CN113563105A - 一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，包括棉秸秆准备阶段、基料准备阶段和生产阶段，所述棉秸秆准备阶段包括棉秸秆原料准备过程、碾压过程、截断过程、浸泡清洗过程、水洗过程、烘干过程、粉碎过筛过程、改性过程。有益效果：本发明通过将棉秸秆回收加工制成棉秸秆颗粒成品加入到发泡混凝土空气砌块中，通过棉秸秆自身含有大量的纤维质，能起到良好的保温隔热的作用，进一步增强发泡混凝土砌块的隔热和保温性能，棉秸秆的纤维与水泥基面结合起到了拉结的作用，提高了发泡混凝土砌块的整体强度，从而进一步提高发泡混凝土砌块的使用功能，回收利用废弃棉秸秆，减少棉秸秆浪费，减少因焚烧秸秆而带来的环境污染问题，更加节能环保。

Description

一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法
技术领域
本发明涉及秸秆混凝土制品技术领域，具体来说，涉及一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法。
背景技术
秸秆纤维混凝土砌块具有轻质、隔热、保温、隔音等特点，而且取材容易、制作简单、施工方便、成本低廉，是一种新型的建筑材料，为秸秆资源化利用提供了一种新的途径，发泡混凝土又称泡沫混凝土，是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。
秸秆纤维混凝土虽然减轻了自重，但是整体重量仍然较大，保温性能还有待提高，而发泡混凝土自重较轻，内部含有大量封闭气孔，但是，在整体强度不足，容易发生断裂情况，发泡混凝土主料凝固后也会传递一部分热量，保温性能方面还有待提升，另外，在秸秆纤维混凝土原料选择过程中，由于棉秸秆经过传统方法粉碎后易形成枣核状结构，与水泥结合性差，不易直接用作秸秆混凝土原料，也还可以进一步改进。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，具备提高发泡混凝土砌块保温性能和整体强度、合理利用废弃资源、节能环保、改进了棉秸秆成品使其更易于水泥结合的优点，进而解决上述背景技术中的问题。
(二)技术方案
为实现上述发泡混凝土砌块保温性能和整体强度、合理利用废弃资源、节能环保、改进了棉秸秆成品使其更易于水泥结合的优点，本发明采用的具体技术方案如下：
一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，包括棉秸秆准备阶段、基料准备阶段和生产阶段，所述棉秸秆准备阶段包括棉秸秆原料准备过程、碾压过程、截断过程、浸泡清洗过程、水洗过程、烘干过程、粉碎过筛过程、改性过程，所述基料准备阶段使用到的基料为：水、外加剂、水泥、粉煤灰和石灰，所述生产阶段包括混合搅拌过程、制泡过程、注模过程、水雾养护过程、脱模过程。
进一步的，所述棉秸秆准备阶段包括如下步骤：
(1)棉秸秆原料准备过程：收购回来的棉秸秆原料经过摘叶处理，摘除棉秸秆叶片和根茎，而后进行淋水，使棉秸秆原料湿度不低于50％。
(2)碾压过程：将浸湿后的棉秸秆平铺放置到平整场地中，平铺时应保持棉秸秆不发生堆叠，使用碾压机进行碾压，将浸湿后的棉秸秆碾压至厚度不超过0.5mm。
(3)截断过程：将经过碾压后的棉秸秆置于自动切段机中完成切段，调整自动切段机切段长度不大于1cm。
(4)浸泡清洗过程：将进过切段后的棉秸秆投入到含有7％氢氧化钠溶液的浸泡池中，浸泡时长不低于10小时，浸泡完毕后捞出。
(5)水洗过程：将捞出的棉秸秆投入到水洗池中，进行冲淋水洗，直至冲洗水变得清澈无杂质。
(6)烘干过程：将水洗完成的棉秸秆捞出投入到烘干箱中，设定温度 90-100℃，烘干至含水量不高于5％。
(7)粉碎过筛过程：将烘干后的棉秸秆投入到粉碎机中，粉碎至粒径不超过1mm，形成偏平状小颗粒，过筛筛除不合格棉秸秆进行二次粉碎，直至无粒径不合格的棉秸秆。
(8)改性过程：将粉碎后的棉秸秆投入到包衣机中，喷淋表面改性剂，喷淋时间和包衣机搅拌时间不小于4-6分钟，即可得到棉秸秆颗粒成品。
进一步的，所述生产阶段包括如下步骤：
(1)混合搅拌过程：将基料准备阶段中的水、外加剂、水泥、粉煤灰和石灰称量过后连同棉秸秆准备阶段中的棉秸秆颗粒成品一同至于搅拌机中，搅拌3-5分钟，在搅拌过程中同步完成制泡过程，发泡剂经过制泡机制泡后输送到搅拌机中，与水、外加剂、水泥、粉煤灰、石灰和棉秸秆颗粒成品一同搅拌，形成棉秸秆发泡混凝土。
(2)注模过程：将棉秸秆发泡混凝土经过注模机注入到砌块成型模具中。
(3)水雾养护过程：将注入棉秸秆发泡混凝土完成的砌块成型模具置于 25℃，相对湿度不低于95％的水雾环境中，养护72小时。
(4)脱模过程：使用气动脱模机进行脱模，脱模完成后自然养护形成棉秸秆发泡混凝土砌块成品。
进一步的，所述基料准备阶段中的外加剂包括C-3减水剂和复合外加剂，且复合外加剂主要成分为硝酸盐和硅酸盐，并且C-3减水剂减水率≥25％。
进一步的，所述基料准备阶段中的粉煤灰含有超细粉，且粉煤灰烧失量≤5％，并且超细粉采用规格为6000cm2/g矿渣。
进一步的，所述基料准备阶段中的石灰有效氧化钙含量≥70％，其规格为140目，且基料准备阶段中的水泥采用42.5R硅酸盐水泥。
进一步的，所述基料准备阶段中的材料配合比按照600级发泡混凝土砌块为例需要水180kg、与水混合发泡剂35kg、减水剂0.5kg、复合外加剂20kg、石灰8kg、粉煤灰375kg、水泥180kg。
进一步的，所述棉秸秆颗粒成品添加重量按照600级发泡混凝土砌块为例需要40kg。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，具备以下有益效果：
(1)、本发明通过将棉秸秆回收加工制成棉秸秆颗粒成品加入到发泡混凝土空气砌块中，通过棉秸秆自身含有大量的纤维质，能起到良好的保温隔热的作用，进一步增强发泡混凝土砌块的隔热和保温性能，同时，棉秸秆的纤维与水泥基面结合起到了拉结的作用，提高了发泡混凝土砌块的整体强度，从而进一步提高发泡混凝土砌块的使用功能，同时，回收利用废弃棉秸秆，减少棉秸秆浪费，减少因焚烧秸秆而带来的环境污染问题，更加节能环保。
(2)、本发明在棉秸秆准备阶段时，将棉秸秆原料首先进行淋水浸湿，避免碎裂，然后进行碾压，使棉秸秆变扁，形成扁平结构，在经过截断过程，使用自动切段机将压好的棉秸秆切断呈不足1cm长的短段，后期进行粉碎时，不足1cm长的短段继续被粉碎，形成不足1mm的短纤维颗粒，被压扁的棉秸秆在切断粉碎后不会形成枣核状结构，形成类似于玉米秸秆粉碎后的小型片状结构，改变了粉碎后的结构，改变后的结构与水泥基面的结合力更高，使其能与水泥基面更好的结合，使其更加适合应用于混凝土中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，包括棉秸秆准备阶段、基料准备阶段和生产阶段，棉秸秆准备阶段包括棉秸秆原料准备过程、碾压过程、截断过程、浸泡清洗过程、水洗过程、烘干过程、粉碎过筛过程、改性过程，棉秸秆准备阶段生成产物为棉秸秆颗粒成品，可直接用于生产中，基料准备阶段使用到的基料为：水、外加剂、水泥、粉煤灰和石灰，均为常见材料，生产阶段包括混合搅拌过程、制泡过程、注模过程、水雾养护过程、脱模过程。
在一个实施例中，棉秸秆准备阶段包括如下步骤：
(1)棉秸秆原料准备过程：收购回来的棉秸秆原料经过摘叶处理，摘除棉秸秆叶片和根茎，而后进行淋水，使棉秸秆原料湿度不低于50％，避免受到碾压后粉碎，避免产生不规则碎块。
(2)碾压过程：将浸湿后的棉秸秆平铺放置到平整场地中，平铺时应保持棉秸秆不发生堆叠，使用碾压机进行碾压，也可采用压路机等轮式碾压设备，将浸湿后的棉秸秆碾压至厚度不超过0.5mm，碾压过程应随时补充淋水，避免棉秸秆发干断裂。
(3)截断过程：将经过碾压后的棉秸秆置于自动切段机中完成切段，调整自动切段机切段长度不大于1cm，可采用SH-200型自动切段机，也可采用造粒机切断。
(4)浸泡清洗过程：将进过切段后的棉秸秆投入到含有7％氢氧化钠溶液的浸泡池中，浸泡时长不低于10小时，浸泡完毕后捞出，采用含有7％氢氧化钠溶液进行浸泡碱处理，破坏棉秸秆中影响水泥硬化的糖类和羟基，提高与水泥的结合性，为秸秆处理常见方法，在此不做过多赘述。
(5)水洗过程：将捞出的棉秸秆投入到水洗池中，进行冲淋水洗，直至冲洗水变得清澈无杂质，去除表面氢氧化钠的同时起到清洗作用，清洗掉棉秸秆表面泥沙。
(6)烘干过程：将水洗完成的棉秸秆捞出投入到烘干箱中，设定温度 90-100℃，烘干至含水量不高于5％，避免后期水分蒸发引起改性失败，同时便于后期粉碎。
(7)粉碎过筛过程：将烘干后的棉秸秆投入到粉碎机中，粉碎至粒径不超过1mm，形成偏平状小颗粒，过筛筛除不合格棉秸秆进行二次粉碎，直至无粒径不合格的棉秸秆，此步骤形成细小扁平颗粒，结构与玉米秸秆粉碎后相仿。
(8)改性过程：将粉碎后的棉秸秆投入到包衣机中，喷淋表面改性剂，喷淋时间和包衣机搅拌时间不小于4-6分钟，即可得到棉秸秆颗粒成品，增加与水泥的结合性，表面改性剂可市场采购，为本领域常见材料，在此不做过多赘述。
在一个实施例中，生产阶段包括如下步骤：
(1)混合搅拌过程：将基料准备阶段中的水、外加剂、水泥、粉煤灰和石灰称量过后连同棉秸秆准备阶段中的棉秸秆颗粒成品一同至于搅拌机中，搅拌3-5分钟，在搅拌过程中同步完成制泡过程，发泡剂经过制泡机制泡后输送到搅拌机中，与水、外加剂、水泥、粉煤灰、石灰和棉秸秆颗粒成品一同搅拌，形成棉秸秆发泡混凝土。
(2)注模过程：将棉秸秆发泡混凝土经过注模机注入到砌块成型模具中。
(3)水雾养护过程：将注入棉秸秆发泡混凝土完成的砌块成型模具置于25℃，相对湿度不低于95％的水雾环境中，养护72小时，便于快速硬化，快速达到脱模强度。
(4)脱模过程：使用气动脱模机进行脱模，脱模完成后自然养护形成棉秸秆发泡混凝土砌块成品。
在一个实施例中，基料准备阶段中的外加剂包括C-3减水剂和复合外加剂，且复合外加剂主要成分为硝酸盐和硅酸盐，与水1：5混合搅拌，并且C-3 减水剂减水率≥25％，C-3减水剂与水1：10混合。
在一个实施例中，基料准备阶段中的粉煤灰含有超细粉，且粉煤灰烧失量≤5％，并且超细粉采用规格为6000cm2/g矿渣，粉煤灰和超细粉比例为33： 45。
在一个实施例中，基料准备阶段中的石灰有效氧化钙含量≥70％，其规格为140目，且基料准备阶段中的水泥采用42.5R硅酸盐水泥。
在一个实施例中，基料准备阶段中的材料配合比按照600级发泡混凝土砌块为例需要水180kg、与水混合发泡剂35kg、减水剂0.5kg、复合外加剂 20kg、石灰8kg、粉煤灰375kg、水泥180kg，根据石灰8kg、粉煤灰375kg、水泥180kg湿度可适当减少水用量。
在一个实施例中，棉秸秆颗粒成品添加重量按照600级发泡混凝土砌块为例需要40kg，为水泥重量的17.5％。
工作原理：
将棉秸秆回收加工制成棉秸秆颗粒成品加入到发泡混凝土空气砌块中，通过棉秸秆自身含有大量的纤维质，能起到良好的保温隔热的作用，进一步增强发泡混凝土砌块的隔热和保温性能，同时，棉秸秆的纤维与水泥基面结合起到了拉结的作用，提高了发泡混凝土砌块的整体强度，从而进一步提高发泡混凝土砌块的使用功能，同时，回收利用废弃棉秸秆，减少棉秸秆浪费，减少因焚烧秸秆而带来的环境污染问题，更加节能环保，同时，在棉秸秆准备阶段时，将棉秸秆原料首先进行淋水浸湿，避免碎裂，然后进行碾压，使棉秸秆变扁，形成扁平结构，在经过截断过程，使用自动切段机将压好的棉秸秆切断呈不足1cm长的短段，后期进行粉碎时，不足1cm长的短段继续被粉碎，形成不足1mm的短纤维颗粒，被压扁的棉秸秆在切断粉碎后不会形成枣核状结构，形成类似于玉米秸秆粉碎后的小型片状结构，改变了粉碎后的结构，改变后的结构与水泥基面的结合力更高，使其能与水泥基面更好的结合，使其更加适合应用于混凝土中。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，包括棉秸秆准备阶段、基料准备阶段和生产阶段，所述棉秸秆准备阶段包括棉秸秆原料准备过程、碾压过程、截断过程、浸泡清洗过程、水洗过程、烘干过程、粉碎过筛过程、改性过程，所述基料准备阶段使用到的基料为：水、外加剂、水泥、粉煤灰和石灰，所述生产阶段包括混合搅拌过程、制泡过程、注模过程、水雾养护过程、脱模过程。
2.根据权利要求1所述的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，所述棉秸秆准备阶段包括如下步骤：
(1)棉秸秆原料准备过程：收购回来的棉秸秆原料经过摘叶处理，摘除棉秸秆叶片和根茎，而后进行淋水，使棉秸秆原料湿度不低于50％。
(2)碾压过程：将浸湿后的棉秸秆平铺放置到平整场地中，平铺时应保持棉秸秆不发生堆叠，使用碾压机进行碾压，将浸湿后的棉秸秆碾压至厚度不超过0.5mm。
(3)截断过程：将经过碾压后的棉秸秆置于自动切段机中完成切段，调整自动切段机切段长度不大于1cm。
(4)浸泡清洗过程：将进过切段后的棉秸秆投入到含有7％氢氧化钠溶液的浸泡池中，浸泡时长不低于10小时，浸泡完毕后捞出。
(5)水洗过程：将捞出的棉秸秆投入到水洗池中，进行冲淋水洗，直至冲洗水变得清澈无杂质。
(6)烘干过程：将水洗完成的棉秸秆捞出投入到烘干箱中，设定温度90-100℃，烘干至含水量不高于5％。
(7)粉碎过筛过程：将烘干后的棉秸秆投入到粉碎机中，粉碎至粒径不超过1mm，形成偏平状小颗粒，过筛筛除不合格棉秸秆进行二次粉碎，直至无粒径不合格的棉秸秆。
(8)改性过程：将粉碎后的棉秸秆投入到包衣机中，喷淋表面改性剂，喷淋时间和包衣机搅拌时间不小于4-6分钟，即可得到棉秸秆颗粒成品。
3.根据权利要求1所述的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，所述生产阶段包括如下步骤：
(1)混合搅拌过程：将基料准备阶段中的水、外加剂、水泥、粉煤灰和石灰称量过后连同棉秸秆准备阶段中的棉秸秆颗粒成品一同至于搅拌机中，搅拌3-5分钟，在搅拌过程中同步完成制泡过程，发泡剂经过制泡机制泡后输送到搅拌机中，与水、外加剂、水泥、粉煤灰、石灰和棉秸秆颗粒成品一同搅拌，形成棉秸秆发泡混凝土。
(2)注模过程：将棉秸秆发泡混凝土经过注模机注入到砌块成型模具中。
(3)水雾养护过程：将注入棉秸秆发泡混凝土完成的砌块成型模具置于25℃，相对湿度不低于95％的水雾环境中，养护72小时。
(4)脱模过程：使用气动脱模机进行脱模，脱模完成后自然养护形成棉秸秆发泡混凝土砌块成品。
4.根据权利要求1所述的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，所述基料准备阶段中的外加剂包括C-3减水剂和复合外加剂，且复合外加剂主要成分为硝酸盐和硅酸盐，并且C-3减水剂减水率≥25％。
5.根据权利要求1所述的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，所述基料准备阶段中的粉煤灰含有超细粉，且粉煤灰烧失量≤5％，并且超细粉采用规格为6000cm2/g矿渣。
6.根据权利要求1所述的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，所述基料准备阶段中的石灰有效氧化钙含量≥70％，其规格为140目，且基料准备阶段中的水泥采用42.5R硅酸盐水泥。
7.根据权利要求1所述的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，所述基料准备阶段中的材料配合比按照600级发泡混凝土砌块为例需要水180kg、与水混合发泡剂35kg、减水剂0.5kg、复合外加剂20kg、石灰8kg、粉煤灰375kg、水泥180kg。
8.根据权利要求2所述的一种棉秸秆发泡混凝土空心砌块的生产方法，其特征在于，所述棉秸秆颗粒成品添加重量按照600级发泡混凝土砌块为例需要40kg。
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