾矿粉末60-65份、石膏2-3份、铝粉0.5-0.6份、外加剂0.03-0.05份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能加气块，其特征在于，包括如下重量份含量的组分：石灰17.5份、水泥16份、尾矿粉末64份、石膏2.5份、铝粉0.55份、外加剂0.04份。
3.根据权利要求1所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述尾矿粉末为铜尾矿粉末、铁尾矿粉末、石灰石尾矿粉末中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述尾矿粉末的粒径为0.3-0.6毫米。
5.根据权利要求1所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述高性能加气块还包括固体废弃物2-4份；所述固态废弃物是由如下重量份的各原料组成：煤矸石1-3份、炉渣2-5份、采矿废石2-4份。
7.根据权利要求1所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述高性能加气块还包括可溶性β-环糊精聚合物0.5-1.5份。
8.根据权利要求1所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述外加剂包括如下重量份的各组分：松香基超支化环氧树脂2-5份、火山灰4-8份、碳纤维0.5-1.5份、λ-角叉胶0.3-0.6份。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述高性能加气块的制备方法，包括如下步骤：将各组分按照重量份混合均匀后，得到混合料，然后向其中加入质量为混合料质量的8-12倍的水，搅拌均匀得到浆料，控制浇注温度35-50℃，然后通过浇注机将其注入模具内，在40-65℃的环境下，进行为期2-4H的静停养护制成加气块坯体；接着通过切割机对加气坯体进行切割，从而制得要求尺寸、规格的半成品加气块；再将半成品加气块编组后送入养护室等待蒸压养护；最后将养护到一定硬度的半成品加气块放入蒸压釜内用1.1-1.8MPa水蒸汽进行升压1-3小时、恒压5-12小时、降压1-3小时，出釜后养护，即可得到加气块成品。
10.根据权利要求9所述的一种高性能加气块，其特征在于，所述养护具体为：将加气块成品转入养护温度90-125℃养护室，干热养护15-45小时。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210101 |