CN113788653B - 一种磨细砂陶粒混凝土、轻质隔墙板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨细砂陶粒混凝土，属于工业材料制备领域。本发明所述磨细砂陶粒混凝土的配方中引入特定含量的磨细砂充当填充剂，同时优选限定了配方中水泥、粉煤灰及磨细砂中的钙硅比，可有效令混凝土原料中的氧化钙及二氧化硅在反应后迅速提升产品的强度；所述配方整体成本低，容重小，用于制备轻质隔墙板可克服现有产品容重大、强度偏低、容易折断、安装难度风险高等问题。本发明还提供了由所述磨细砂陶粒混凝土制备的轻质隔墙板，该产品容重小，强度高，可有效降低其安装及使用成本，力学性能远优于现有产品。本发明还提供了所述磨细砂陶粒混凝土及轻质隔墙板的制备方法。

Description

一种磨细砂陶粒混凝土、轻质隔墙板及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业材料制备领域，具体涉及一种磨细砂陶粒混凝土、轻质隔墙板及其制备方法。

背景技术

当前轻质陶粒混凝土隔墙板均采用水泥、粉煤灰、砂子、陶粒、外加剂搅拌而成的陶粒混凝土浇筑而成，其混凝土容重均在1700kg/m³左右，所得墙板面密度均处于105~110kg/m²（90~100mm厚墙板），因此所述现有产品容重偏高，强度偏低，导致墙板安装过程时间偏长、风险偏高，对楼面的整体荷载也偏高；从而影响整体运营、管理、施工等成本。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种磨细砂陶粒混凝土，该产品相比现有配方制备的混凝土制备成本低，同时更加轻质，强度更高，用于制备轻质隔墙板可有效提升其抗压强度、抗弯承载、抗冲击强度及吊挂力等性能。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种磨细砂陶粒混凝土，包括以下重量份的组分：水泥20~26份、粉煤灰3~5份、黏土陶粒6~10份、砂子20~25份、磨细砂5~10份及水8~12份；所述水泥、粉煤灰及磨细砂中的总钙元素与总硅元素的摩尔之比为（1.1~1.3）：1。

本发明所述磨细砂陶粒混凝土的配方中引入特定含量的磨细砂充当填充剂，同时优选限定了配方中水泥、粉煤灰及磨细砂中的钙硅比，可有效令混凝土原料中的氧化钙及二氧化硅在反应后迅速提升产品的强度；所述配方整体成本低，容重小，用于制备轻质隔墙板可克服现有产品容重大、强度偏低、容易折断、安装难度风险高等问题。

优选地，所述水泥优选使用P.O42.5R水泥，所述粉煤灰优选使用F类二级粉煤灰。

优选地，所述磨细砂的比表面积为400~500m²/kg，所述磨细砂中的二氧化硅质量含量≥90%。

所述水泥属于快硬水泥，用于本申请所述混凝土产品的胶凝材料时可有效与磨细砂及粉煤灰等组分充分混合，同时减少产品制备时间，提高效率；所述粉煤灰细度低，需水量低，与高比表面积的磨细砂搭配可有效填补混凝土材料中的间隙，提高产品的整体均匀性及力学性能。同时所述水泥和粉煤灰组分性质稳定，实际生产过程中计算水泥、粉煤灰及磨细砂的钙硅比时更加准确。

优选地，所述黏土陶粒的密度等级为500，粒径范围为5~10mm，筒压强度为1.0及以上。

黏土陶粒作为混凝土中的支撑材料，与砂子进行搭配时，所述粒径、强度及密度下的产品可使制备得到的混凝土材料更加均匀，保障其基础的力学性能及硬度。

优选地，所述每立方米体积的磨细砂陶粒混凝土中还含有4~6kg减水剂和0.1~0.3kg发泡剂；

更优选地，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。

本发明的另一目的还在于提供所述磨细砂陶粒混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）将黏土陶粒、砂子混合均匀后，加入胶凝材料及磨细砂并搅拌均匀，得到混凝土前驱体；所述胶凝材料为水泥和粉煤灰；

（2）在步骤（1）所得混凝土前驱体中加入水、减水剂并混合搅拌均匀，随后加入发泡剂并继续搅拌30~40s，即得所述磨细砂陶粒混凝土。

本发明所述磨细砂陶粒混凝土的制备方法操作步骤简单，可实现工业化大规模生产。

当发泡剂加入基体材料后，若搅拌时间太短发泡剂的作用无法充分发挥；而若搅拌时间过长则容易导致混凝土失去匀质性，经发明人研究后发现，搅拌时间为30~40s时效果最佳。

本发明的再一目的在于提供所述磨细砂陶粒混凝土制备的磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板。

由本发明所述磨细砂陶粒混凝土制备的轻质隔墙板产品容重小，强度高，可有效降低其安装及使用成本，力学性能远优于现有产品。

本发明的再一目的在于提供所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板的制备方法，包括以下步骤：

（1）将磨细砂陶粒混凝土浇注入模、成型；

（2）当步骤（1）所述磨细砂陶粒混凝土达到设定强度后，将成品转移出模具并进行加热加压养护处理，即得所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板。

优选地，所述加温加压养护的温度为170~190℃，压力为0.95~1.05MPa，时间为3.5~4h。

本发明所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板的制备方法中，对基本成型后磨细砂陶粒混凝土进行加温加压养护处理，该蒸压反应会让水泥、粉煤灰及磨细砂中的氧化钙及二氧化硅发生反应，迅速提升整体混凝土的强度，使最终得到的轻质隔墙板具有优异的抗压性能、抗弯承载性能、抗冲击性能及吊挂性能。

本发明的有益效果在于，本发明提供了一种磨细砂陶粒混凝土，该产品的配方中引入特定含量的磨细砂充当填充剂，同时优选限定了配方中水泥、粉煤灰及磨细砂中的钙硅比，可有效令混凝土原料中的氧化钙及二氧化硅在反应后迅速提升产品的强度；所述配方整体成本低，容重小，用于制备轻质隔墙板可克服现有产品容重大、强度偏低、容易折断、安装难度风险高等问题。本发明还提供了由所述磨细砂陶粒混凝土制备的轻质隔墙板，该产品容重小，强度高，可有效降低其安装及使用成本，力学性能远优于现有产品。本发明还提供了所述磨细砂陶粒混凝土及轻质隔墙板的制备方法。

具体实施方式

为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例及对比例对本发明作进一步说明，其目的在于详细地理解本发明的内容，而不是对本发明的限制。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施所设计的实验试剂及仪器，除非特别说明，均为常用的普通试剂及仪器。

实施例1~3

本发明所述磨细砂陶粒混凝土、轻质隔墙板及其制备方法的实施例，本实施例1~3所述磨细砂陶粒混凝土的配方及配比如表1所示；其中所述实施例1~3配方中水泥、粉煤灰及磨细砂中的总钙元素与总硅元素的摩尔之比分别为：

实施例1为（1.3：1）；

实施例2为（1.2：1）；

实施例3为（1.1：1）；

所述水泥为P.O42.5R水泥；所述粉煤灰优选使用F类二级粉煤灰；所述磨细砂的比表面积为400~500m²/kg，所述磨细砂中的二氧化硅质量含量≥90%；所述黏土陶粒的密度等级为500，粒径范围为5~10mm，筒压强度为1.0；所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂，所述发泡剂经过发泡机兑水发泡后使用，所述发泡剂兑水时的稀释重量比为1:26。

所述磨细砂陶粒混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）将黏土陶粒、砂子混合均匀后，加入胶凝材料及磨细砂并搅拌均匀，得到混凝土前驱体；所述胶凝材料为水泥和粉煤灰；

（2）在步骤（1）所得混凝土前驱体中加入水、减水剂并混合搅拌90s至均匀，随后加入发泡剂并继续搅拌30~40s，即得所述磨细砂陶粒混凝土。

将制备的磨细砂陶粒混凝土制备轻质隔墙板，包括以下步骤：

（1）将磨细砂陶粒混凝土浇注入模、成型；

（2）当步骤（1）所述磨细砂陶粒混凝土达到设定强度后，将成品转移出模具并进行加热加压养护处理，即得所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板；

所述加温加压养护（蒸压反应）的温度为170~190℃，压力为1MPa，时间为3.5h。

对比例1

本对比例与实施例1~3的区别仅在于配方不同，且配方中水泥、粉煤灰及磨细砂中的总钙元素与总硅元素的摩尔之比为1:1。

对比例2

本对比例与实施例1~3的区别仅在于配方不同。

对比例3

本对比例与实施例2的区别仅在于，所述加温加压养护的时间为3h。

对比例4

本对比例与实施例2的区别仅在于，所述加温加压养护的温度为140~160℃。

对比例5

本对比例与实施例2的区别仅在于，所述加温加压养护的压力为0.8MPa。

表1

效果例1

为验证本发明所述磨细砂陶粒混凝土的性质效果，将实施例及对比例各混凝土制备的轻质隔墙板产品进行性能测试，结果如表2所示。其中蒸压容重为各产品经过加热加压养护处理后称取1m³体积的立方体进行称重得到的质量数值；湿容重则是各产品未经加热加压养护处理，仅在搅拌出料时随机抽取1m³体积的立方体进行称重得到的质量数值。

表2

从表中可知，本发明优选配方实施例1~3所得磨细砂陶粒混凝土制备的隔墙板不仅相比于不采用磨细砂组分的对比例2产品（即现有混凝土产品）其抗弯承载性能显著提升，同时蒸压试块强度更高，蒸压容重和湿容重降低，且生产成本与现有产品差异不大，可有效大规模运用。随着组分中硅元素变多，所得产品的抗弯承载性能及蒸压试块强度逐渐提升，当达到钙硅比=1.2:1时，所述产品的抗弯承载性能及蒸压强度最好，但当其硅元素持续增多时，产品两种性能也随之下降，当所述钙硅比=1:1时，对比例1所得产品的抗弯承载倍数只有1.7，无法满足实际隔墙板支撑强度；对比例3~5所得产品在蒸压反应时的参数并非优选，反应过程不充分，因此即使采用与实施例2相同的混凝土配方，制备的产品各性能也远不如实施例2所得轻质隔墙板产品。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板，其特征在于，包含磨细砂陶粒混凝土；所述磨细砂陶粒混凝土由减水剂、发泡剂及以下重量份的组分组成：水泥20~26份、粉煤灰3~5份、黏土陶粒6~10份、砂子20~25份、磨细砂5~10份及水8~12份；每立方米体积的磨细砂陶粒混凝土中含有4~6kg减水剂和0.1~0.3kg发泡剂；所述水泥、粉煤灰及磨细砂中的总钙元素与总硅元素的摩尔之比为1.2：1；所述磨细砂中的二氧化硅质量含量≥90%；所述磨细砂的比表面积为400~500m²/kg；所述黏土陶粒的密度等级为500，粒径范围为5~10mm，筒压强度≥1；

所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将磨细砂陶粒混凝土浇注入模、成型；

（2）当步骤（1）所述磨细砂陶粒混凝土达到设定强度后，将成品转移出模具并进行加热加压养护处理，即得所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板；

加热加压养护的温度为170~190℃，压力为0.95~1.05MPa，时间为3.5~4h。

2.如权利要求1所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板，其特征在于，所述水泥为P.O42.5R水泥，所述粉煤灰为F类二级粉煤灰。

3.如权利要求1所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。

4.如权利要求1~3任一项所述磨细砂陶粒混凝土轻质隔墙板，其特征在于，所述磨细砂陶粒混凝土的制备方法，包括以下步骤：

（1）将黏土陶粒、砂子混合均匀后，加入胶凝材料及磨细砂并搅拌均匀，得到混凝土前驱体；所述胶凝材料为水泥和粉煤灰；

（2）在步骤（1）所得混凝土前驱体中加入水、减水剂并混合搅拌均匀，随后加入发泡剂并继续搅拌30~40s，即得所述磨细砂陶粒混凝土。