CN112225514B - 一种加气混凝土板材及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种加气混凝土板材，按质量分数计，包括以下组分：水泥56‑70份，石灰15‑25份，粉煤灰9‑19份，碎石为95‑125份，砂13‑21份，贝壳粉42‑61份，发气剂2‑5份，减水剂3‑7份，稳泡剂0.5‑3份，水55‑75份。本发明采用贝壳粉代替一部分石灰和水泥，节省了石灰和水泥的用量，节约了成本，其中贝壳粉中的钙元素与添加的硬脂酸钠形成硬脂酸沉淀，这样在混凝土固化后容易在表面形成一道保护膜，有助于预防混凝土开裂，同时为了便于切割混凝土板材，本发明还特制了网笼，利用网笼上特制的切模钎和切割绳可以提前对胚体进行一次切割，然后再对胚体进行两刀切，防止破坏胚体保护层，降低了次品率。

Description

一种加气混凝土板材及其制作方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种加气混凝土板材及其制作方法。
背景技术
混凝土，简称为"砼"，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。加气混凝土是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺加发气剂，通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔，故名加气混凝土。加气混凝土的特性由于加气混凝土具有容重轻、保温性能高、吸音效果好，具有一定的强度和可加工性等优点，是我国推广应用最早，使用最广泛的轻质墙体材料之一。
现有技术中，加气混凝土中的钙质材料主要采用石灰和水泥，但是成本较高且容易出现开裂的情况，如何提高硬度的同时防止开裂是混凝土工艺上的一个难题。另外，在混凝土板材的生产过程中，可用的发气剂的种类有很多，主要可分为金属和非金属两大类。金属发气剂有铝锌、镁等粉剂或膏剂，铝锌合金和硅铁合金等，非金属类有双氧水、碳化钙等，非金属类发气剂虽然发气比较快但不易控制。铝粉发气剂或铝粉膏是世界上应用最广泛的发气剂，但是其生产工艺复杂、成本高，还容易造成气泡合并和逃逸。
发明内容
针对上述混凝土板材容易开裂、发气剂成本高且发气效果不好的问题，本发明提供一种加气混凝土板材及其制作方法，添加了贝壳粉代替一部分石灰和水泥，节省了成本并且提高了板材的硬度，生产过程中采用硅铁合金粉和铝粉混合的发气剂，发气快且稳定，特制的组合网笼有利于高硬度板材的切割，大大降低次品率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种加气混凝土板材，按质量分数计，包括以下组分：水泥56-70份，石灰15-25份，粉煤灰9-19份，碎石95-125份，砂13-21份，贝壳粉42-61份，发气剂2-5份，减水剂3-7份，稳泡剂0.5-3份，水55-75份。
进一步的，所述发气剂为铝粉和硅铁合金粉混合制成的复合发气剂，硅铁合金就是铁和硅组成的铁合金，是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料，用电炉冶炼制而成的，硅铁合金可以置换出水中的氢，放出氢气，起到发气剂的作用。
优选的，铝粉和硅铁合金粉的质量比1.5-2.5：3.5-4.5，增大硅铁合金粉的占比不仅节省了铝粉的用量，降低成本，还可提高发气效率。
进一步的，所述硅粉合金粉的硅含量大于93％，硅含量的提高有利于总发气时间的延长。
如上所述的一种加气混凝土板材，所述减水剂为硬脂酸钠和萘磺酸盐减水剂的混合物，质量比为1.3-1.8:2.5-3.5，硬脂酸钠能够和贝壳粉中的钙离子形成硬脂酸沉淀，预防混凝土开裂。
如上所述的一种加气混凝土板材，所述石灰为活性Cao含量大于85％的生石灰，粒度小于0.08mm，颗粒越小越有利于充分反应。
如上所述的一种加气混凝土板材，所述贝壳粉粒度小于7μm，由贝壳研磨而来。
如上所述的一种加气混凝土板材，所述碎石粒径为10-25mm，保证板材的均匀。
一种加气混凝土板材的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制作组合网笼：将网片和钢钎组装成网笼，并将网笼上部通过钢钎与钎架连接，相邻网笼之间的空隙之间布置若干根切模钎，所述切模钎顶部与钎架连接，所述切模钎长度能够到达网笼最底部，所述切模钎底部连接有切割绳；
2)预处理：将2-5份发气剂、3-7份减水剂、0.5-3份稳泡剂和占总水重量5％-10％的水混合均匀，制成料浆；
3)搅拌：开动搅拌机，向搅拌机内依次加入56-70份水泥、15-25份石灰、9-19份粉煤灰、95-125份碎石、13-21份砂和42-61份贝壳粉，干拌均匀，再将占总水重量90％-95％的水慢慢加入，全部加料时间控制在2-3min，等水全部加入后，继续搅拌2-4min，然后缓慢加入步骤2)中制得的料浆，继续搅拌5-10min；
4)浇注：将步骤3)中制得的混合料浆浇注到模具内，然后将装有切模钎(5)的组合网笼没入模具内；
5)静停养护：将模具放置在初凝室内初凝1-2小时；
6)拔钎：静停养护结束后，先转动钢钎(2)，使钢钎(2)下端与网片(1)分离将网笼脱离，然后吊起安装架(4)使切模钎(5)向上运动，切割绳(6)切割混凝土胚体，在胚体的断面形成切模线，然后继续静停养护0.5-1小时；
7)切割：对步骤6)获得的胚体执行切割操作，然后两刀切分割混凝土，在切模线两侧各执行一次纵切，获得所需长度的混凝土板材；
8)蒸压养护：将步骤7)中得到的产品恒压蒸养5-8小时。
如上所述的加气混凝土板材的制作方法，所述切模钎数量优选为两根，分别位于网笼两侧位置，且两根切模钎之间的切割绳与网笼横向方向垂直。
进一步的，邻网笼之间的距离大于100mm，在切割绳上方留出足够的卸荷区域，以保证切模钎两侧能够得到指定尺寸的胚体。所述切模钎距离模箱内侧边缘距离在20～100mm之间，以控制向外拔切模钎时，不会因切模钎与模箱距离太近而出现胚体两侧边缘破裂现象。
如上所述的加气混凝土板材的制作方法，所述初凝室的温度控制在55-75℃，有利于加速混凝土的凝固。
如上所述的加气混凝土板材的制作方法，从步骤5)中获得的胚体硬度在450-500kg/cm2，易于后续的拔钎操作。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明采用贝壳粉代替一部分石灰和水泥，节省了石灰和水泥的用量，节约了成本，贝壳粉的主要成分是碳酸钙，在混凝土固化的过程中有助于提高成型效率，从而有利于提高混凝土抗压强度。贝壳粉由贝壳制得，达到了废物利用的目的。
2、本发明中添加了硬脂酸钠，硬脂酸钠中的硬脂酸容易与贝壳粉中的钙元素形成硬脂酸沉淀，这样在混凝土固化后容易在表面形成一道保护膜，有助于预防混凝土开裂。
3、本发明生产的混凝土板材由于添加了贝壳粉和硬脂酸钠，硬度得到了极大增强，同时为了便于切割混凝土板材，本发明还特制了网笼，利用网笼上特制的切模钎和切割绳可以提前对胚体进行一次切割，然后再对胚体进行两刀切，防止破坏胚体保护层，降低了次品率。
4、本发明中使用的发气剂是铝粉和硅铁合金粉混合制成的复合发气剂，节省了铝粉的用量，与纯铝粉发气剂相比，发气效率也大大提高。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明中组合网笼的整体结构示意图；
图2为本发明中钢钎和切模钎的安装示意图；
图中各附图标记所代表的组件为：
1、网片，2、钢钎，3、钎架，4、安装架，5、切模钎，6、切割绳。
具体实施方式
下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。
实施例1
一种加气混凝土板材，按质量分数计，包括以下组分：水泥56份，石灰15份，粉煤灰9份，碎石95份，砂13份，贝壳粉42份，发气剂2份，减水剂3份，稳泡剂0.5份，水55份。
一种加气混凝土板材的制作方法，包括以下步骤：
(1)制作组合网笼：将网片1和钢钎2组装成网笼，并将网笼上部通过钢钎2与钎架3连接，相邻网笼之间的空隙中间位置布置两根切模钎5，两根切模钎5分别位于网笼两侧位置，顶部与钎架3连接，底部连接有切割绳6，且两根切模钎5之间的切割绳6与网笼横向方向垂直，参见图1和图2所示；
(2)预处理：将2份发气剂、3份减水剂、0.5份稳泡剂和占总水重量5％的水按份数放入搅拌机内在室温下搅拌5min，制成均匀料浆，所述发气剂为铝粉和硅粉合金混合制成的复合发气剂，其质量比为1.5:3.5，所述减水剂为硬脂酸钠和萘磺酸盐减水剂的混合物，质量比为1.3：2.5。
(3)搅拌：开动搅拌机，向搅拌机内按份数依次加入56份水泥、15份活性Cao含量大于85％的生石灰、9份粉煤灰、95份粒径为10mm的碎石、13份砂和42份贝壳粉，干拌均匀，优选的，所述生石灰粒度小于0.08mm，再将占总水重量95％的水慢慢加入，全部加料时间控制在2min，等水全部加入后，继续搅拌2min，然后缓慢加入步骤(2)中制得的料浆，继续搅拌5min。
(4)浇注：将步骤(3)中制得的混合料浆浇注到模具内，浇注温度为40℃，然后将装有切模钎5的组合网笼没入模具内；
(5)静停养护：将模具放置在室温55℃的初凝室内初凝1小时，得到胚体硬度为450-500kg/cm2的混凝土；
(6)拔钎：静停养护结束后，先转动钢钎2，使钢钎2下端与网片1分离将网笼脱离，然后吊起安装架4使切模钎5向上运动，切割绳6切割混凝土胚体，在胚体的断面形成切模线，然后继续静停养护0.5小时；
(7)切割：对步骤(6)获得的胚体执行切割操作，然后两刀切分割混凝土，在切模线两侧各执行一次纵切，获得所需长度的混凝土板材；
(8)蒸压养护：将步骤(7)中得到的产品恒压蒸养5小时。
实施例2
一种加气混凝土板材，按质量分数计，包括以下组分：水泥66份，石灰20份，粉煤灰15份，碎石105份，砂19份，贝壳粉50份，发气剂3份，减水剂4份，稳泡剂1.5份，水65份。
如上所述加气混凝土板材的制作方法，包括以下步骤：
(6)制作组合网笼：将网片1和钢钎2组装成网笼，并将网笼上部通过钢钎2与钎架3连接，相邻网笼之间的空隙中间位置布置两根切模钎5，两根切模钎5分别位于网笼两侧位置，顶部与钎架3连接，底部连接有切割绳6，且两根切模钎5之间的切割绳6与网笼横向方向垂直；
(7)预处理：将3份发气剂、4份减水剂、1.5份稳泡剂和占总水重量8％的水按份数放入搅拌机内在室温下搅拌5min，制成均匀料浆，所述发气剂为铝粉和硅粉合金混合制成的复合发气剂，其质量比为1:2，所述减水剂为硬脂酸钠和萘磺酸盐减水剂的混合物，质量比为1:2。
(8)搅拌：开动搅拌机，向搅拌机内按份数依次加入66份水泥、20份活性Cao含量大于85％的生石灰、15份粉煤灰、105份粒径为18mm的碎石、19份砂和50份贝壳粉，干拌均匀，优选的，所述生石灰粒度小于0.08mm，再将占总水重量92％的水慢慢加入，全部加料时间控制在2.5min，等水全部加入后，继续搅拌3min，然后缓慢加入步骤(2)中制得的料浆，继续搅拌8min。
(9)浇注：将步骤(3)中制得的混合料浆浇注到模具内，然后将装有切模钎5的组合网笼没入模具内；
(10)静停养护：将模具放置在室温65℃的初凝室内初凝1.5小时，得到胚体硬度为450-500kg/cm2的混凝土；
(6)拔钎：静停养护结束后，先转动钢钎2，使钢钎2下端与网片1分离将网笼脱离，然后吊起安装架4使切模钎5向上运动，切割绳6切割混凝土胚体，在胚体的断面形成切模线，然后继续静停养护0.8小时；
(7)切割：对步骤(6)获得的胚体执行切割操作，然后两刀切分割混凝土，在切模线两侧各执行一次纵切，获得所需长度的混凝土板材；
(8)蒸压养护：将步骤(7)中得到的产品恒压蒸养6.5小时。
实施例3
一种加气混凝土板材，按质量分数计，包括以下组分：水泥70份，石灰25份，粉煤灰19份，碎石125份，砂21份，贝壳粉61份，发气剂5份，减水剂7份，稳泡剂3份，水75份。
一种加气混凝土板材的制作方法，包括以下步骤：
(1)制作组合网笼：将网片1和钢钎2组装成网笼，并将网笼上部通过钢钎2与钎架3连接，相邻网笼之间的空隙中间位置布置两根切模钎5，两根切模钎5分别位于网笼两侧位置，顶部与钎架3连接，底部连接有切割绳6，且两根切模钎5之间的切割绳6与网笼横向方向垂直；
(2)预处理：将5份发气剂、7份减水剂、3份稳泡剂和占总水重量10％的水按份数放入搅拌机内在室温下搅拌5min，制成均匀料浆，所述发气剂为铝粉和硅粉合金混合制成的复合发气剂，其质量比为5:9，所述减水剂为硬脂酸钠和萘磺酸盐减水剂的混合物，质量比为1.8:3.5。
(3)搅拌：开动搅拌机，向搅拌机内按份数依次加入70份水泥、25份活性Cao含量大于85％的生石灰、19份粉煤灰、125份粒径为25mm的碎石、21份砂和61份贝壳粉，干拌均匀，优选的，所述生石灰粒度小于0.08mm，再将占总水重量90％的水慢慢加入，全部加料时间控制在3min，等水全部加入后，继续搅拌4min，然后缓慢加入步骤(2)中制得的料浆，继续搅拌10min。
(4)浇注：将步骤(3)中制得的混合料浆浇注到模具内，然后将装有切模钎5的组合网笼没入模具内；
(5)静停养护：将模具放置在室温65℃的初凝室内初凝2小时，得到胚体硬度为450-500kg/cm2的混凝土；
(6)拔钎：静停养护结束后，先转动钢钎2，使钢钎2下端与网片1分离将网笼脱离，然后吊起安装架4使切模钎5向上运动，切割绳6切割混凝土胚体，在胚体的断面形成切模线，然后继续静停养护1小时；
(7)切割：对步骤(6)获得的胚体执行切割操作，然后两刀切分割混凝土，在切模线两侧各执行一次纵切，获得所需长度的混凝土板材；
(8)蒸压养护：将步骤(7)中得到的产品恒压蒸养8小时。
经测试，本发明实施例1-3制得的加气混凝土板材产品质量性能符合国家蒸压加气混凝土砌块标准(GB/T11968-2006)，具体实验数据如下：
表1加气混凝土板材的立方体抗压强度
立方体抗压强度 实施例1 实施例2 实施例3
平均值 6.7 7.1 7.6
单组最小值 5.9 6.8 7.0
表1表明本发明加气混凝土板材的立体抗压强度符合GB/T11968-2006中B06级优等品标准。
表2加气混凝土板材的干密度
实施例1 实施例2 实施例3
干密度(kg/m<sup>3</sup>) 589 574 569
表2表明本发明加气混凝土板材的干密度符合GB/T11968-2006中B06级优等品标准。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种加气混凝土板材的制作方法，其特征在于，
所述加气混凝土板材包括以下组分：水泥56-70份，石灰15-25份，粉煤灰9-19份，碎石为95-125份，砂13-21份，贝壳粉42-61份，发气剂2-5份，减水剂3-7份，稳泡剂0.5-3份，水55-75份；
所述发气剂为铝粉和硅铁合金粉混合制成的复合发气剂，且铝粉和硅铁合金粉的质量比1.5-2.5：3.5-4.5；
所述硅铁合金粉的硅含量大于93％；
所述减水剂为硬脂酸钠和萘磺酸盐减水剂的混合物，质量比为1.3-1.8:2.5-3.5；
所述石灰为活性CaO含量大于85％的生石灰，粒度小于0.08mm；
所述贝壳粉的粒度小于7μm；
所述碎石粒径为10-25mm；
其制作方法包括以下步骤：
1)制作组合网笼：将网片(1)和钢钎(2)组装成网笼，并将网笼上部通过钢钎(2)与钎架(3)连接，相邻网笼之间的空隙之间布置若干根切模钎(5)，所述切模钎(5)顶部与钎架(3)连接，底部连接有切割绳(6)；
2)预处理：将2-5份发气剂、3-7份减水剂、0.5-3份稳泡剂和占总水重量5％-10％的水混合均匀，制成料浆；
3)搅拌：开动搅拌机，向搅拌机内依次加入56-70份水泥、15-25份石灰、9-19份粉煤灰、95-125份碎石、13-21份砂和42-61份贝壳粉，干拌均匀，再将占总水重量90％-95％的水慢慢加入，全部加料时间控制在2-3min，等水全部加入后，继续搅拌2-4min，然后缓慢加入步骤2)中制得的料浆，继续搅拌5-10min；
4)浇注：将步骤3)中制得的混合料浆浇注到模具内，然后将装有切模钎(5)的组合网笼没入模具内；
5)静停养护：将模具放置在初凝室内初凝1-2小时；
6)拔钎：静停养护结束后，先转动钢钎(2)，使钢钎(2)下端与网片(1)分离将网笼脱离，然后吊起安装架(4)使切模钎(5)向上运动，切割绳(6)切割混凝土胚体，在胚体的断面形成切模线；
7)切割：对步骤6)获得的胚体执行切割操作；
8)蒸压养护：将步骤7)中得到的产品恒压蒸养5-8小时。
2.根据权利要求1所述的一种加气混凝土板材的制作方法，其特征在于，所述初凝室的温度控制在55-75℃。
3.根据权利要求1所述的一种加气混凝土板材的制作方法，其特征在于，步骤5)中获得的胚体硬度在450～500kg/cm2之间。
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