CN114716221A - 一种建筑固废蒸压加气混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混凝土及其制备方法的改进，尤其涉及一种建筑固废蒸压加气混凝土及其制备方法，以质量份计，包括磨细天然石英砂30～60份、建筑固废20～40份、水泥15～25份、硅灰2～5份、生石灰10～20份、石膏5～10份、铝膏0.5～1.0份，改性剂0.05～0.1份，减水剂0.15～0.25份，纳米粒子稳泡剂0.01～0.02份；以建筑固废为原材料，对建筑玻璃、砖、砂浆等建筑固废进行分离、研磨，以此减少天然砂、水泥的用量，优化蒸压加气混凝土配比和生产工艺，达到蒸压加气混凝土国家规范标准，同时实现节能、环保的效果。

Description

一种建筑固废蒸压加气混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土及其制备方法的改进，尤其涉及一种建筑固废蒸压加气混凝土及其制备方法。
背景技术
蒸压加气混凝土是一种新型建筑保温节能墙体材料，并且随着我国绿色建筑和建筑低碳计划的提倡和发展，已经成为当代建筑物的首选建筑材料之一。作为蒸压砂加气混凝土的主要原材料，天然砂目前由于环境保护、资源匮乏等原因，产能急剧下降、价格飞速提升；水泥生产消耗大量电能，产生较多的二氧化碳，其价格也日益提升。这些因素已经成为制约蒸压砂加气混凝土生产的主要原因。
建筑固废是城市建筑发展的副产品，大量建筑固废的产生、堆积已经成为社会稳定、生态平衡的隐患。积极利用建筑固废，对其进行生产再利用，已经成为社会绿色循环发展的重要环节，也是双碳背景下绿色建筑发展的必然。
所以如何建立建筑固废回收再利用，制造符合国家规范标准的蒸压加气混凝土是一个有待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑固废蒸压加气混凝土及其制备方法，以解决背景技术提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑固废蒸压加气混凝土，以质量份计，包括磨细天然石英砂30～60份、建筑固废20～40份、水泥15～25份、硅灰2～5份、生石灰10～20份、石膏5～10份、铝膏0.5～1.0份，改性剂0.05～0.1份，减水剂0.15～0.25份，纳米粒子稳泡剂0.01～0.02份；
所述磨细天然石英砂中二氧化硅含量≥80％，含泥量≤5％，平均粒径为70～135μm；
所述建筑固废中，包含废弃玻璃、砖和混凝土，以质量分计，包括废弃玻璃20～30份、砖20～30份、混凝土10～20份，其中各建筑固废组分经过球磨后，80μm的过筛率均大于80％；
所述生石灰消解温度70～90℃，消解时间5～10min，有效CaO含量≥75％，80μm方孔筛筛余15.0％。
作为优选，所述水泥选用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥。
作为优选，所述硅灰，1μm的过筛率≥70％，平均粒径为0.5～0.8μm。
作为优选，所述石膏中三氧化硫含量≥35％，0.2mm方孔筛过筛率≥90％。
作为优选，所述铝膏中活性铝含量大于70％，30min发气率≥99％。
作为优选，所述改性剂为硅酸钠。硅酸钠电解产生的钠离子可以与氢氧根离子反应形成料浆水热合成反应所需的碱性环境。硅酸钠水解产生的硅胶可以与钙离子反应生成水化硅酸钙类产物，增加砌块的水化产物数量，从而提高混凝土砌块的强度。
作为优选，所述减水剂为聚羧酸减水剂，该减水剂以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链，接枝不同侧链长度的聚醚，减水剂减水率≥15％。
作为优选，所述纳米粒子稳泡剂，选用纳米粒子为纳米氧化硅。该稳泡剂用量极低且分散均匀，可以保持泡沫稳定，不连通扩张，避免因发气量大而导致蒸压加气混凝土塌陷。
针对添加建筑固废的蒸压加气混凝土，为了保证产品质量、符合国家相应标准，提供一种具有良好的力学和热工性能的建筑固废蒸压加气混凝土的制备方法，包括如下步骤：步骤1、取计量份的天然石英砂，得到平均粒径为70～135μm的细砂；
步骤2、取计量份的生石灰进行球磨，得到80μm筛网过筛率≥85％的生石灰粉；
步骤3、对废弃玻璃、砖、混凝土等建筑固废进行球磨，得到80μm的过筛率均大于80％的建筑固废粉末，然后取计量份的粉末进行充分拌和；
步骤4、称取磨细石英砂、水泥、生石灰、石膏、硅灰，搅拌2～3min，直到混合物搅拌均匀；
步骤5、在步骤4中得到的混合物中加水继续搅拌1～3min，加入改性剂、纳米粒子稳泡剂和聚羧酸减水剂，继续搅拌1～2min，形成均匀浆料，所述浆料中水固比为0.55～0.65；
步骤6、在步骤5得到的浆料中加入计量份铝膏，搅拌1～2min得到成品浆料；
步骤7、将步骤6得到的成品浆料浇注在模具中，并置于80℃的恒温箱中静停4～5h，发泡形成体积稳定的蒸压加气混凝土半成品；
步骤8、将步骤7得到的蒸压加气混凝土半成品入釜蒸养，蒸养周期10～16h，先从常温开始通蒸汽加热，蒸压釜养护温度为160～200℃，恒温压力1～1.2MPa；蒸养完成后得到建筑固废的蒸压加气混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的建筑固废蒸压加气混凝土及其制备方法以建筑固废为原材料，对建筑玻璃、砖、砂浆等建筑固废进行分离、研磨，以此减少天然砂、水泥的用量，优化蒸压加气混凝土配比和生产工艺，达到蒸压加气混凝土国家规范标准，同时实现节能、环保的效果。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明在具体实施时，建筑固废蒸压加气混凝土，以质量份计，包括磨细天然石英砂30～60份、建筑固废20～40份、水泥15～25份、硅灰2～5份、生石灰10～20份、石膏5～10份、铝膏0.5～1.0份，改性剂0.05～0.1份，减水剂0.15～0.25份，纳米粒子稳泡剂0.01～0.02份。
所述磨细天然石英砂中二氧化硅含量≥80％，含泥量≤5％，平均粒径为70～135μm。
所述建筑固废中，包含废弃玻璃、砖、混凝土，以质量分计，包括废弃玻璃20～30份、砖20～30份、混凝土10～20份，其中各建筑固废组分经过球磨后，80μm的过筛率均大于80％。
所述生石灰消解温度70～90℃，消解时间5～10min，有效CaO含量≥75％，80μm方孔筛筛余15.0％。
所述水泥选用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥。
所述硅灰，1μm的过筛率≥70％，平均粒径为0.5～0.8μm。
所述石膏中三氧化硫含量≥35％，0.2mm方孔筛过筛率≥90％。
所述铝膏中活性铝含量大于70％，30min发气率≥99％。
所述改性剂为硅酸钠，硅酸钠电解产生的钠离子可以与氢氧根离子反应形成料浆水热合成反应所需的碱性环境。硅酸钠水解产生的硅胶可以与钙离子反应生成水化硅酸钙类产物，增加砌块的水化产物数量，从而提高混凝土砌块的强度。
所述减水剂为聚羧酸减水剂，该减水剂以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链，接枝不同侧链长度的聚醚。减水剂减水率≥15％。
所述纳米粒子稳泡剂，选用纳米粒子为纳米氧化硅，该稳泡剂用量极低且分散均匀，可以保持泡沫稳定，不连通扩张，避免因发气量大而导致蒸压加气混凝土塌陷。
针对添加建筑固废的蒸压加气混凝土，为了保证产品质量、符合国家相应标准，提供一种具有良好的力学和热工性能的制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种建筑固废蒸压加气混凝土的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、取计量份的天然石英砂，得到平均粒径为70～135μm的细砂；
步骤2、取计量份的生石灰进行球磨，得到80μm筛网过筛率≥85％的生石灰粉；
步骤3、对废弃玻璃、砖、混凝土等建筑固废进行球磨，得到80μm的过筛率均大于80％的建筑固废粉末，然后取计量份的粉末进行充分拌和。
步骤4、称取磨细石英砂、水泥、生石灰、石膏、硅灰，搅拌2～3min，直到混合物搅拌均匀；
步骤5、在步骤4中得到的混合物中加水继续搅拌1～3min，加入改性剂、纳米粒子稳泡剂和聚羧酸减水剂，继续搅拌1～2min，形成均匀浆料，所述浆料中水固比为0.55～0.65；
步骤6、在步骤5得到的浆料中加入计量份铝膏，搅拌1～2min得到成品浆料；
步骤7、将步骤6得到的成品浆料浇注在模具中，并置于80℃的恒温箱中静停4～5h，发泡形成体积稳定的蒸压加气混凝土半成品；
步骤8、将步骤7得到的蒸压加气混凝土半成品入釜蒸养，蒸养周期10～16h，先从常温开始通蒸汽加热，蒸压釜养护温度为160～200℃，恒温压力1～1.2MPa；蒸养完成后得到建筑固废的蒸压加气混凝土。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种建筑固废蒸压加气混凝土，其特征在于，以质量份计，包括磨细天然石英砂30～60份、建筑固废20～40份、水泥15～25份、硅灰2～5份、生石灰10～20份、石膏5～10份、铝膏0.5～1.0份，改性剂0.05～0.1份，减水剂0.15～0.25份，纳米粒子稳泡剂0.01～0.02份；
所述磨细天然石英砂中二氧化硅含量≥80％，含泥量≤5％，平均粒径为70～135μm；
所述建筑固废中，包含废弃玻璃、砖和混凝土，以质量分计，包括废弃玻璃20～30份、砖20～30份、混凝土10～20份，其中各建筑固废组分经过球磨后，80μm的过筛率均大于80％；
所述生石灰消解温度70～90℃，消解时间5～10min，有效CaO含量≥75％，80μm方孔筛筛余15.0％。
2.根据权利要求1所述的建筑固废蒸压加气混凝土，其特征在于，所述水泥选用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的建筑固废蒸压加气混凝土，其特征在于，所述硅灰，1μm的过筛率≥70％，平均粒径为0.5～0.8μm。
4.根据权利要求1所述的建筑固废蒸压加气混凝土，其特征在于，所述石膏中三氧化硫含量≥35％，0.2mm方孔筛过筛率≥90％。
5.根据权利要求1所述的建筑固废蒸压加气混凝土，其特征在于，所述铝膏中活性铝含量大于70％，30min发气率≥99％。
6.根据权利要求1所述的建筑固废蒸压加气混凝土，其特征在于，所述改性剂为硅酸钠。作为优选，所述减水剂为聚羧酸减水剂，该减水剂以丙烯酸或甲基丙烯酸为主链，接枝不同侧链长度的聚醚，减水剂减水率≥15％
7.根据权利要求1所述的建筑固废蒸压加气混凝土，其特征在于，所述纳米粒子稳泡剂，选用纳米粒子为纳米氧化硅。
8.一种建筑固废蒸压加气混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、取计量份的天然石英砂，得到平均粒径为70～135μm的细砂；
步骤2、取计量份的生石灰进行球磨，得到80μm筛网过筛率≥85％的生石灰粉；
步骤3、对废弃玻璃、砖、混凝土等建筑固废进行球磨，得到80μm的过筛率均大于80％的建筑固废粉末，然后取计量份的粉末进行充分拌和；
步骤4、称取磨细石英砂、水泥、生石灰、石膏、硅灰，搅拌2～3min，直到混合物搅拌均匀；
步骤5、在步骤4中得到的混合物中加水继续搅拌1～3min，加入改性剂、纳米粒子稳泡剂和聚羧酸减水剂，继续搅拌1～2min，形成均匀浆料，所述浆料中水固比为0.55～0.65；
步骤6、在步骤5得到的浆料中加入计量份铝膏，搅拌1～2min得到成品浆料；
步骤7、将步骤6得到的成品浆料浇注在模具中，并置于80℃的恒温箱中静停4～5h，发泡形成体积稳定的蒸压加气混凝土半成品；
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