CN114770700A - 一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法 - Google Patents

一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，包括如下步骤：步骤一：将花岗岩石粉和尾矿砂搅拌均匀后进行球磨，制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆；步骤二：将石灰、水泥、铝粉、纤维外加剂和水分别加入到上述制备好的砂浆中进行搅拌150s；步骤三：将上述搅拌均匀的混合物进行浇注，温度控制在45‑50℃；步骤四：将上述得到的成型产品进行3小时的60度的恒温养护；步骤五：静养达到硬度要求的坯体进行脱模；步骤六：将脱模后的成品根据设置要求进行切割；步骤七：将切割后的成品进行蒸养，且保证12小时的蒸养，压力≤12.5Mpa，温度≤193度。本发明可以提高产品的强度，外观质量等性能指标，制作出符合技术指标要求的产品。

Description

一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法
技术领域
本发明涉及建筑施工混凝土砌块技术领域。更具体地说，本发明涉及一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法。
背景技术
随着工业化进程与经济社会的不断发展，资源、节能、环境、健康与经济可持续发展已成为全社会关注的主题。人们一致追求高舒适度、低能耗、防火、无辐射和低碳、绿色、生态的生活环境。而与之相关的新型墙体材料传统蒸压加气混凝土砌块的升级产品高性能蒸压砂加气混凝土砌块诞生了。
高性能蒸压砂加气混凝土砌块(DB42/T 743-2016)湖北省地方标准，2016年11月发布实施；高性能蒸压砂加气混凝土砌块：由高硅磨细砂(江河於砂或石英砂)为硅质材料，高钙生石灰、水泥为钙质材料，铝粉(膏)为发气剂，经精确计量、搅拌浇注、发气静停、精确切割、高压蒸养而制成的具有均匀细密多孔结构的砌块，其导热系数、干燥收缩值、外观质量等性能指标优于国家标准GB/T 11968--2016《蒸压加气混凝土砌块》要求。
由于环境保护力度增强，各种江沙、河沙等原材料被限制开采，用于生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块所需的高硅质材料十分紧缺，导致成本增加。因此，提出了使用花岗岩产区产生的工业废弃物——花岗岩石粉，替代高硅沙或河沙来生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块，如何进行具体的生产工艺配置，从而达到既降低生产成本，保护环境的同时又能生产出高性能蒸压砂加气混凝土砌块是本申请所要解决的主要技术问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，提高产品的强度，外观质量等性能指标，制作出符合技术指标要求的产品。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，包括如下步骤：
步骤一：将花岗岩石粉和尾矿砂按设定的比例在搅拌池中搅拌均匀后，再送入球磨机进行球磨，球磨完成后制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆；
步骤二：将石灰、水泥、铝粉、纤维外加剂和水分别按照设定的量计量后加入到上述步骤一制备好的砂浆中进行搅拌，搅拌进行150s；
步骤三：将上述搅拌均匀后的混合物进行浇注，浇注在模框内成型，浇注时的温度控制在45-50℃；
步骤四：养护：将上述所得到的成型产品进行3小时的60度的恒温养护；
步骤五：静养完成后，将产品进行脱模，使达到硬度要求的坯体通过脱模行车进行90°翻转脱模；
步骤六：将脱模后的成品根据设置要求进行切割；
步骤七：将切割后的成品进行蒸养，且保证12小时的蒸养，压力≤12.5Mpa，温度≤193度。
优选的是，各组分设计质量百分比如下，花岗岩石粉为：56％，尾矿砂：16％，石灰：15％，水泥：12％，纤维外加剂：0.05％；铝粉：0.1％。
优选的是，花岗岩石粉细度小于200目且占比为90％。
优选的是，花岗岩石粉中的核心化学组分如下：二氧化硅76％、三氧化二铝13.5％，氧化铁1.29％，氧化镁0.17％，氧化钙0.97％。
优选的是，制作使用的花岗岩石粉采用特殊的运输车进行运输。
优选的是，所述运输车的运输箱为四个侧面均为U型且拐角为圆弧形的柱体箱型结构，所述运输车的运输箱一端开口密封，另一端开口可拆卸密封连接有卸料门，所述运输箱设置为选择性水平放置或卸料门朝向外侧朝下倾斜放置。
优选的是，所述运输箱搁置于运输车的后方，所述运输箱远离驾驶室的尾部底端与所述运输车铰接，所述运输箱靠近驾驶室的前部底端铰接支撑油缸的伸缩杆顶端，所述支撑油缸的缸体铰接于所述运输车上。
优选的是，所述运输箱靠近驾驶室的前部内侧端面紧贴卡合有刮板，其与所述运输箱的截面形状完全一致，所述刮板的外周面为所述运输箱的内壁面向内缩进形成，所述刮板外周面还固定连接有一体式橡胶板，其为所述刮板向外延伸形成与所述运输箱的截面形状完全一致的结构，所述橡胶板的外周面为所述运输箱的内壁面向外延伸形成，所述刮板的中心朝向所述运输箱的尾部垂直设置有连接柱，其具有外螺纹，所述运输箱的顶部可拆卸运载有驱动机构，其包括固定座、伸缩油缸、固定柱和连接套筒，所述伸缩油缸的缸体铰接于所述固定座的顶部，所述伸缩油缸的伸缩杆顶部固定连接所述固定柱的一端，所述固定柱的另一端具有外螺纹，所述连接套筒内部具有内螺纹，其分别螺纹连接所述固定柱和所述连接柱，所述固定柱和所述连接柱的外螺纹的螺纹方向相反。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明使用花岗岩石粉通过工艺及配方调整，完全可以生产出符合高性能蒸压砂加气混凝土砌块技术指标要求的产品。主要优点如下：
1、可降低生产成本。花岗岩石粉采购成本低(只有其它原料的60％左右)，由于富含高铝，可促进料浆中水泥熟料硅酸钙、硅铝酸钙早期水化，加速坯体早强，从而节省水泥用量(10kg/m3)而且细度较细，大大缩短了球磨时间，降低了电耗和钢锻省耗，成本可节约60％以上。
2、可提高产量。由于花岗岩石粉中活性SiO2和AI2O3，与Ca(OH)2反应形成更多的胶凝体，浆体粘结力增大，加快坯体硬化，大大缩短了预养时间(1小时左右)，球磨缩短的时间，对我们产量的提高有重要影响。
3、提高产品质量。由于花岗岩石粉中活性SiO2和AI2O3，与Ca(OH)2反应形成更多的胶凝体，浆体粘结力增大，相同容重的砌块抗压强度可加10％，产品颜色纯白光洁度好，外观质量明显提升。添加纤维外加剂可以解决蒸养时间长，蒸不透等问题。
4、节能环保，变废为宝。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的运输箱的剖面立面结构示意图；
图2为本发明的运输箱倾斜设置时的结构示意图；
图3为本发明的刮板截面示意图；
图4为本发明的驱动机构的结构示意图。
附图标记说明：
1、运输车，2、运输箱，3、支撑油缸，4、刮板，5、橡胶板，6、固定座，7、伸缩油缸，8、固定柱，9、连接套筒，10、连接柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
各实施例及对比例中各组分的百分比均为质量分数。花岗岩石粉中的核心化学组分如下：二氧化硅76％、三氧化二铝13.5％，氧化铁1.29％，氧化镁0.17％，氧化钙0.97％。花岗岩石粉细度小于200目且占比为90％(即通过200目的筛子能筛掉90％的花岗岩石粉)，且粒径分布均匀，在生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块中还需要添加其它的粗骨料和外加剂，保障砌块蒸养时的透气性，使其各项性能指标达到产品标准的要求。
实施例1
本发明提供一种利用花岗岩石粉做主要材料的生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块工艺方案，包括如下步骤：
步骤一：将56％花岗岩石粉和16％尾矿砂按设定的比例在搅拌池中搅拌均匀后，再送入球磨机进行球磨，球磨完成后制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆；
步骤二：将15％石灰、12％水泥、0.1％铝粉、0.05％纤维外加剂和剩余质量的水分别按照设定的量计量后加入到上述步骤一制备好的砂浆中进行搅拌，搅拌进行150s；此时，混合物之间相互分散，使浆液的均匀性更好，搅拌结果对产品质量有一定的影响，需要充分搅拌；
步骤三：将上述搅拌均匀后的混合物进行浇注，浇注在模框内成型，浇注时的温度控制在48℃；
步骤四：养护：将上述所得到的成型产品进行3小时的60度的恒温养护；
步骤五：静养完成后，将产品进行脱模，使达到硬度要求的坯体通过脱模行车进行90°翻转脱模；
步骤六：将脱模后的成品根据设置要求进行切割，切割的尺寸可以根据需要自由调节；
步骤七：将切割后的成品进行蒸养，且保证12小时的蒸养，压力≤12.5Mpa，温度≤193度。
实施例2
与实施例1相比，仅步骤三不同。
步骤三：将上述搅拌均匀后的混合物进行浇注，浇注在模框内成型，浇注时的温度控制在45℃。
上述实施例1及实施例2获得的成品对应测试的性能指标如表1中序号7和序号8所示。将实施例1和实施例2制成的成品切割成不同大小尺寸的试样块后，总共29块送去专门的质量检验部门进行检验，检验依据为DB42/T743-2016《高性能蒸压砂加气混凝土砌块墙体自保温系统应用技术规程》、GB/T11968-2020《蒸压加气混凝土砌块》、GB/6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，检验项目为干密度级别、强度级别、抗冻性、干燥收缩值、放射性、导热系数，经检验各项性能指标的平均值均为合格，技术指标符合DB42/T743-2016中A3.5B05要求，放射性核素符合GB/6566-2010中建筑主体材料要求。
对比例1
与实施例1相比仅步骤一不同。
步骤一：将56％花岗岩石粉和16％尾矿砂按设定的比例直接送入球磨机进行球磨，球磨完成后制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆。
对比例2
与实施例1相比仅浇筑温度不同。
步骤三：将上述搅拌均匀后的混合物进行浇注，浇注在模框内成型，浇注时的温度控制在40℃。
对比例3
与实施例1相比仅浇筑温度不同。
步骤三：将上述搅拌均匀后的混合物进行浇注，浇注在模框内成型，浇注时的温度控制在52℃。
对比例4
与实施例1相比组分不同。
步骤一：将46％江砂和23％粉煤灰按设定的比例在搅拌池中搅拌均匀后，再送入球磨机进行球磨，球磨完成后制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆；
步骤二：将16％石灰、14％水泥、0.1％铝粉、0.05％纤维外加剂和剩余质量的水分别按照设定的量计量后加入到上述步骤一制备好的砂浆中进行搅拌，搅拌进行150s；
步骤四：养护：将上述所得到的成型产品进行4小时的60度的恒温养护；
对比例5
与实施例1相比花岗岩石粉比例不同。
步骤一：将72％花岗岩石粉按设定的比例在搅拌池中搅拌均匀后，再送入球磨机进行球磨，球磨完成后制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆；
对比例6
与实施例1相比尾矿砂换成粉煤灰。
步骤一：将50％花岗岩石粉和22％粉煤灰按设定的比例在搅拌池中搅拌均匀后，再送入球磨机进行球磨，球磨完成后制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆。
上述对比例1至6获得的成品对应测试的性能指标如表1中序号1至6所示。
表1各成品对应测试的性能指标
Figure BDA0003649984040000061
Figure BDA0003649984040000071
实施例1与对比例1相比，对比例1为传统的工艺，直接通过皮带运输机运输各组分至球磨机中进行球磨制浆，但是花岗岩石粉是湿的，具有黏度且黏性强，如果采用传统工工艺，则在通过不同的加料斗同时加入其他物质时，花岗岩石粉下料时加入不均匀，从而导致在制作过程中，可能刚开始花岗岩石粉加入量多，后来加入量少，整个制作过程中混合比例不均匀，导致比例出现一些偏差，从而最终影响了产品的质量。而本申请的工艺将花岗岩石粉和尾矿砂先在搅拌池中搅拌均匀后，再进入球磨机进行球磨，这时候混合比例及均匀性已经控制好，整体加入时不会存在比例出现偏差的情况。具体根据表1中的结果可以看出，实施例1相较于对比例1而言，强度更好。
实施例1和实施例2与对比例2和对比例3相比，浇筑温度要控制在合适的范围内，否则温度不同会导致强度变化。对比例2和对比例3的强度及成型均不如实施例1和实施例2。
实施例1与对比例4相比，对比例4采用传统的组分，与实施例1采用相同的工艺，通过结果可知，两者达到的效果差不多，但是通过试验发现，首先，实施例1的球磨时间变短，同样的配方情况下，实施例1的球磨时间比对比例4的球磨时间减少约三分之一，这是因为花岗岩石粉细度较细，大大缩短了球磨时间，降低了电耗和钢锻省耗，成本可节约60％以上；其次，由于花岗岩石粉富含高铝，可促进料浆中水泥熟料硅酸钙、硅铝酸钙早期水化，加速坯体早强，从而节省水泥用量(节省大约10kg/m3)，从工艺中的水泥用量比例即可看出；再者，由于花岗岩石粉中活性SiO2和AI2O3，与Ca(OH)2反应形成更多的胶凝体，浆体粘结力增大，加快坯体硬化，大大缩短了预养时间，约1小时左右；最后，本申请的强度略有增加。
实施例1与对比例5和对比例6相比，单纯使用花岗岩石粉且大比例使用花岗岩石粉均无法得到较好的符合质量要求的产品。
花岗岩石粉是生产加工时产生的粉末，通过加水降尘后的锯泥，细度小，含水率大、粘度强等特点给材料运输带来难度，传统的采用斗式运输车进行运输时，经过长时间的运输，到达卸料场地时，花岗岩石粉黏附在车斗上，很难卸料，从而大大影响了后续的工艺流程，并且还会产生造成物料的大量浪费，车斗的清洗等一些列问题，为次我们对运输车队提出改良方案，使用特殊制作的运输车1进行运输，保证了花岗岩石粉在运输过程中粘附力较弱，并且方便快速卸载物料。
在一种技术方案中，所述运输车1的运输箱2为四个侧面均为U型且拐角为圆弧形的柱体箱型结构，所述运输车1的运输箱2一端开口密封，即朝向驾驶室的前部，另一端开口可拆卸密封连接有卸料门，其与所述运输车1的开口通过密封条密封连接，即远离驾驶室的尾部，所述运输箱2设置为选择性水平放置或卸料门朝向外侧朝下倾斜放置，水平放置时运输，倾斜放置时卸料。如图1所示，为运输箱2的剖面立面结构示意图。
在另一种技术方案中，如图2所示，所述运输箱2搁置于运输车1的后方，所述运输箱2远离驾驶室的尾部底端与所述运输车1铰接，所述运输箱2靠近驾驶室的前部底端铰接支撑油缸3的伸缩杆顶端，所述支撑油缸3的缸体铰接于所述运输车1上。通过启动支撑油缸3动作实现运输箱2的水平放置及倾斜放置。
在另一种技术方案中，如图3和图4所示，所述运输箱2靠近驾驶室的前部内侧端面紧贴卡合有刮板4，其与所述运输箱2的截面形状完全一致，所述刮板4的外周面为所述运输箱2的内壁面向内缩进形成，所述刮板4外周面还固定连接有一体式橡胶板5，其为所述刮板4向外延伸形成与所述运输箱2的截面形状完全一致的结构，所述橡胶板5的外周面为所述运输箱2的内壁面向外延伸形成，所述刮板4的中心朝向所述运输箱2的尾部垂直设置有连接柱10，其具有外螺纹，所述运输箱2的顶部可拆卸运载有驱动机构，其包括固定座6、伸缩油缸7、固定柱8和连接套筒9，所述伸缩油缸7的缸体铰接于所述固定座6的顶部，所述伸缩油缸7的伸缩杆顶部固定连接所述固定柱8的一端，所述固定柱8的另一端具有外螺纹，所述连接套筒9内部具有内螺纹，其分别螺纹连接所述固定柱8和所述连接柱10，所述固定柱8和所述连接柱10的外螺纹的螺纹方向相反。
在上述技术方案中，通过运输箱2的截面设置为弧形，使得花岗岩石粉黏附在车斗上的黏附力较弱，另外在后期运输箱2倾斜设置进行花岗石粉的自动卸料，也最大程度使得花岗岩石粉与运输车1内壁面的黏附力较弱，避免了运输原料的浪费，为了更进一步使得运输原料卸料更彻底，在装载原料时，首先将刮板4卡合进入运输箱2的前部内端面紧贴，刮板4的尺寸略小于运输箱2内壁面的尺寸，外周固定的一体式橡胶板5尺寸略大于运输箱2内壁面的尺寸，如此可以保证运输箱2内壁面的原料基本能全部被刮下，运输箱2倾斜设置将原料大部分卸载后，将运输箱2顶部装载的驱动机构取下，先将固定座6放置于地面上固定，然后调整伸缩油缸7的伸缩杆倾斜角度，使其正对连接柱10且与连接柱10在同一直线上，根据运输箱2的倾斜角度设置固定座6的高度，然后将连接套筒9安装至固定柱8及连接柱10的两端，启动伸缩油缸7，驱动刮板4向运输箱2的尾部直线移动，将运输箱2内壁面的原料挂落。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将花岗岩石粉和尾矿砂按设定的比例在搅拌池中搅拌均匀后，再送入球磨机进行球磨，球磨完成后制备成比重为1.6kg/L，细度为15％以下的砂浆；
步骤二：将石灰、水泥、铝粉、纤维外加剂和水分别按照设定的量计量后加入到上述步骤一制备好的砂浆中进行搅拌，搅拌进行150s；
步骤三：将上述搅拌均匀后的混合物进行浇注，浇注在模框内成型，浇注时的温度控制在45-50℃；
步骤四：养护：将上述所得到的成型产品进行3小时的60度的恒温养护；
步骤五：静养完成后，将产品进行脱模，使达到硬度要求的坯体通过脱模行车进行90°翻转脱模；
步骤六：将脱模后的成品根据设置要求进行切割；
步骤七：将切割后的成品进行蒸养，且保证12小时的蒸养，压力≤12.5Mpa，温度≤193度。
2.如权利要求1所述的花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，各组分设计质量百分比如下，花岗岩石粉为：56％，尾矿砂：16％，石灰：15％，水泥：12％，纤维外加剂：0.05％；铝粉：0.1％。
3.如权利要求1所述的花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，花岗岩石粉细度小于200目且占比为90％。
4.如权利要求1所述的花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，花岗岩石粉中的核心化学组分如下：二氧化硅76％、三氧化二铝13.5％，氧化铁1.29％，氧化镁0.17％，氧化钙0.97％。
5.如权利要求1所述的花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，制作使用的花岗岩石粉采用特殊的运输车进行运输。
6.如权利要求5所述的花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，所述运输车的运输箱为四个侧面均为U型且拐角为圆弧形的柱体箱型结构，所述运输车的运输箱一端开口密封，另一端开口可拆卸密封连接有卸料门，所述运输箱设置为选择性水平放置或卸料门朝向外侧朝下倾斜放置。
7.如权利要求6所述的花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，所述运输箱搁置于运输车的后方，所述运输箱远离驾驶室的尾部底端与所述运输车铰接，所述运输箱靠近驾驶室的前部底端铰接支撑油缸的伸缩杆顶端，所述支撑油缸的缸体铰接于所述运输车上。
8.如权利要求6所述的花岗岩石粉生产高性能蒸压砂加气混凝土砌块的方法，其特征在于，所述运输箱靠近驾驶室的前部内侧端面紧贴卡合有刮板，其与所述运输箱的截面形状完全一致，所述刮板的外周面为所述运输箱的内壁面向内缩进形成，所述刮板外周面还固定连接有一体式橡胶板，其为所述刮板向外延伸形成与所述运输箱的截面形状完全一致的结构，所述橡胶板的外周面为所述运输箱的内壁面向外延伸形成，所述刮板的中心朝向所述运输箱的尾部垂直设置有连接柱，其具有外螺纹，所述运输箱的顶部可拆卸运载有驱动机构，其包括固定座、伸缩油缸、固定柱和连接套筒，所述伸缩油缸的缸体铰接于所述固定座的顶部，所述伸缩油缸的伸缩杆顶部固定连接所述固定柱的一端，所述固定柱的另一端具有外螺纹，所述连接套筒内部具有内螺纹，其分别螺纹连接所述固定柱和所述连接柱，所述固定柱和所述连接柱的外螺纹的螺纹方向相反。
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