CN114800778A - 一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,属于建筑材料领域。所述方法由以下步骤组成:制备预混料步骤、制备坯体步骤、微波处理步骤、蒸压养护步骤。本发明的有益效果为:制得的加气混凝土砌块,抗压强度可达5.6‑5.7MPa,干密度可达584‑592kg/m3,干燥收缩值可达0.19‑0.25mm/m,冻后强度可达5.1‑5.4MPa,导热系数可达0.10‑0.11W/m·K。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,尤其是涉及一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法。
背景技术
随着绿色节能建筑的不断发展,对于新型节能墙体材料的要求越来越高。加气混凝土砌块是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好、加工性能好,且具有一定抗震能力的新型绿色环保节能建筑材料。加气混凝土砌块通常以钙质材料和硅质材料为主要原料,掺入发气剂后,经水化反应、浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺制备而成的多孔性新型墙体材料。加气混凝土砌块是可实现资源、环境、性能和成本最佳组合的新型环保节能建材,同时也是唯一一种能够满足寒冷地区65%以上节能要求的单一墙体材料。
现有技术中,加气混凝土砌块的生产过程通常包括:原材料制备、配料、浇注、静停、切割、蒸压养护及出釜加工等工序。其中,已有采用铸造型砂作为加气混凝块砌块原材料的技术文献公开。由于我国铸造企业众多,每年排放的废弃工业型砂可达上千万吨,而大多数企业均以填埋的方式处理,其不仅侵占了大片土地,也造成一定的环境污染。而将该铸造型砂作为原材料,并采用大比例掺加至加气混凝土砌块中,其不仅消除了前述铸造企业无法有效处理铸造型砂所带来的问题。与此同时,铸造型砂还具有含硅量高、不含碳、无放射性,含碱量高,其对于加气混凝土砌块的原料粉煤灰形成性能互补,然后再配合一定比例的水泥、生石灰、石膏、发气剂等原料,即能够制得以铸造型砂为主要原料的加气混凝土砌块。采用铸造型砂为原料的加气混凝土砌块,与普通加气混凝土砌块相比,具有强度高,抗冻性好,放射性减小等优点。
发明人经研究发现,采用铸造型砂为原料生产加气混凝土砌块的过程中,浇注稳定性较差,易于出现坯体塌陷、收缩等现象,而导致加气混凝土砌块力学性能(如抗压强度等)降低的问题。同时,发明人还发现,铸造型砂的加入无法避免的会对发气剂产生不利影响,导致加气混凝土砌块内气孔分布不均,小直径气孔聚集后易于形成不良的大直径气孔,最终导致无法有效提升加气混凝土砌块的抗渗性能及力学性能。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,能够提高采用铸造型砂为原料,生产加气混凝土砌块的浇筑稳定性,有效避免因坯体塌陷、收缩而导致加气混凝土砌块力学性能降低的问题;同时,能够避免铸造型砂对发气剂产生不利影响,加气混凝土砌块内气孔分布均匀,能够有效提升加气混凝土砌块的抗渗性能及力学性能。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,所述方法由以下步骤组成:制备预混料步骤、制备坯体步骤、微波处理步骤、蒸压养护步骤;
所述制备预混料的方法为,将铸造型砂与水按3-5:1的重量份比值投入至球磨机内,控制球料比为5-9:1,球磨转速为300-400rpm,球磨处理30-50min,制得球磨物;将球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水混合,升温至45-55℃,在4000-5000rpm剪切条件下,剪切处理20-40min,制得剪切物;将剪切物置于纯氮气环境下,采用微波-超声协同处理10-20min,制得预混料;
所述微波-超声协同处理的操作为,微波频率为3000-4000MHz,微波功率为700-900W,当温度达55-60℃后,采用间歇式微波辐射维持温度恒定;设置超声频率为25-28KHz,超声功率为400-500W;
所述球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水的重量份比值为40-45:35-40:6-10:3-5:1-2:60-70;
优选的,所述制备预混料步骤中,铸造型砂的规格为,粒径为0.05-0.08mm,二氧化硅含量为94-96%,含泥量为0.5-0.8%;
所述粉煤灰的规格为,二氧化硅含量为49-52%,氧化铝含量为13-15%,氧化钙含量为13-15%,氧化铁含量为9-10%;
所述沸石粉的粒径为2-4μm。
所述复合磁性微球的制备方法,由以下步骤组成:制备第一液体、制备第二液体、成型;
所述制备第一液体的方法为,将三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油混合,100-300rpm搅拌30-60min,制得第一液体;
所述三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油的重量份比值为5-8:0.2-0.3:80-85;
所述制备第二液体的方法为,将β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水混合,超声分散20-60min,制得第二液体;
所述β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水的重量份比值为5-10:12-16:3-5:2-3:80-90;
优选的,超声分散的操作为,超声频率为18-22kHz,超声功率400-600W。
所述成型的方法为,在30-40℃温度环境下,在800-1000rpm搅拌转速条件下,以50-90mL/min的喷雾速度,将第二液体喷雾至第一液体中,搅拌30-50min;然后升温至65-75℃,继续搅拌30-50min;然后投入25-30wt%的氢氧化钠溶液,搅拌10-20min;以0.5-1℃的降温速率,降温至10-15℃,离心分离出固体物;采用5-10倍体积的无水乙醇洗涤一次后,采用10-15倍体积的去离子水洗涤一次,然后置于真空度为0.07-0.09MPa环境下,65-75℃保温干燥8-12h,制得复合磁性微球;
所述第一液体、第二液体、氢氧化钠溶液的重量份比值为1:0.9-1:0.08-0.1;
优选的,所述复合磁性微球的制备中,制备第二液体中,磁性四氧化三铁粉的粒径为100-120nm;
所述复合磁性微球的粒径为250-300μm。
所述制备坯体的方法为,将预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠混合,在1000-1500rpm转速条件下,搅拌3-4min,制得混合浆料;然后在40-45℃温度条件下,将混合浆料浇筑至模具内,将浇筑有浆料的模具置入50-55℃温度条件下,静置发泡硬化2-3h,然后经脱模、切割,制得坯体;
所述预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠的重量份比值为70-80:8-10:10-12:3-5:0.3-0.5:0.1-0.2;
所述发气剂的制备方法为,将铝粉膏与水混合均匀制得发气剂;优选的,铝粉膏与水的重量份比值为1:6-7;
所述铝粉膏,有效铝含量为87-89%,粒径为0.07-0.08mm。
优选的,所述制备坯体步骤中,水泥为P.O42.5硅酸盐水泥;
生石灰的粒径为0.05-0.08mm;
石膏的粒径为0.05-0.08mm。
所述微波处理的方法为,将坯体置于微波处理设备内,控制微波频率为2.2-2.5GHz,微波功率为500-600W,进行微波处理5-10min,制得微波处理后的坯体;
所述蒸压养护的方法为,将微波处理后的坯体置于密闭环境内,抽真空至真空度为0.06-0.08MPa,然后通入蒸汽,保持蒸压养护压力为1.0-1.2MPa,蒸压养护温度为180-190℃,进行蒸压养护5-6h,制得加气混凝土砌块。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,采用特定的复合磁性微球与铸造型砂、粉煤灰、沸石粉、羧甲基纤维素预混,同时配合微波-超声协同处理,以改善铸造型砂、粉煤灰的分散性能,提升浇筑稳定性,在消除坯体塌陷、收缩等现象的同时,降低铸造型砂对加气剂的不利影响,有效提升加气混凝土砌块内的气孔分布性;进一步的,预混料与其他主料相配合,并在混匀注模发泡后,在蒸压养护之前,通过微波处理进一步实现对加气混凝土砌块力学性能的提升;通过本发明的方法制得的加气混凝土砌块,抗压强度可达5.6-5.7MPa,干密度可达584-592kg/m3,干燥收缩值可达0.19-0.25mm/m,符合GB/T11968-2020《蒸压加气混凝土砌块》标准规定,且其强度级别可达A5.0,干密度等级可达B06级。
(2)本发明的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,通过铸造型砂、复合磁性微球、羧甲基纤维素配合,结合微波-超声协同处理,有效提高加气混凝土砌块的耐久抗冻性能,根据GB/T11969-2020《蒸压加气混凝土性能试验方法》相关规定,加气混凝土砌块的冻后强度可达5.1-5.4MPa。
(3)本发明的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,制得的加气混凝土砌块,保温、隔热性能好,其导热系数可达0.10-0.11W/m·K,应用于建筑物墙体、冷库等领域,有效提升保温、隔热效果,有效降低能源消耗。
(4)本发明的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,制得的加气混凝土砌块,具有良好的抗渗性能,采用流速为10L/min的喷头,向加气混凝土砌块持续喷水96h后,加气混凝土砌块的渗水深度仅为69-74mm,能够有效适应多雨地区的建筑物,适用能力强。
(5)本发明的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,制得的加气混凝土砌块无缺棱掉角现象,且砌块无明显裂纹,工艺稳定性好,合格成品率高,能够适用于大规模工业化生产。
(6)本发明的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,通过预混料与其他主料相配合,并在蒸压养护之前,通过设置微波处理步骤,有效降低加气混凝土砌块蒸压养护所需的温度、压力及时间,在压力为1.0-1.2MPa,温度为180-190℃条件下,蒸压养护5-6h即可达到理想性能;相比于现有技术中,需要采用1.5MPa的饱和蒸汽,8-12h的蒸压养护时间,有效降低能源消耗,节能减排,降低生产成本,提高生产效率。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,具体如下:
1.制备预混料步骤
将铸造型砂与水按3:1的重量份比值投入至球磨机内,控制球料比为5:1,球磨转速为300rpm,球磨处理30min,制得球磨物;将球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水混合,升温至45℃,在4000rpm剪切条件下,剪切处理20min,制得剪切物;将剪切物置于纯氮气环境下,采用微波-超声协同处理10min,制得预混料。
其中,微波-超声协同处理的操作为,设置微波频率为3000MHz,微波功率为700W,当温度达55℃后,采用间歇式微波辐射维持温度恒定;设置超声频率为25KHz,超声功率为400W。
所述球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水的重量份比值为40:35:6:3:1:60。
所述铸造型砂的规格为,粒径为0.05mm,二氧化硅含量为94%,含泥量为0.5%。
所述粉煤灰的规格为,二氧化硅含量为49%,氧化铝含量为13%,氧化钙含量为13%,氧化铁含量为9%。
所述沸石粉的粒径为2μm。
所述复合磁性微球的制备方法,由以下步骤构成:
1)制备第一液体
将三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油混合,100rpm搅拌30min,制得第一液体。
其中,三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油的重量份比值为5:0.2:80。
2)制备第二液体
将β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水混合,超声分散20min,制得第二液体。
其中,β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水的重量份比值为5:12:3:2:80。
所述超声分散的操作为,超声频率为22kHz,超声功率600W。
所述磁性四氧化三铁粉的粒径为100nm。
3)成型
在30℃温度环境下,在800rpm搅拌转速条件下,以50mL/min的喷雾速度,将第二液体喷雾至第一液体中,搅拌30min;然后升温至65℃,继续搅拌30min;然后投入25wt%的氢氧化钠溶液,50rpm搅拌10min;以0.5℃的降温速率,降温至10℃,离心分离出固体物;采用5倍体积的无水乙醇洗涤一次后,采用10倍体积的去离子水洗涤一次,然后置于真空度为0.07MPa环境下,65℃保温干燥8h,制得复合磁性微球。
其中,所述第一液体、第二液体、氢氧化钠溶液的重量份比值为1:0.9:0.08。
所述复合磁性微球的粒径为250μm。
2.制备坯体步骤
将预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠混合,在1000rpm转速条件下,搅拌3min,制得混合浆料;然后在40℃温度条件下,将混合浆料浇筑至模具内,将浇筑有浆料的模具置入50℃温度条件下,静置发泡硬化2h,然后经脱模、切割,制得坯体。
其中,所述预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠的重量份比值为70:8:10:3:0.3:0.1。
所述发气剂的制备方法为,将铝粉膏与水混合均匀,制得发气剂。其中,铝粉膏与水的重量份比值为1:6。
所述铝粉膏,有效铝含量为87%,粒径为0.07mm。
所述水泥,为P.O42.5硅酸盐水泥。
所述生石灰的粒径为0.05mm。
所述石膏的粒径为0.05mm。
3.微波处理步骤
将坯体置于微波处理设备内,控制微波频率为2.2GHz,微波功率为500W,进行微波处理5min,制得微波处理后的坯体。
4.蒸压养护步骤
将微波处理后的坯体置于蒸压装置内,抽真空至真空度为0.06MPa,然后通入蒸汽,保持蒸压养护压力为1.0MPa,蒸压养护温度为180℃,进行蒸压养护5h,制得加气混凝土砌块。
实施例2
一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,具体如下:
1.制备预混料步骤
将铸造型砂与水按4:1的重量份比值投入至球磨机内,控制球料比为8:1,球磨转速为350rpm,球磨处理40min,制得球磨物;将球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水混合,升温至50℃,在4500rpm剪切条件下,剪切处理30min,制得剪切物;将剪切物置于纯氮气环境下,采用微波-超声协同处理15min,制得预混料。
其中,微波-超声协同处理的操作为,设置微波频率为3500MHz,微波功率为800W,当温度达58℃后,采用间歇式微波辐射维持温度恒定;设置超声频率为26KHz,超声功率为450W。
所述球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水的重量份比值为43:36:8:4:1.3:65。
所述铸造型砂的规格为,粒径为0.07mm,二氧化硅含量为95%,含泥量为0.6%。
所述粉煤灰的规格为,二氧化硅含量为50%,氧化铝含量为14.5%,氧化钙含量为14.2%,氧化铁含量为9.6%。
所述沸石粉的粒径为3μm。
所述复合磁性微球的制备方法,由以下步骤构成:
1)制备第一液体
将三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油混合,200rpm搅拌50min,制得第一液体。
其中,三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油的重量份比值为6:0.25:83。
2)制备第二液体
将β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水混合,超声分散50min,制得第二液体。
其中,β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水的重量份比值为8:14:4:2.5:85。
所述超声分散的操作为,超声频率为20kHz,超声功率500W。
所述磁性四氧化三铁粉的粒径为110nm。
3)成型
在35℃温度环境下,在900rpm搅拌转速条件下,以80mL/min的喷雾速度,将第二液体喷雾至第一液体中,搅拌40min;然后升温至70℃,继续搅拌40min;然后投入28wt%的氢氧化钠溶液,90rpm搅拌15min;以0.8℃的降温速率,降温至12℃,离心分离出固体物;采用8倍体积的无水乙醇洗涤一次后,采用14倍体积的去离子水洗涤一次,然后置于真空度为0.08MPa环境下,70℃保温干燥10h,制得复合磁性微球。
其中,所述第一液体、第二液体、氢氧化钠溶液的重量份比值为1:0.95:0.09。
所述复合磁性微球的粒径为260μm。
2.制备坯体步骤
将预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠混合,在1200rpm转速条件下,搅拌3.5min,制得混合浆料;然后在42℃温度条件下,将混合浆料浇筑至模具内,将浇筑有浆料的模具置入52℃温度条件下,静置发泡硬化2.5h,然后经脱模、切割,制得坯体。
其中,所述预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠的重量份比值为75:9:11:4:0.4:0.15。
所述发气剂的制备方法为,将铝粉膏与水混合均匀,制得发气剂。其中,铝粉膏与水的重量份比值为1:6.5。
所述铝粉膏,有效铝含量为88%,粒径为0.075mm。
所述水泥,为P.O42.5硅酸盐水泥。
所述生石灰的粒径为0.06mm。
所述石膏的粒径为0.06mm。
3.微波处理步骤
将坯体置于微波处理设备内,控制微波频率为2.4GHz,微波功率为550W,进行微波处理7min,制得微波处理后的坯体。
4.蒸压养护步骤
将微波处理后的坯体置于蒸压装置内,抽真空至真空度为0.07MPa,然后通入蒸汽,保持蒸压养护压力为1.1MPa,蒸压养护温度为184℃,进行蒸压养护5.5h,制得加气混凝土砌块。
实施例3
一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,具体如下:
1.制备预混料步骤
将铸造型砂与水按5:1的重量份比值投入至球磨机内,控制球料比为9:1,球磨转速为400rpm,球磨处理50min,制得球磨物;将球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水混合,升温至55℃,在5000rpm剪切条件下,剪切处理40min,制得剪切物;将剪切物置于纯氮气环境下,采用微波-超声协同处理20min,制得预混料。
其中,微波-超声协同处理的操作为,设置微波频率为4000MHz,微波功率为900W,当温度达60℃后,采用间歇式微波辐射维持温度恒定;设置超声频率为28KHz,超声功率为500W。
所述球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水的重量份比值为45:40:10:5:2:70。
所述铸造型砂的规格为,粒径为0.08mm,二氧化硅含量为96%,含泥量为0.8%。
所述粉煤灰的规格为,二氧化硅含量为52%,氧化铝含量为15%,氧化钙含量为15%,氧化铁含量为10%。
所述沸石粉的粒径为4μm。
所述复合磁性微球的制备方法,由以下步骤构成:
1)制备第一液体
将三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油混合,300rpm搅拌60min,制得第一液体。
其中,三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油的重量份比值为8:0.3:85。
2)制备第二液体
将β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水混合,超声分散60min,制得第二液体。
其中,β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水的重量份比值为10:16:5:3:90。
所述超声分散的操作为,超声频率为18kHz,超声功率400W。
所述磁性四氧化三铁粉的粒径为120nm。
3)成型
在40℃温度环境下,在1000rpm搅拌转速条件下,以90mL/min的喷雾速度,将第二液体喷雾至第一液体中,搅拌50min;然后升温至75℃,继续搅拌50min;然后投入30wt%的氢氧化钠溶液,100rpm搅拌20min;以1℃的降温速率,降温至15℃,离心分离出固体物;采用10倍体积的无水乙醇洗涤一次后,采用15倍体积的去离子水洗涤一次,然后置于真空度为0.09MPa环境下,75℃保温干燥12h,制得复合磁性微球。
其中,所述第一液体、第二液体、氢氧化钠溶液的重量份比值为1:1:0.1。
所述复合磁性微球的粒径为300μm。
2.制备坯体步骤
将预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠混合,在1500rpm转速条件下,搅拌4min,制得混合浆料;然后在45℃温度条件下,将混合浆料浇筑至模具内,将浇筑有浆料的模具置入55℃温度条件下,静置发泡硬化3h,然后经脱模、切割,制得坯体。
其中,所述预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠的重量份比值为80:10:12:5:0.5:0.2。
所述发气剂的制备方法为,将铝粉膏与水混合均匀,制得发气剂。其中,铝粉膏与水的重量份比值为1:7。
所述铝粉膏,有效铝含量为89%,粒径为0.08mm。
所述水泥,为P.O42.5硅酸盐水泥。
所述生石灰的粒径为0.08mm。
所述石膏的粒径为0.08mm。
3.微波处理步骤
将坯体置于微波处理设备内,控制微波频率为2.5GHz,微波功率为600W,进行微波处理10min,制得微波处理后的坯体。
4.蒸压养护步骤
将微波处理后的坯体置于蒸压装置内,抽真空至真空度为0.08MPa,然后通入蒸汽,保持蒸压养护压力为1.2MPa,蒸压养护温度为190℃,进行蒸压养护6h,制得加气混凝土砌块。
对比例1
采用实施例2的技术方案,其不同之处为:省略第1步制备预混料步骤中的复合磁性微球、沸石粉;2)省略第1步制备预混料步骤中的微波-超声协同处理。
对比例2
采用实施例2的技术方案,其不同之处为:1)省略第2步制备坯体步骤中柠檬酸钠;2)省略第3步微波处理步骤。
试验例1
对实施例1-3、对比例1-2制得的加气混凝土砌块的性能进行测试,测试加气混凝土砌块的抗压强度、干密度、干燥收缩值、冻后强度、导热系数、抗渗性能。
其中,抗渗性能的试验方法为,采用流速为10L/min的喷头,向加气混凝土砌块持续喷水96h后,测量加气混凝土砌块的渗水深度。
具体测试结果及参考标准如下:
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)
1.一种利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,其特征在于,所述方法由以下步骤组成:制备预混料步骤、制备坯体步骤、微波处理步骤、蒸压养护步骤;
所述制备预混料的方法为,将铸造型砂与水按3-5:1的重量份比值投入至球磨机内,控制球料比为5-9:1,球磨转速为300-400rpm,球磨处理30-50min,制得球磨物;将球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水混合,升温至45-55℃,在4000-5000rpm剪切条件下,剪切处理20-40min,制得剪切物;将剪切物置于纯氮气环境下,采用微波-超声协同处理10-20min,制得预混料;
所述微波-超声协同处理的操作为,微波频率为3000-4000MHz,微波功率为700-900W,当温度达55-60℃后,采用间歇式微波辐射维持温度恒定;设置超声频率为25-28KHz,超声功率为400-500W;
所述球磨物、粉煤灰、复合磁性微球、沸石粉、羧甲基纤维素、水的重量份比值为40-45:35-40:6-10:3-5:1-2:60-70;
所述复合磁性微球的制备方法,由以下步骤组成:制备第一液体、制备第二液体、成型;
所述制备第一液体的方法为,将三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油混合,100-300rpm搅拌30-60min,制得第一液体;
所述三硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚、硅油的重量份比值为5-8:0.2-0.3:80-85;
所述制备第二液体的方法为,将β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水混合,超声分散20-60min,制得第二液体;
所述β-环糊精、黄原胶、磁性四氧化三铁粉、N-异丙基丙烯酰胺、去离子水的重量份比值为5-10:12-16:3-5:2-3:80-90;
所述成型的方法为,在30-40℃温度环境下,在800-1000rpm搅拌转速条件下,以50-90mL/min的喷雾速度,将第二液体喷雾至第一液体中,搅拌30-50min;然后升温至65-75℃,继续搅拌30-50min;然后投入25-30wt%的氢氧化钠溶液,50-100rpm搅拌10-20min;以0.5-1℃的降温速率,降温至10-15℃,离心分离出固体物;采用5-10倍体积的无水乙醇洗涤一次后,采用10-15倍体积的去离子水洗涤一次,然后置于真空度为0.07-0.09MPa环境下,65-75℃保温干燥8-12h,制得复合磁性微球;
所述第一液体、第二液体、氢氧化钠溶液的重量份比值为1:0.9-1:0.08-0.1;
所述复合磁性微球的粒径为250-300μm;
所述制备坯体的方法为,将预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠混合,在1000-1500rpm转速条件下,搅拌3-4min,制得混合浆料;然后在40-45℃温度条件下,将混合浆料浇筑至模具内,将浇筑有浆料的模具置入50-55℃温度条件下,静置发泡硬化2-3h,然后经脱模、切割,制得坯体;
所述预混料、水泥、生石灰、石膏、发气剂、柠檬酸钠的重量份比值为70-80:8-10:10-12:3-5:0.3-0.5:0.1-0.2;
所述发气剂的制备方法为,将铝粉膏与水混合均匀制得发气剂;
所述微波处理的方法为,将坯体置于微波处理设备内,控制微波频率为2.2-2.5GHz,微波功率为500-600W,进行微波处理5-10min,制得微波处理后的坯体;
所述蒸压养护的方法为,将微波处理后的坯体置于密闭环境内,抽真空至真空度为0.06-0.08MPa,然后通入蒸汽,保持蒸压养护压力为1.0-1.2MPa,蒸压养护温度为180-190℃,进行蒸压养护5-6h,制得加气混凝土砌块。
2.根据权利要求1所述的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,其特征在于,所述制备预混料步骤中,铸造型砂的规格为,粒径为0.05-0.08mm,二氧化硅含量为94-96%,含泥量为0.5-0.8%;
所述粉煤灰的规格为,二氧化硅含量为49-52%,氧化铝含量为13-15%,氧化钙含量为13-15%,氧化铁含量为9-10%;
所述沸石粉的粒径为2-4μm。
3.根据权利要求1所述的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,其特征在于,所述制备第二液体中,磁性四氧化三铁粉的粒径为100-120nm。
4.根据权利要求1所述的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,其特征在于,所述制备第二液体中,超声分散的操作为,超声频率为18-22kHz,超声功率400-600W。
5.根据权利要求1所述的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,其特征在于,所述发气剂的制备中,铝粉膏与水的重量份比值为1:6-7;
所述铝粉膏,有效铝含量为87-89%,粒径为0.07-0.08mm。
6.根据权利要求1所述的利用铸造型砂制备加气混凝土砌块的方法,其特征在于,所述制备坯体步骤中,水泥为P.O42.5硅酸盐水泥;
生石灰的粒径为0.05-0.08mm;
石膏的粒径为0.05-0.08mm。
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