CN112624714A - 一种环保加气砖的配方 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及加气砖的技术领域，具体公开了一种环保加气砖的配方。本申请的环保加气砖主要由如下重量份数的原料制成：水60‑100份、粉煤灰30‑50份、高炉炉渣5‑15份、白灰0.3‑1.5份、水泥0.5‑3.4份、铝粉0.5‑1.2份、石膏0.5‑1.5份、明胶1‑5份、阿拉伯胶1‑4份，所述白灰由氧化钙和氧化镁以质量比5‑6:1混合组成。本申请的环保加气砖能够利用明胶与阿拉伯胶之间的中和反应形成复合物，复合物上析出微囊，微囊将加气砖中铝粉与石膏反应生成的气体包裹为小气泡，并均匀分散在加气砖中，避免小气泡汇聚成为大气泡存在于加气砖中影响加气砖的强度与结构。

Description

一种环保加气砖的配方
技术领域
本申请涉及加气砖的技术领域，更具体地说，它涉及一种环保加气砖的配方。
背景技术
随着当今建筑行业的发展，传统的粘土砖因其对耕地土壤的消耗以及其烧制时对环境的污染而逐渐被淘汰，同时人们对建筑墙体的要求也越来越高，例如在保温、隔热、隔音、抗震、环保等方面都提出了更高的要求，于是具备更多功能、绿色环保的环保加气砖也应运而生。由于高层建筑的墙体设计重量将很大程度上影响地基的设计方案，因此，高层建筑的上层多采用加气砖等类型的砌块，这将大大减轻高层建筑的上层墙体重量。
申请公布号为CN109665795A的中国发明专利公开了一种加气混凝土砌块砖，包括以下质量份数的组分：水45-60份；中砂25.5-34份；石膏25.5-34份；水泥21-28份；石灰22.5-30份；鱼胶粉2.1-2.8份；空心玻璃微珠7.5-10份。
上述相关技术中，发明人认为制备的加气混凝土砌块砖内部的气孔的均匀性还有待提高。
发明内容
为了提高加气砖内部的气孔的均匀性，本申请提供一种环保加气砖的配方。
本申请提供一种环保加气砖的配方采用了如下技术方案。
一种环保加气砖的配方，所述环保加气砖主要由如下重量份数的原料制成：水60-100份、粉煤灰30-50份、高炉炉渣5-15份、白灰0.3-1.5份、水泥0.5-3.4份、铝粉0.5-1.2份、石膏0.5-1.5份、明胶1-5份、阿拉伯胶1-4份，所述白灰由氧化钙和氧化镁以质量比5-6:1混合组成。
通过采用上述技术方案，本申请的环保加气砖的制备原料中使用了明胶和阿拉伯胶，由于在水溶液中，明胶分子链上的-NH2和-COOH及其相应的解离基团-NH3 +与-COO-，且-NH3 +的数目多于-COO-；阿拉伯胶在水溶液中分子链上含有-COO-，带有负电荷，明胶与阿拉伯胶在水溶液内中和形成复合物，复合物上析出微囊，微囊将铝粉与石膏反应生成的气体包裹为小气泡，并均匀分散在加气砖中，避免小气泡汇聚成为大气泡，进而影响加气砖的强度与结构。
优选的，所述环保加气砖主要由如下重量份数的原料制成：水70-90份、粉煤灰35-45份、高炉炉渣7-12份、白灰0.6-1.2份、水泥0.6-1.2份、铝粉0.6-0.9份、石膏0.7-1.2份、明胶1-3份、阿拉伯胶1.5-3.5份，所述白灰由氧化钙和氧化镁以质量比5-5.5:1混合组成。
通过采用上述技术方案，对各原料的比例进行优选，使不同原料之间合理搭配，能够进一步提高明胶和阿拉伯胶在加气砖浆料中结合充分的程度，从而提高小气泡在加气砖中的分散程度。
优选的，所述原料还包括3-10重量份的尼龙纤维。
通过采用上述技术方案，尼龙纤维具有较高的断裂强度，还具有更好的韧性，与明胶与阿拉伯胶混合后可以大幅度地增强加气砖的抗压强度。
优选的，所述尼龙纤维的直径为80nm-100nm。
通过采用上述技术方案，由于尼龙纤维直径较细，便于均匀分散在浆料中，在遇到大颗粒原料时，更容易弯曲延伸，更好地对加气砖起到增强作用。
优选的，所述原料还包括0.015-0.084重量份的速凝剂。
通过采用上述技术方案，速凝剂能够加速水泥的水化、硬化，在很短的时间内使得细小的气泡固化在水泥中，降低细小气泡汇聚成大气泡的概率，进而提高了加气砖的强度，并且缩短了加气砖的生产时间。
优选的，所述速凝剂是NaAlO2、碳酸钠、熟石灰按质量比为1-2:1-3:0.3-0.8配制而成。
通过采用上述技术方案，此比例的成分配制成的速凝剂加入混凝土后，其主要成分中的偏铝酸钠、碳酸钠在碱性溶液中迅速与水泥中的石膏反应形成硫酸钠，使石膏减弱其原有的缓凝作用，从而导致铝酸钙矿物迅速水化，并在溶液中析出其水化产物晶体，从而使浆料更加迅速凝结。
优选的，所述原料还包括0.4-1.0重量份的乙醛。
通过采用上述技术方案，乙醛可以与明胶发生胺醛缩合反应，使明胶分子交联成网状结构，使明胶与阿拉伯胶中和并析出的微囊结构不可逆，进一步固化微囊在加气砖内部的分散效果。
优选的，所述环保加气砖由包括以下步骤的方法制得：
(1)将粉煤灰、高炉炉渣与水混合均匀制成预混浆料；
(2)将白灰、水泥依次加入步骤(1)中制备的预混浆料中混合均匀。然后加入铝粉和石膏混合均匀；然后加入明胶、阿拉伯胶混合均匀；
(3)将步骤(2)混合后的浆料注入模具内，在温度为35-40℃、湿度为95-98RH％的条件下，养护10-12h，切割得到砖坯，然后将砖坯在1.2-1.5MPa的蒸养压力条件下升温至170-180℃，恒温养护6-8h，冷却即得。
通过采用上述技术方案，先将粉煤灰、高炉炉渣和水混合均匀，然后再加入白灰与水泥，白灰与水泥在与水反应的同时也与粉煤灰与高炉炉渣混合均匀，减少了因白灰与水泥先与水反应发生部分凝结后，再加入粉煤灰和高炉炉渣难以分散均匀的问题。在将粉煤灰、高炉炉渣、水泥等大部分原料混合均匀后再加入铝粉，便于使铝粉混合后产生的气泡在其他原料中分散均匀。
优选的，所述步骤(3)得到的砖坯蒸养条件下的升温速率为5-6℃/min。
通过采用上述技术方案，升温速度过快时，砖坯中气泡的分散时间较短，使得气泡在砖坯中分散得不均匀，升温速率过慢时，砖坯的制备时间较长，影响生产效率，升温速率为5-6℃/min时砖坯中气泡的分散性较好，同时砖坯的生产效率也相对较高。
优选的，所述步骤(2)中加入明胶、阿拉伯胶混合均匀后加入乙醛混合均匀，然后再加入速凝剂混合均匀。
通过采用上述技术方案，加入明胶、阿拉伯胶混合均匀后，明胶、阿拉伯胶与其他原料混合均匀并分散在其他原料中，再加入乙醛，有利于控制乙醛与明胶、阿拉伯胶反应的速率，进而使乙醛与明胶、阿拉伯胶的反应更加均匀，减少因乙醛与聚集在一起的明胶、阿拉伯胶过度反应导致的结块。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
第一、通过明胶水溶液与阿拉伯胶水溶液中和形成复合物，复合物上析出微囊，微囊包裹加气砖中铝粉与石膏反应生成的气体，并均匀分散在加气砖中，避免小气泡汇聚成为大气泡存在于加气砖中影响加气砖的强度与结构；
第二、本申请中通过在环保加气砖的制备原料中添加了一定量的尼龙纤维，尼龙纤维具有较细的直径，便于在浆料中分散，并且还具备较高的断裂强度，可以增强加气砖的抗压强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
下面实施例中，水泥为硅酸盐水泥，标号为42.5。所用速凝剂是由NaAlO2、碳酸钠、熟石灰按质量比1.5:1.5:0.5的比例配制而成。所用白灰由氧化钙和氧化镁以质量比5:1混合组成。尼龙纤维的直径为85nm。铝粉的粒径为5μm。石膏的粒径为320目。粉煤灰优选为F级粉煤灰。高炉炉渣为含氧化亚铁质量分数为1.2％的高炉炉渣。明胶为B型明胶。阿拉伯胶为预水化型阿拉伯胶。
预混浆料制备时是以60-70r/min的转速搅拌30-40min。加入白灰和水泥后混合均匀是以搅拌转速为100-120r/min搅拌10-15min。加入铝粉和石膏后混合均匀是以搅拌转速为50-60r/min搅拌20-30min。
实施例1
本实施例的环保加气砖，由如下重量的原料制成：水70kg、粉煤灰35kg、高炉炉渣8kg、白灰0.8kg、水泥0.8kg、铝粉0.6kg、石膏0.7kg、明胶1.5kg、阿拉伯胶1.5kg。
本实施例的环保加气砖由包括如下步骤的方法制得：
(1)将35kg的粉煤灰和8kg的高炉炉渣经干磨机磨成细粉加入打浆池，然后加入70kg的水，室温下以60r/min的转速搅拌40min制成预混浆料。
(2)将0.8kg白灰、0.8kg的水泥依次加入步骤(1)中制备的浆料中，在室温条件下混合搅拌15min，搅拌转速为100r/min。
(3)将0.6kg铝粉和0.7kg石膏分别经干磨机磨成细粉，磨成的细粉依次加入步骤(2)中搅拌后的浆料中，在室温条件下混合搅拌30min，搅拌转速为50r/min。
(4)将1.5kg的明胶、1.5kg的阿拉伯胶加入步骤(3)中搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(5)将步骤(4)制备的浆料迅速倒入模具内，放入温度为35-40℃、湿度为95-98RH％的恒温恒湿箱内，养护11h，切除高出模具的膨胀部分后，切割成砖胚，再将送入蒸压釜内，通蒸汽，在1.3MPa的蒸养压力条件下，以5℃/min的升温速率升温至175℃，恒温蒸压养护8h，再以5℃/min的降温速率冷却至室温，得到环保加气砖。
实施例2
本实施例环保加气砖，主要由如下重量的原料制成：水70kg、粉煤灰35kg、高炉炉渣8kg、白灰0.8kg、水泥0.8kg、铝粉0.6kg、石膏0.7kg、明胶1.5kg、阿拉伯胶1.5kg、尼龙纤维4kg。
本实施例的环保加气砖的制备方法与实施例1的不同之处在于步骤(2)中在将白灰和水泥加入预混浆料时，加入了尼龙纤维，其他的与实施例1中相同。
实施例3
本实施例环保加气砖，主要由如下重量的原料制成：水70kg、粉煤灰35kg、高炉炉渣8kg、白灰0.8kg、水泥0.8kg、铝粉0.6kg、石膏0.7kg、明胶1.5kg、阿拉伯胶1.5kg、尼龙纤维4kg、速凝剂0.05kg。
本实施例环保加气砖的制备方法与实施例2的不同之处在于步骤(4)中在将明胶与阿拉伯胶加入步骤(3)搅拌后的浆料后，加入了速凝剂，混合均匀，其他的与实施例2中相同。
实施例4
本实施例环保加气砖，主要由如下重量的原料制成：水70kg、粉煤灰35kg、高炉炉渣8kg、白灰0.8kg、水泥0.8kg、铝粉0.6kg、石膏0.7kg、明胶1.5kg、阿拉伯胶1.5kg、尼龙纤维4kg、速凝剂0.05kg、乙醛0.6kg。
本实施例的环保加气砖的制备方法与实施例3的不同之处在于步骤(4)中在将明胶与阿拉伯胶加入步骤(3)搅拌后的浆料后，加入了乙醛，混合均匀，之后再加入速凝剂，其他的与实施例3中相同。
实施例5
本实施例的一种环保加气砖，主要由如下重量的原料制成：水80kg、粉煤灰40kg、高炉炉渣10kg、白灰0.9kg、水泥3.4kg、铝粉0.8kg、石膏1.0kg、明胶2kg、阿拉伯胶1.5kg、尼龙纤维5kg、速凝剂0.06kg、乙醛0.5kg。
本实施例的环保加气砖的生产工艺包括如下步骤：
(1)将40kg的粉煤灰和10kg的高炉炉渣经干磨机磨成细粉加入打浆池，然后加入80kg的水，室温下以60r/min的转速搅拌30min制成预混浆料。
(2)将0.9kg白灰、3.4kg的水泥和5kg的尼龙纤维依次加入步骤(1)中制备的浆料中，在室温条件下混合搅拌12min，搅拌转速为110r/min。
(3)将0.8kg铝粉和1.0kg石膏分别经干磨机磨成细粉，磨成的细粉依次加入步骤(2)中搅拌后的浆料中，在室温条件下混合搅拌25min，搅拌转速为55r/min。
(4)将2kg的明胶、1.5kg的阿拉伯胶加入步骤(3)中搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(5)将0.5kg的乙醛加入步骤(4)搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(6)将0.06kg的速凝剂加入步骤(5)搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(7)将步骤(6)制备出的浆料迅速倒入模具内，放入温度为35-40℃、湿度为95-98RH％的恒温恒湿箱内，养护11h，切除高出模具的膨胀部分后，切割成砖胚，再将送入蒸压釜内，通蒸汽，在1.3MPa的蒸养压力条件下，以5℃/min的升温速率升温至175℃，恒温蒸压养护8h，再以5℃/min的降温速率冷却至室温，得到环保加气砖。
实施例6
本实施例的一种环保加气砖，主要由如下重量的原料制成：水80kg、粉煤灰40kg、高炉炉渣10kg、白灰0.9kg、水泥1.0kg、铝粉0.8kg、石膏1.0kg、明胶1kg、阿拉伯胶1kg、尼龙纤维5kg、速凝剂0.06kg、乙醛0.5kg。
本实施例环保加气砖的生产工艺包括如下步骤：
(1)将40kg的粉煤灰和10kg的高炉炉渣经干磨机磨成细粉加入打浆池，然后加入80kg的水，室温下以70r/min的转速搅拌30min制成预混浆料。
(2)将0.9kg白灰、1.0kg的水泥和5kg的尼龙纤维依次加入步骤(1)中制备的浆料中，在室温条件下混合搅拌10min，搅拌转速为120r/min。
(3)将0.8kg铝粉和1.0kg石膏分别经干磨机磨成细粉，磨成的细粉依次加入步骤(2)中搅拌后的浆料中，在室温条件下混合搅拌20min，搅拌转速为60r/min。
(4)将1kg的明胶、1kg的阿拉伯胶加入步骤(3)中搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(5)将0.5kg的乙醛加入步骤(4)搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(6)将0.06kg的速凝剂加入步骤(5)搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(7)将步骤(6)制备出的浆料迅速倒入模具内，放入温度为35-40℃、湿度为95-98RH％的恒温恒湿箱内，养护11h，切除高出模具的膨胀部分后，切割成砖胚，再将送入蒸压釜内，通蒸汽，在1.3MPa的蒸养压力条件下，以5℃/min的升温速率升温至175℃，恒温蒸压养护8h，再以5℃/min的降温速率冷却至室温，得到环保加气砖。
实施例7
本实施例的一种环保加气砖，主要由如下重量的原料制成：水80kg、粉煤灰40kg、高炉炉渣10kg、白灰0.9kg、水泥1.0kg、铝粉0.8kg、石膏1.0kg、明胶2kg、阿拉伯胶1.5kg、尼龙纤维5kg、速凝剂0.06kg、乙醛0.5kg。
本实施例环保加气砖的生产工艺包括如下步骤：
(1)将40kg的粉煤灰和10kg的高炉炉渣经干磨机磨成细粉加入打浆池，然后加入80kg的水，室温下以65r/min的转速搅拌35min制成预混浆料。
(2)将0.9kg白灰、1.0kg的水泥和5kg的尼龙纤维依次加入步骤(1)中制备的浆料中，在室温条件下混合搅拌12min，搅拌转速为110r/min。
(3)将0.8kg铝粉和1.0kg石膏分别经干磨机磨成细粉，磨成的细粉依次加入步骤(2)中搅拌后的浆料中，在室温条件下混合搅拌25min，搅拌转速为55r/min。
(4)将2kg的明胶、1.5kg的阿拉伯胶加入步骤(3)中搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(5)将0.06kg的速凝剂加入步骤(4)搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(6)将0.5kg的乙醛加入步骤(5)搅拌后的浆料中混合搅拌均匀。
(7)将步骤(6)制备出的浆料迅速倒入模具内，放入温度为35-40℃、湿度为95-98RH％的恒温恒湿箱内，养护11h，切除高出模具的膨胀部分后，切割成砖胚，再将送入蒸压釜内，通蒸汽，在1.3MPa的蒸养压力条件下，以5℃/min的升温速率升温至175℃，恒温蒸压养护8h，再以5℃/min的降温速率冷却至室温，得到环保加气砖。
对比例
对比例1
本对比例和实施例1的不同之处在于，原料中并不含有明胶，即步骤(4)制得的浆料中不含有明胶。
本对比例的环保加气砖的制备方法参考实施例1中的方法。
对比例2
本对比例和实施例1的不同之处在于，原料中并不含有阿拉伯胶，即步骤(4)制得的浆料中不含有阿拉伯胶。
本对比例的环保加气砖的制备方法参考实施例1中的方法。
性能检测试验
取实施例1-7和对比例1-2中的环保加气砖，按照GB/T4111-2013《混凝土砌块和砖试验方法》中的检测方法检测其性能，检测结果如表1所示
表1实施例1-7和对比例1-2中环保加气砖性能检测结果
Figure BDA0002799928410000071
通过表1可以看出，加气砖浆料中添加明胶和阿拉伯胶可以增加浆料的粘度，明胶水溶液中的正电荷与阿拉伯胶水溶液中的负电荷中和形成复合物，复合物上析出微囊，微囊包裹加气砖中铝粉与石膏反应生成的气体，并通过乙醛作为固化剂与明胶产生胺醛缩合反应，使明胶分子交联成网状结构的同时也固化微囊结构，提高加气砖的抗压强度。
通过表1可以看出，加气砖浆料中添加明胶和阿拉伯胶可以提高环保加气砖的吸水率，这是由于通过明胶水溶液与阿拉伯胶水溶液中和形成复合物，复合物上析出微囊，微囊包裹加气砖中铝粉与石膏反应生成的气体，并均匀分散在加气砖中，避免小气泡汇聚成为大气泡存在于加气砖中影响加气砖的强度与结构，提高气泡分散度，使得加气砖的吸水率提高。
同时通过在加气砖浆料中添加尼龙纤维，由于尼龙纤维具有较高的强度并且直径较小，可以均匀分布在加气砖中，从而可以有效提高加气砖的抗压强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种环保加气砖的配方，其特征在于：所述环保加气砖主要由如下重量份数的原料制成：水60-100份、粉煤灰30-50份、高炉炉渣5-15份、白灰0.3-1.5份、水泥0.5-3.4份、铝粉0.5-1.2份、石膏0.5-1.5份、明胶1-5份、阿拉伯胶1-4份，所述白灰由氧化钙和氧化镁以质量比5-6:1混合组成。
2.根据权利要求1所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述环保加气砖主要由如下重量份数的原料制成：水70-90份、粉煤灰35-45份、高炉炉渣7-12份、白灰0.6-1.2份、水泥0.6-1.2份、铝粉0.6-0.9份、石膏0.7-1.2份、明胶1-3份、阿拉伯胶1.5-3.5份，所述白灰由氧化钙和氧化镁以质量比5-5.5:1混合组成。
3.根据权利要求1或2所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述原料还包括3-10重量份的尼龙纤维。
4.根据权利要求3所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述尼龙纤维的直径为80nm-100nm。
5.根据权利要求1或2所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述原料还包括0.015-0.084重量份的速凝剂。
6.根据权利要求5所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述速凝剂是由NaAlO2、碳酸钠、熟石灰按质量比为1-2:1-3:0.3-0.8配制而成。
7.根据权利要求6所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述原料还包括0.4-1.0重量份的乙醛。
8.根据权利要求1或2所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述环保加气砖由包括以下步骤的方法制得：
（1）将粉煤灰、高炉炉渣与水混合均匀制成预混浆料；
（2）将白灰、水泥依次加入步骤（1）中制备的预混浆料中混合均匀；
然后加入铝粉和石膏混合均匀；然后加入明胶、阿拉伯胶混合均匀；
（3）将步骤（2）混合后的浆料注入模具内，在温度为35-40℃、湿度为95-98RH%的条件下，养护10-12h，切割得到砖坯，然后将砖坯在1.2-1.5MPa的蒸养压力条件下升温至170-180℃，恒温养护6-8h，冷却即得。
9.根据权利要求8所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述步骤（3）升温至170-180℃的升温速率为5-6℃/min。
10.根据权利要求8所述的环保加气砖的配方，其特征在于：所述步骤（2）中加入明胶、阿拉伯胶混合均匀后加入乙醛混合均匀，然后再加入速凝剂混合均匀。
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