CN112661529A - 一种加气混凝土建材及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加气混凝土建材及其生产工艺，属于加气混凝土建材生产领域。所述加气混凝土建材包括加气混凝土砌块和加气混凝土板材；包括如下质量份组分：粉煤灰40‑50份，石灰6‑10份，水泥6‑10份，石膏3‑5份，水30‑50份，铝粉1‑5份，稳泡剂1‑2份，复合减水剂6‑10份，矿渣10‑15份，防水剂8‑10份。加气混凝土砌块或加气混凝土板材具有质地轻、防火性能好、隔音效果好，保温效果好、高抗渗的优点，广泛应用在高层框架结构建筑、抗震地区建筑、严寒地区建筑、软质地基区建筑的内填充墙和隔墙以及内外墙。
Description
技术领域
本发明属于加气混凝土建材生产领域，具体涉及一种加气混凝土建材及其生产工艺。
背景技术
加气混凝土砌块一般由硅质材料：沙子、粉煤灰、尾矿石，和钙质材料：石灰、水泥为主要原料，并加入铝粉作为发气剂，通过一定工艺流程制备而成。加气混凝土砌块的综合性能需要针对干密度、抗压强度、干燥收缩、抗冻性以及导热系数进行综合测定。
加气混凝土砌块根据抗压强度的不同分为5个等级，如表1：
表1
加气混凝土砌块干密度等级和抗压强度以及相关性能要求，见表2：
表2
随着加气混凝土砌块的广泛应用，国家GB/T11968标准对砌块的综合性能的要求也在日益提高，厂家仅能满足表2中的基本性能要求，不能适应日益变化的市场环境。
目前生产中针对B05级别的加气混凝土砌块配比材料，多采用粉煤灰和炉渣、石灰、水泥、石膏、水、铝粉和稳泡剂并按照一定比例混合搅拌后，如表3，经过后续工艺流程完成生产。
表3
| 粉煤灰 | 石灰 | 水泥 | 石膏 | 水 | 铝粉和稳泡剂 |
| 46.4％ | 6.8％ | 6.8％ | 3.9％ | 36％ | 0.1％ |
其产品抗压强度性能一般仅能达到A2.5抗压强度等级，无法达到更高的抗压强度等级。并且，由于没有针对砌块的吸水性做出有效措施，导致砌块吸水性高，在测试砌块抗冻性实验时由于吸水性较高导致冷冻时砌块内部，水结冰后过度膨胀破坏了砌块内部气孔结构的稳定性，导致砌块冻后抗强度过度损失，并且造成一定的质量流失，因而较高的吸水性使得砌块的抗冻性在多次重复实验后明显下降。
发明内容
本发明提供了一种高抗冻融性、高强度、低吸水性、防水效果好的新型加气混凝土建材及其制备方法，解决当前加气混凝土砌块或加气混凝土板材抗压性差，冻融性能差，吸水性高，防水效果不佳的问题。
为了解决目前B05级别的加气混凝土砌块或加气混凝土板材抗压强度低，以及高吸水性造成的抗冻性弱的问题本发明创新提出，在原有材料的基础上加入一定比例的矿渣来提高砌块或板材的抗压强度，加入一定比例的减水剂和防水剂以降低砌块的吸水性从而提高抗冻性。
一种加气混凝土建材，所述加气混凝土建材包括加气混凝土砌块和加气混凝土板材；包括如下质量份组分：粉煤灰40-50份，石灰6-10份，水泥6-10份，石膏3-5份，水30-50份，铝粉1-5份，稳泡剂1-2份复合减水剂6-10份，矿渣10-15份，有机硅烷类防水剂8-10份。
进一步地，上述技术方案中，所述复合减水剂种类包括木质素磺酸盐类减水剂、萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂。
进一步地，上述技术方案中，所述防水剂包括脂肪酸类防水剂、硬脂酸钙类防水剂或有机硅烷类防水剂。
一种加气混凝土建材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)以质量份计，将粉煤灰和炉渣共40-50份、石灰6-10份、水泥6-10份、石膏3-5份、水30-50份、铝粉1-5份、稳泡剂1-2份、复合减水剂6-10份、矿渣10-15份、有机硅烷类防水剂8-10份加入到搅拌罐内进行搅拌；其中，矿渣的细度为小于0.08mm；
(2)将搅拌后的混合料浆浇筑到模具车里后，将震动棒插入料浆内，震动去除料浆中的气泡；
(3)去除气泡后的料浆，于静养室内进行养护；
(4)将养护后的胚体进行切割；
(5)切割后的胚体，在蒸压釜内进行蒸压处理；
(6)蒸压后需要满足一定时间储存条件后，即可出厂。
进一步地，上述技术方案中，步骤(1)中搅拌的时间为4-5分钟，优选为4.5分钟。
进一步地，上述技术方案中，步骤(2)中振动棒的振动频率为100-200Hz。
进一步地，上述技术方案中，步骤(3)中养护的温度为40-45℃，时间为110-125分钟。优选温度为45℃，根据绸化情况的不同养护时间优选为120分钟。
进一步地，上述技术方案中，步骤(4)中对养护后的配体进行切割的方式包括采用钢丝切割胚体，切割的时间为5分钟以内。
进一步地，上述技术方案中，蒸压处理的温度为180-192℃，压力为1.0-1.3MPA，时间为6-7小时。
进一步地，上述技术方案中，步骤(6)所述一定时间为至少14天。
结果表明，本发明在原有的B05级别的加气混凝土砌块或加气混凝土板材的基础上，抗压强度提高了32.7％，吸水性降低了18.6％，提高了加气混凝土建材的抗压等级和抗冻性。
发明有益效果
加气混凝土砌块或加气混凝土板材具有质地轻、防火性能好、隔音效果好，保温效果好、高抗渗的优点，广泛应用在高层框架结构建筑、抗震地区建筑、严寒地区建筑、软质地基区建筑的内填充墙和隔墙以及内外墙。
附图说明
图1为本发明实施例1所述加气混凝土砌块的工艺流程图。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
本实施例提供一种具有良好的隔音隔热性能、抗压强、吸水性低、抗冻性好的新型加气混凝土砌块及其生产工艺，解决当前加气混凝土砌块抗冻性差，抗压能力弱，吸水性高的生产技术问题。
如图1所示，为本实施例中加气混凝土砌块的工艺流程图，本实施例所述加气混凝土砌块的生产工艺，包括如下步骤：
(1)以质量份计，将粉煤灰和炉渣共40份、石灰6份、水泥6份、石膏3份、水30份、铝粉1份、稳泡剂1份、复合减水剂6份、矿渣10份、有机硅烷类防水剂8份加入到搅拌罐内进行搅拌4.5分钟；其中，矿渣的细度为小于0.08mm；
(2)将搅拌后的混合料浆浇筑到模具车里后，将震动棒插入料浆内，利用100-200Hz振动去除料浆中的气泡；
(3)去除气泡后的料浆，于温度为45℃的静养室内养护120分钟；
(4)将养护后的胚体在5分钟内用钢丝进行切割；
(5)切割后的胚体，在188℃，压力为1.2MPA，时间为7小时；
(6)蒸压后需要满足14天储存条件后，即可出厂。
实施例2
本实施例所述加气混凝土砌块的生产工艺，包括如下步骤：
(1)以质量份计，将粉煤灰和炉渣共50份、石灰10份、水泥10份、石膏5份、水50份、铝粉5份、稳泡剂2份、复合减水剂10份、矿渣15份、有机硅烷类防水剂10份加入到搅拌罐内进行搅拌5分钟；其中，矿渣的细度为小于0.08mm；
(2)将搅拌后的混合料浆浇筑到模具车里后，将震动棒插入料浆内，利用100-200Hz振动去除料浆中的气泡；
(3)去除气泡后的料浆，于温度为40℃的静养室内养护125分钟；
(4)将养护后的胚体在5分钟内用钢丝进行切割；
(5)切割后的胚体，在180℃，压力为1.3MPA，时间为7小时；
(6)蒸压后需要满足14天储存条件后，即可出厂。
实施例3
本实施例所述加气混凝土砌块的生产工艺，包括如下步骤：
(1)以质量份计，将粉煤灰和炉渣共40份、石灰6份、水泥6份、石膏3份、水30份、铝粉1份、稳泡剂1份、复合减水剂6份、矿渣10份、有机硅烷类防水剂8份加入到搅拌罐内进行搅拌4分钟；其中，矿渣的细度为小于0.08mm；
(2)将搅拌后的混合料浆浇筑到模具车里后，将震动棒插入料浆内，利用高频振动去除料浆中的气泡；
(3)去除气泡后的料浆，于温度为50℃的静养室内养护110分钟；
(4)将养护后的胚体在5分钟内用钢丝进行切割；
(5)切割后的胚体，在192℃，压力为1.0MPA，时间为6小时；
(6)蒸压后需要满足14天储存条件后，即可出厂。
实施例4
讨论减水剂对所制备的加气混凝土砌块的吸水性和抗压等级的影响：
减水剂作为表面活性物质，在加入后其吸附/分散作用和润滑/湿润作用，使得料浆搅拌的更加均匀，避免了料浆稠度较大，黏度增长速度过快，在发气过程中约束了气孔的形成，改善了内部的均匀性和密实性，进而不仅可以缩短了浇筑静养时间，还可以提高了抗压强度。
使用减水剂改变水料比，评估砌块的各项性能，在表3中B05级别的加气混凝土砌块材料配比的基础上，分别掺量石灰和水泥总量的0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％的复合减水剂制备实验砌块，以未添加减水剂的切块为基础参照标准，其性能指标如表4。
表4
| 复合减水剂掺量/wt％ | 干密度/Kg*m<sup>-3</sup> | 质量吸水性/％ | 抗压强度/MPa |
| 0 | 502.3 | 70 | 2.72 |
| 0.3 | 510.4 | 66 | 3.13 |
| 0.4 | 503.0 | 65 | 3.04 |
| 0.5 | 523.1 | 64 | 3.16 |
| 0.6 | 517.6 | 63 | 3.26 |
从表4，添加复合减水剂后，砌块的质量吸水率逐渐降低，当减水剂掺量为0.6％时吸水率和抗压强度为峰值，与基础参照标准的样品相比吸水性降低了7％，抗压强度提高了19.9％。
实施例5
讨论矿渣对所制备的加气混凝土砌块的吸水性和抗压强度的影响：
在表3中B05级别的加气混凝土砌块材料配比的基础上，以复合减水剂掺量为石灰和水泥量的0.6％为基准。矿渣需要预先磨细(0.08mm方孔筛，筛余量29.3％)，将矿渣掺量分别按照石灰和水泥干料质量的10wt％、20wt％、30wt％、40wt％掺入，制备实验砌块，以未添加矿渣粉的切块为基础参照标准，其各项性能指标如表5
表5
| 矿渣粉掺量/wt％ | 干密度/(Kg*m<sup>-3</sup>) | 吸水率/％ | 抗压强度/MPa |
| 0 | 517.6 | 63 | 3.26 |
| 10 | 523.1 | 63 | 4.03 |
| 20 | 522.4 | 63 | 4.00 |
| 30 | 520.6 | 64 | 3.66 |
| 40 | 524.5 | 65 | 3.65 |
从表5中，掺入矿渣的砌块与基础参照标准的样品相比，抗压强度有了明显的提高，在掺入矿渣为10wt％时，抗压强度达到最高4.03MPa，提高了26.6％，但是随着矿渣的增加抗压强度逐渐减小；吸水率方面与抗压强度呈现了相同的结果，当掺量为10wt％时，吸水率最小为63％，随着掺量的增加吸水率逐渐升高。
研磨后的碱性矿渣具有良好的胶凝性和活性，其有助于增加化学反应对水泥的强度，矿渣中的SiO2和Al2O3可以与料浆中的Ca(OH)2生成水化硅酸钙、水化铝酸钙产物，从而使得砌块在早期达到一定的强度，蒸压过后强度再次增加。当矿渣掺入量达到了30wt％、40wt％，钙质材料过量，导致矿渣的水化反应速度较慢，多余的水泥水化反应后不能够生成CSH(B)，而生成较弱的C2SH(A)，最终导致无法提高抗压强度。
实施例6
讨论防水剂对所制备的加气混凝土砌块的吸水性和抗压强度的影响：
选取复合减水剂掺量为石灰石和水泥总质量的0.6％，矿渣掺量为石灰石和水泥干料总质量的10％作为基础配比。在基础配比上选取3种防水剂，分别掺量粉煤灰、炉渣、石灰和水泥总量的0.2wt％、0.4wt％、0.6wt％、0.8wt％掺量的防水剂制备实验砌块，以未添加防水剂制备的砌块为基础参照标准，其性能指标如表6、表7。
表6
掺入防水剂后抗压强度强度均有不同的下降，其中脂肪酸类防水剂下降明显当掺量为0.8％时下降了25.3％，其次是硬脂酸钙类防水剂，最好的是有机硅烷类防水剂。
表7
普通B05砌块的吸水率为70％，基准样的吸水率为63％，表7中有机硅烷类防水剂的防水效果最佳，相比基础样下降了6％，相比普通B05砌块下降了13％。
防水剂在遇水后进行溶解，在砌块固化后，形成憎水保护，阻止了砌块中毛细孔对水的吸收，极大的降低了吸水性。
总结，通过添加减水剂、矿渣和防水剂，可以有效的降低砌块的吸水性，同时提高砌块的抗压强度，通过实验结果在表3中B05级别的加气混凝土砌块材料配比的基础上添加0.6wt％复合减水剂、10wt％的矿渣、0.8wt％的防水剂可有效提高抗压强度32.7％，降低吸水性13％，使得B05砌块从原有的A2.5抗压级别提高到A3.5的抗压级别，并具有良好抗冻性。
Claims (10)
1.一种加气混凝土建材，其特征在于，所述加气混凝土建材包括加气混凝土砌块和加气混凝土板材；包括如下质量份组份：粉煤灰40-50份，石灰6-10份，水泥6-10份，石膏3-5份，水30-50份，铝粉1-5份，复合减水剂6-10份，矿渣10-15份，防水剂8-10份、稳泡剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的加气混凝土建材，其特征在于，所述复合减水剂种类包括木质素磺酸盐类减水剂、萘磺酸盐甲醛缩合物减水剂。
3.根据权利要求1所述的加气混凝土建材，其特征在于，所述防水剂包括脂肪酸类防水剂、硬脂酸钙类防水剂或有机硅烷类防水剂。
4.权利要求1-3中任一项所述的加气混凝土建材的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以质量份计，将粉煤灰和炉渣共40-50份、石灰6-10份、水泥6-10份、石膏3-5份、水30-50份、铝粉1-5份、稳泡剂1-2份、复合减水剂6-10份、矿渣10-15份、有机硅烷类防水剂8-10份加入到搅拌罐内进行搅拌；其中，矿渣的细度为小于0.08mm；
(2)将搅拌后的混合料浆浇筑到模具车里后，将震动棒插入料浆内，震动去除料浆中的气泡；
(3)去除气泡后的料浆，于静养室内进行养护；
(4)将养护后的胚体进行切割；
(5)切割后的胚体，在蒸压釜内进行蒸压处理；
(6)蒸压后需要满足一定时间储存条件后，即可出厂。
5.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中搅拌的时间为4-5分钟。
6.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中振动棒的振动频率为100-200Hz。
7.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中养护的温度为40-45℃，时间为110-125分钟。
8.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，步骤(4)中对养护后的配体进行切割的方式包括采用钢丝切割胚体，切割的时间为5分钟以内。
9.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，蒸压处理的温度为180-192℃，压力为1.0-1.3MPA，时间为6-7小时。
10.根据权利要求4所述的生产工艺，其特征在于，步骤(6)所述一定时间为至少14天。
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