CN115385646A - 自疏水蒸压加气混凝土板材及其制备方法、建筑物 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种自疏水蒸压加气混凝土板材及其制备方法、建筑物，涉及建筑材料技术领域。自疏水蒸压加气混凝土板材按照质量份数包括如下物质：固废材料74‑82份、水泥9‑13份、石灰9‑13份、铝粉膏0.02‑0.28份、第一疏水外加剂0.5‑5份；其中，固废材料包括尾泥、尾砂、炉渣、脱硫石膏；第一疏水外加剂用于在自疏水蒸压加气混凝土板材内的气孔表面形成疏水膜，以封闭气孔的吸水通道。本公开的自疏水蒸压加气混凝土板材具有自疏水的特性，大大增强了蒸压加气混凝土板材的防水性。

Description

自疏水蒸压加气混凝土板材及其制备方法、建筑物
技术领域
本公开涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种自疏水蒸压加气混凝土板材及其制备方法、建筑物。
背景技术
蒸压加气混凝土板材是一种新型墙体材料，具有轻质、保温隔热、隔声降噪等优点，是目前墙体材料中唯一一种使用单一材料即可达到节能要求的材料。
蒸压加气混凝土板材中的气孔约占其体积的60％—75％，多孔性导致它具有易吸水的特性。当板材吸水后，会使其分子间的吸引力减弱，强度降低，体积发生变化，导致墙体容易开裂，不管是外墙的使用还是潮湿地方的应用都大为受限。而且在砌筑或抹灰中，板材会直接从砂浆中吸取其水分，致使砂浆干燥而难以正常水化、硬化，其结果是砂浆与砌块间的粘结力下降、砂浆开裂，甚至造成空鼓、脱落等严重破坏。
因此，蒸压加气混凝土板材防水性能差的问题制约了这种新型墙体材料的推广应用。
发明内容
本公开提供了一种自疏水蒸压加气混凝土板材及其制备方法、建筑物，能够解决蒸压加气混凝土板材防水性能差的问题。
所述技术方案如下：
一方面，提供了一种自疏水蒸压加气混凝土板材，所述自疏水蒸压加气混凝土板材按照质量份数包括如下物质：
固废材料74-82份、水泥9-13份、石灰9-13份、铝粉膏0.02-0.28份、第一疏水外加剂0.5-5份；
其中，固废材料包括尾泥、尾砂、炉渣、脱硫石膏；所述第一疏水外加剂用于在自疏水蒸压加气混凝土板材内的气孔表面形成疏水膜，以封闭所述气孔的吸水通道。
在一些实施例中，所述第一疏水外加剂包括如下物质：聚氨酯热熔胶粉、共聚酰胺热熔胶粉和共聚酯热熔胶粉；所述聚氨酯热熔胶粉、所述共聚酰胺热熔胶粉和所述共聚酯热熔胶粉的质量比为1:(0.5-5):(0.1-5)。
在一些实施例中，所述聚氨酯热熔胶粉的热熔温度为100-120℃，颗粒粒径为30-200目；
和/或，
所述共聚酰胺热熔胶粉的热熔温度为115℃-125℃，颗粒粒径为30-200目；
和/或,
所述共聚酯热熔胶粉的热熔温度为110℃-150℃，颗粒粒径为30-200目。
在一些实施例中，所述自疏水蒸压加气混凝土板材还包括0.5-1.5份的第二疏水外加剂；
所述第二疏水外加剂用于减少所述蒸压加气混凝土板材内的泡孔尺寸，增加闭孔率。
在一些实施例中，所述第二疏水外加剂为聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物，其化学结构式如下：
Figure BDA0003853124970000021
其中，R分别单独表示不具有脂肪族不饱和键的烃基；x为2至4的整数；m为1至200的整数；n表示以(CxH2xO)n表示的聚醚部分的分子量，且为400～5000的范围内的整数。
在一些实施例中，所述自疏水蒸压加气混凝土板材还包括0.5-1.5份的第三疏水外加剂；所述第三疏水外加剂用于与所述固废材料发生硅烷水解反应并附着于所述固废材料表面；
所述第三疏水外加剂为一种或多种硅烷偶联剂的组合物，所述硅烷偶联剂结构式为Y-R-SiX；
其中，Y表示有机基团，X表示可以水解生成Si-OH的基团，R是具有饱和或不饱和键的碳链。
在一些实施例中，所述第三疏水外加剂为乙烯基三乙氧基硅烷和正辛基三乙氧基硅烷按质量份1:1的混合物。
另一方面，提供了一种自疏水蒸压加气混凝土板材制备方法，所述制备方法适用于制备本公开所述的自疏水蒸压加气混凝土板材；
所述制备方法包括：
将所述固废材料湿磨制浆，制得固废浆料；
向所述固废浆料中加入所述第一疏水外加剂和水，搅拌20-30s；向所述固废浆料中加入所述水泥和所述石灰，搅拌30-40s；向所述固废浆料中加入所述铝粉膏，搅拌20-30s，得到浇筑料浆；
将所述浇筑料浆浇筑至模具中；
向所述模具内埋入网笼，并使得所述网笼没入所述浇筑料浆内；
使所述浇筑料浆在恒温环境下静置发气初凝，设定时间后得到板坯体；
将所述板坯体脱模并加工整形，得到半成品坯体；
对所述半成品坯体进行恒温蒸压养护，得到所述自疏水蒸压加气混凝土板材。
在一些实施例中，所述对所述半成品坯体进行恒温蒸压养护，包括：
将所述半成品坯体放入蒸压釜；
将所述蒸压釜内抽真空；
向所述蒸压釜内注入蒸汽；
维持所述蒸压釜内气压和温度条件；
设定时间后，控制所述蒸压釜排汽；
完成所述半成品坯体恒温蒸压养。
另一方面，提供了一种建筑物，包括本公开所述的自疏水蒸压加气混凝土板材。
本公开提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本公开的自疏水蒸压加气混凝土板材，具有第一疏水外加剂，该第一疏水外加剂能够均匀分散与蒸压加气混凝土内部气孔表面，并能够在气孔表面形成连续的高分子疏水膜，使得蒸压加气混凝土板材内部的气孔吸水孔道被封闭阻断，从而赋予蒸压加气混凝土板材自疏水的特性，大大增强了蒸压加气混凝土板材的防水性；此外，第一疏水外加剂的膜层特性还有利于提高蒸压加气混凝土板材的韧性，提高蒸压加气混凝土板材的产品性能。
具体实施方式
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
除非另有定义，本公开实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
相关技术中，针对蒸压加气混凝土防水性能较差的问题，通常在使用蒸压加气混凝土板材，尤其是在外墙、屋面等部位使用蒸压加气混凝土板材时需要额外增加防水层，以实现外墙、屋面的防水功能。
此外，在装饰施工时，由于蒸压加气混凝土板材的吸水性过强，在施工水性乳胶漆、防水涂料等材料之前，必须使用“界面剂”，工艺复杂、成本较高。
因此，本公开提供了一种蒸压加气混凝土板材，通过添加第一疏水外加剂，使得该蒸压加气混凝土板材具有自疏水特性，改善了蒸压加气混凝土板材的防水性，从而能够提高蒸压加气混凝土板材的应用范围。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本公开实施方式作进一步地详细描述。
一方面，本实施例提供了一种自疏水蒸压加气混凝土板材，自疏水蒸压加气混凝土板材按照质量份数包括如下物质：
固废材料74-82份、水泥9-13份、石灰9-13份、铝粉膏0.02-0.28份、第一疏水外加剂0.5-5份。
其中，固废材料包括尾泥、尾砂、炉渣、脱硫石膏；第一疏水外加剂用于在自疏水蒸压加气混凝土板材内的气孔表面形成疏水膜，以封闭气孔的吸水通道。
本实施例的自疏水蒸压加气混凝土板材，具有第一疏水外加剂，该第一疏水外加剂能够均匀分散与蒸压加气混凝土内部气孔表面，并能够在气孔表面形成连续的高分子疏水膜，使得蒸压加气混凝土板材内部的气孔吸水通道被封闭阻断，从而赋予蒸压加气混凝土板材自疏水的特性，大大增强了蒸压加气混凝土板材的防水性；此外，第一疏水外加剂的膜层特性还有利于提高蒸压加气混凝土板材的韧性，提高蒸压加气混凝土板材的产品性能。
在一些可能的实现方式中，第一疏水外加剂采用热塑性物质，热塑性物质能够保持在热熔温度以下保持为固态颗粒状态，具有普通惰性骨料的特性，能够采用与普通骨料一致的研磨、制浆、搅拌等制备工艺。
更重要的是，在蒸压加气混凝土板材制备工艺后期需要在高温高压(一般为200℃及以上)进行蒸压养护，此时第一疏水外加剂将由固态颗粒状熔融为液态，并均匀分散于蒸压加气混凝土板材内部气孔表面，待降温冷却阶段，温度低于第一疏水外加剂凝固点后再度依次硬化，在气孔表面形成高分子疏水膜，使得蒸压加气混凝土板材内部的气孔吸水通道被封闭，吸水性大幅降低。
此外第一疏水外加剂在熔融、冷却成膜后，还可以起到增韧蒸压加气混凝土板的作用，进一步提升产品性能。
在另一些可能的实现方式中，固废材料中尾泥、尾砂、炉渣、脱硫石膏的质量份数分别为26-34份、26-34份、8-16份、2-8份，从而实施例的自疏水蒸压加气混凝土板材中固废材料的掺量高达74-82％，充分利用废弃材料，促进固废材料的循环再利用，还可以大大降低原材料成本。
进一步地，本公开的蒸压加气混凝土板中，尾泥是石英砂矿开采过程中的工业副产物，颗粒粒径为0.01-0.3mm，其中的SiO2的含量≥85％，Al2O3的含量≤15％，Fe2O3的含量≤2％。
尾砂是石英矿开采过程中的工业副产物，颗粒粒径为0.01-0.5mm，其中的SiO2的含量≥75％，Al2O3的含量≤1％，Fe2O3的含量≤2％。
炉渣为燃煤电厂炉底废渣，粒径0.5-50mm，其中的SiO2的含量≥50％，CaO的含量≥15％，Al2O3的含量≤8％，Fe2O3的含量≤6％。
脱硫石膏属于燃煤电厂固体废弃物之一，其主要成分为CaSO4·2H2O。
水泥为满足《通用硅酸盐水泥》GB/T 175-2020要求的P·O 425普通硅酸盐水泥或P·II 525硅酸盐水泥，其中硅酸钙矿物含量≥66％，且CaO和SiO2质量比≥2.0。
石灰是经过破碎和粉磨处理后的石灰粉体，颗粒直径为80um筛余20-25％，有效钙≥75％，消解速率5-15min，消解温度70-100℃。
铝粉膏主要作为发气材料，选自业内常用，固含量≥65％，固体份中的铝含量90％以上。示例性地，铝粉膏为满足《加气混凝土用铝粉膏》JC/T 407-2000要求的代号为GLY-75或GLY-65的油剂型铝粉膏，以及代号为GLS-70或GLS-65的水剂型铝粉膏。
铝粉膏中的铝粉能够和二氧化硅、生石灰发生化学反应放出气体，使生产出的混凝土砌块内部形成多孔结构，从而使生产出的蒸压加气混凝土板材一般重量为500-700kg/m3，只相当于粘土砖1/4-1/5，普通混凝土的1/5，是混凝土中的较轻的一种，比普通砖混凝土结构建筑的自重降低40％以上。此外，蒸压加气混凝土板材还具有隔音效果好、抗震能力强、保温效果好等优势。
在一些实施例中，第一疏水外加剂包括如下物质：聚氨酯热熔胶粉、共聚酰胺热熔胶粉和共聚酯热熔胶粉；聚氨酯热熔胶粉、共聚酰胺热熔胶粉和共聚酯热熔胶粉的质量比为1:(0.5-5):(0.1-5)。
第一疏水外加剂采用聚氨酯热熔胶粉、共聚酰胺热熔胶粉和共聚酯热熔胶粉混合形成，每种成分均具有热熔性(热塑性)，即在热熔温度之下保持固态颗粒状态，在热熔温度之上发生热熔，从而能够在自疏水蒸压加气混凝土板材内部的气孔表面形成膜层，从而阻断气孔的吸水通道。
聚氨酯热熔胶粉、共聚酰胺热熔胶粉和共聚酯热熔胶粉对应的热熔温度不同，从而在蒸压加气混凝土板材制备过程(具体为蒸压养护阶段)中，按照热熔温度从低到高的次序依次发生融化，均匀分散于蒸压加气混凝土板材内部气孔表面。待降温冷却阶段，环境温度低于第一疏水外加剂中各组分凝固点，各组分再度依次硬化，由于硬化次序的前后差异，不同组分之间叠加成膜，在气孔表面形成连续的多层次高分子疏水膜，使得蒸压加气混凝土板材内部的气孔吸水通道被封闭，从而大幅降低蒸压加气混凝土板材的吸水性。
本公开实施例中，聚氨酯热熔胶粉为热塑性聚氨酯弹性体，又称热塑性聚氨酯橡胶(Thermoplastic polyurethanes，TPU)，是一种(AB)n型嵌段线性聚合物，A为高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚，B为含2-12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是二异氰酸酯。TPU靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性。在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能。典型的TPU如氨纶等。
共聚酰胺是多种二元酸与一种或多种二元胺共聚合，多种二元胺与一种或多种二元酸共聚合，内酰胺与氨基酸共聚合或二元酸和二元胺的混合物与内酰胺共聚合所生成的聚酰胺。共聚酰胺是聚酰胺(Polyamide，PA)的一种。
例如：由己内酰胺，己二胺和己二酸制成的聚酰胺6/66，其化学式为：[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n-[NH-(CH2)5-CO]m；或者，由己二胺，己二酸和癸二酸制成的聚酰胺66/610，其化学式为：[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4-CO]n-[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)8-CO]m。
共聚酯热熔胶粉末是由二元酸与二元醇酯化而得的热塑性产物,通常由对苯二甲醇二甲酯、间苯二甲酸、乙二醇和丁二醇等为原料。
聚丁二酸乙二醇酯(PES)是一种化学合成的可生物降解型聚酯，又称为聚琥珀酸乙二醇酯。
在一些实施例中，聚氨酯热熔胶粉的热熔温度为100-120℃，颗粒粒径为30-200目。
在另一些实施例中，共聚酰胺热熔胶粉的热熔温度为115℃-125℃，颗粒粒径为30-200目。
在另一些实施例中，共聚酯热熔胶粉的热熔温度为110℃-150℃，颗粒粒径为30-200目。
从而在本公开的蒸压加气混凝土板材的蒸压养护工序中，聚氨酯热熔胶粉、共聚酯热熔胶粉、共聚酰胺热熔胶粉先依次熔化为液态，从而均匀分散在气泡表面，之后共聚酰胺热熔胶粉、共聚酯热熔胶粉、聚氨酯热熔胶粉依次硬化，依次在气泡表面形成一层层的高分子疏水膜，将气泡的吸水通道阻断封闭，降低蒸压加气混凝土板材的吸水性。
在一些实施例中，自疏水蒸压加气混凝土板材还包括0.5-1.5份的第二疏水外加剂；第二疏水外加剂用于减少自疏水蒸压加气混凝土板材内的泡孔尺寸，增加闭孔率。
进一步的，第二疏水外加剂为聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物，黄色或棕黄色油状粘稠透明液体，其化学结构式如下：
Figure BDA0003853124970000071
其中，R分别单独表示不具有脂肪族不饱和键的烃基；x为2至4的整数；m为1至200的整数；n表示以(CxH2xO)n表示的聚醚部分的分子量，且为400～5000的范围内的整数。
在本公开的自疏水蒸压加气混凝土板材的发气预养阶段，第二疏水外加剂一方面具有稳泡、匀泡，减小泡孔尺寸，增加闭孔率的作用，另一方面可以减少自疏水蒸压加气混凝土板材的上、中、下体积密度差，使气孔及物料密度分布更加均匀，显著改善气孔结构，减少串孔的作用。
闭孔率的增加和串孔的减少均有利于降低蒸压加气混凝土板的吸水特性。
在一些实施例中，自疏水蒸压加气混凝土板材还包括0.5-1.5份的第三疏水外加剂；第三疏水外加剂用于与固废材料发生硅烷水解反应并附着于固废材料表面。
第三疏水外加剂为一种或多种硅烷偶联剂的组合物，硅烷偶联剂结构式为Y-R-SiX；其中，Y表示有机基团，X表示可以水解生成Si-OH的基团，R是具有饱和或不饱和键的碳链。
第三疏水外加剂其主要成分的分子结构同时具有亲水性官能团和疏水性官能团，其亲水性官能团为极性基团，掺入至所述自疏水性蒸压加气混凝土板中后，可以在蒸压加气混凝土板材的制备过程的各个阶段，持续与固废材料发生硅烷水解反应并附着于固废材料表面，疏水性官能团伸出基体之外、犹如层层疏水“绒毛”，进一步提高蒸压加气混凝土板的疏水特性，降低吸水性。
进一步的，第三疏水外加剂为乙烯基三乙氧基硅烷和正辛基三乙氧基硅烷按质量份1:1的混合物，第三疏水外加剂具有其高沸点、高闪点等特点，使其在安全方面和操作过程中有着显著的优势。
示例性地，乙烯基三乙氧基硅烷其化学式为CH2＝CHSi(OC2H5)3，呈液态；正辛基三乙氧基硅烷其化学式为CH3(CH2)7Si(OC2H5)3，呈粉状。
另一方面，本公开实施例提供了一种自疏水蒸压加气混凝土板材制备方法，制备方法适用于制备本公开的自疏水蒸压加气混凝土板材。
该制备方法包括：
步骤一，将固废材料湿磨制浆，制得固废浆料。
示例性地，测定尾泥、尾砂、炉渣、脱硫石膏的水分含量，计算各固废物料比例；利用皮带秤计量物料掺比，利用湿法球磨机将固废材料湿磨制浆，固废浆料含水率38-42％，颗粒粒径为80um筛余15-25％。
步骤二，利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌20-30s，向固废浆料中加入第一疏水外加剂和水，并分散搅拌20-30s；向固废浆料中加入水泥和石灰，并分散搅拌30-40s；向固废浆料中加入铝粉膏，分散搅拌20-30s，得到浇筑料浆。
可选地，向固废浆料中加入第一疏水外加剂的同时，加入第二疏水外加剂和第三疏水外加剂。
步骤三，将浇筑料浆浇筑至模具中；其中模具为碳钢制成，并在浇筑之前在内部涂抹脱模油。
步骤四，向模具内埋入网笼，并使得网笼没入浇筑料浆内。
示例性地，利用点焊机将钢筋焊装成网笼并固定在带有钢钎的自动循环鞍架上，经防腐液的浸渍和烘干后，插入到盛放浇筑料浆的碳钢模具中；发气预养完成后将钢钎拔出，网笼预留在坯体内部。
步骤五，使浇筑料浆在恒温环境下静置发气初凝(或称发气预养)，设定时间后得到板坯体。
可选地，将插入网笼的浇筑料浆与碳钢模具立即移至预养静停室中，预养静停室温度恒定为40-55℃，浇筑料浆在预养静停室中静置发气初凝，设定时间(例如2-3h)后，得到蒸压加气混凝土的板胚体。
步骤六，将板坯体脱模并加工整形，得到半成品坯体。其中，加工整形包括进行铣槽、纵切、横切，切割完成之后利用起重机翻转板坯体，去除掉上、下表面及四周的边角废料。
步骤七，对半成品坯体进行恒温蒸压养护，得到自疏水蒸压加气混凝土板材。
在一些可能的实现方式中，对半成品坯体进行恒温蒸压养护，包括：
步骤七-1，将半成品坯体放入蒸压釜。可对多个半成品坯体进行编组后一同放入蒸压釜，以提高板材产量。
步骤七-2，将蒸压釜内抽真空，使得蒸压釜内气压低于-0.06Mpa。
半成品坯体入釜后，关闭釜门，关闭釜门联锁手柄，塞入安全限位块；关闭两釜底排污阀；确认控制箱上显示釜内锁紧；排除真空泵内积水，启动真空泵，打开冷却水阀门，打开抽真空分气缸总阀，打开需要抽真空釜的阀门，抽真空约30min左右，负压达到-0.06MPa后，再抽20min即可；抽真空结束后，先关闭抽真空釜的阀门，再依次关闭分气缸总阀(分气缸总阀可以常开)、关闭冷却水阀门、关闭真空泵。
步骤七-3，向蒸压釜内注入蒸汽，至蒸压釜内气压为1.2Mpa,温度为200℃。
从负压进汽至0.00MPa时，可以采用前釜内余汽倒汽给新釜的方式供汽，大约耗时40-45min，两釜排污阀均保持关闭；釜内压力升至0.00MPa时，继续倒汽，压力达0.01MPa时，将釜底排污阀门打开2/3，直至排污阀蒸汽呈大流量流出时，将阀门减小至开1/3。0.01MPa-两釜压差0.3MPa左右，大约耗时25-35min，关掉倒汽进汽阀，打开新鲜蒸汽进气阀，阀开度至蒸汽流量约3000kg/h为止，排污阀门仍开1/3。倒汽过程中每5分钟左右根据压力上升速率调整进汽阀开度；开始进气后，依次按照3000流量/h升温0.5h，4000流量/h升温0.5h，5000流量/h升温0.5h，6000流量/h升温0.5h，8000流量/h升温至1.2MPa。在进气过程中，随着釜压、排水和排汽量以及釜表温度差的变化，应逐渐减小排污阀的开量，直至釜压达到0.6MPa后，排污阀全关。在升压至0.8后，再次打开排污阀排除釜内冷凝水后关闭。整个升温时长约3h左右，倒汽约40-45min，进新鲜汽约2h至1.2MPa。
步骤七-4，维持蒸压釜内气压1.2Mpa，温度200℃条件7小时。
步骤七-5，恒压时间结束后，控制蒸压釜内气压由1.2Mpa缓慢下降至0.3Mpa，之后全开排汽。
步骤七-6，将板材从蒸压釜内取出，完成半成品坯体恒温蒸压养护。
恒压时间结束后，开始降温，阀门缓慢开启，防止釜内急速降压造成釜内制品爆裂；从1.2MPa开始下降至0.9MPa，时间控制为30分钟；从0.9MPa开始下降至0.3MPa，时间控制为40分钟；从0.3MPa以下阀门全开排汽或向新釜倒汽；倒汽时可不考虑排汽速度，仅按进汽釜进汽速度控制即可。
进一步的，本公开制备方法的养护蒸汽为燃煤电厂废余蒸汽，具体为一种温度超过240℃的过饱和蒸汽。
为进一步的说明本公开提供的自疏水蒸压加气混凝土板材在不同成分比例即不同制备工艺参数下的性能，设计了如下对比实施例：
实施例1
将1785kg尾泥、1785kg尾砂、473kg炉渣、184kg脱硫石膏材料置于球磨机进行湿磨制浆形成固废浆料，所得固废浆料含水率39％，颗粒粒径为80um筛余18％。
利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌25s，依次加入26.5kg第一疏水外加剂、26.5kg第二疏水外加剂、26.5kg第三疏水外加剂和315kg水，再次分散搅拌30s；依次加入472.5kg水泥、472.5kg石灰后，分散搅拌32s，最后加入2.5kg的铝粉膏，均匀分散搅拌30s形成浇筑料浆，然后将浇筑料浆浇筑至已涂覆脱模油的5.23L容积碳钢模具中。
预养静停室的温度恒定为50℃。
板坯体脱模后加工整形成长、宽、高分别为2400mm*600mm*200mm的半成品坯体。
利用蒸压釜对切割后的蒸压加气混凝土胚体进行恒温蒸压养护，温度为200±5℃，压力为1.2±0.1MPa，蒸养时间7h，养护完成后得蒸压加气混凝土板成品。
根据《蒸压加气混凝土板》GB/T 15762-2020标准对实施例1制备所得的自疏水蒸压加气混凝土板材进行检测，主要性能详见表1。
实施例2
将1549kg尾泥、1523kg尾砂、525kg炉渣、262.5kg脱硫石膏材料置于球磨机进行湿磨制浆形成固废浆料，所得固废浆料含水率40％，颗粒粒径为80um筛余21％。
利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌23s，依次加入131.5kg第一疏水外加剂、52.5kg第二疏水外加剂、52.5kg第三疏水外加剂和320kg水，再次分散搅拌30s；依次加入577kg水泥、577kg石灰后，分散搅拌40s，最后加入2.5kg的铝粉膏，均匀分散搅拌28s形成浇筑料浆，然后将浇筑料浆浇筑至已涂覆脱模油的5.23L容积碳钢模具中。
预养静停室的温度恒定为48℃。
板坯体脱模后加工整形成长、宽、高分别为2400mm*600mm*200mm的半成品坯体。
利用蒸压釜对切割后的蒸压加气混凝土胚体进行恒温蒸压养护，温度为200±5℃，压力为1.2±0.1MPa，蒸养时间7h，养护完成后得蒸压加气混凝土板成品。
根据《蒸压加气混凝土板》GB/T 15762-2020标准对实施例2制备所得的自疏水蒸压加气混凝土板材进行检测，主要性能详见表1。
实施例3
将1365kg尾泥、1365kg尾砂、630kg炉渣、105kg脱硫石膏材料置于球磨机进行湿磨制浆形成固废浆料，所得固废浆料含水率39％，颗粒粒径为80um筛余20％。
利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌25s，依次加入262.5kg第一疏水外加剂S1、79kg第二疏水外加剂S2、79kg第三疏水外加剂S3和318kg水，再次分散搅拌30s；依次加入683kg水泥、683kg石灰后，分散搅拌35s，最后加入2.5kg的铝粉膏，均匀分散搅拌30s形成浇筑料浆，然后将浇筑料浆浇筑至已涂覆脱模油的5.23L容积碳钢模具中。
预养静停室的温度恒定为50℃。
板坯体脱模后加工整形成长、宽、高分别为2400mm*600mm*200mm的半成品坯体。
利用蒸压釜对切割后的蒸压加气混凝土胚体进行恒温蒸压养护，温度为200±5℃，压力为1.2±0.1MPa，蒸养时间7h，养护完成后得蒸压加气混凝土板成品。
根据《蒸压加气混凝土板》GB/T 15762-2020标准对实施例3制备所得的自疏水蒸压加气混凝土板材进行检测，主要性能详见表1。
实施例4
将1365kg尾泥、1365kg尾砂、630kg炉渣、105kg脱硫石膏材料置于球磨机进行湿磨制浆形成固废浆料，所得固废浆料含水率40％，颗粒粒径为80um筛余22％。
利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌25s，依次加入262.5kg第一疏水外加剂、26.3kg第二疏水外加剂、26.3kg第三疏水外加剂和315kg水，再次分散搅拌30s；依次加入683kg水泥、683kg石灰后，分散搅拌35s，最后加入2.5kg的铝粉膏，均匀分散搅拌30s形成料浆，然后将料浆浇筑至已涂覆脱模油的5.23L容积碳钢模具中。
预养静停室的温度恒定为50℃。
板坯体脱模后加工整形成长、宽、高分别为2400mm*600mm*200mm的半成品坯体。
利用蒸压釜对切割后的蒸压加气混凝土胚体进行恒温蒸压养护，温度为200±5℃，压力为1.2±0.1MPa，蒸养时间7h，养护完成后得蒸压加气混凝土板成品。
根据《蒸压加气混凝土板》GB/T 15762-2020标准对实施例4制备所得的自疏水蒸压加气混凝土板材进行检测，主要性能详见表1。
实施例5
将1365kg尾泥、1365kg尾砂、630kg炉渣、105kg脱硫石膏材料置于球磨机进行湿磨制浆形成固废浆料，所得固废浆料含水率40％，颗粒粒径为80um筛余22％。
利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌25s，依次加入26.3kg第一疏水外加剂、79kg第二疏水外加剂、26.3kg第三疏水外加剂和317kg水，再次分散搅拌30s；依次加入683kg水泥、683kg石灰后，分散搅拌35s，最后加入2.5kg的铝粉膏，均匀分散搅拌30s形成浇筑料浆，然后将浇筑料浆浇筑至已涂覆脱模油的5.23L容积碳钢模具中。
预养静停室的温度恒定为50℃。
板坯体脱模后加工整形成长、宽、高分别为2400mm*600mm*200mm的半成品坯体。
利用蒸压釜对切割后的蒸压加气混凝土胚体进行恒温蒸压养护，温度为200±5℃，压力为1.2±0.1MPa，蒸养时间7h，养护完成后得蒸压加气混凝土板成品。
根据《蒸压加气混凝土板》GB/T 15762-2020标准对实施例5制备所得的自疏水蒸压加气混凝土板材进行检测，主要性能详见表1。
实施例6
将1365kg尾泥、1365kg尾砂、630kg炉渣、105kg脱硫石膏材料置于球磨机进行湿磨制浆形成固废浆料，所得固废浆料含水率39％，颗粒粒径为80um筛余20％。
利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌25s，依次加入26.3kg第一疏水外加剂、26.3kg第二疏水外加剂、79kg第三疏水外加剂和318kg水，再次分散搅拌30s；依次加入683kg水泥、683kg石灰后，分散搅拌35s，最后加入2.5kg的铝粉膏，均匀分散搅拌30s形成浇筑料浆，然后将浇筑料浆浇筑至已涂覆脱模油的5.23L容积碳钢模具中。
预养静停室的温度恒定为50℃。
板坯体脱模后加工整形成长、宽、高分别为2400mm*600mm*200mm的半成品坯体。
利用蒸压釜对切割后的蒸压加气混凝土胚体进行恒温蒸压养护，温度为200±5℃，压力为1.2±0.1MPa，蒸养时间7h，养护完成后得蒸压加气混凝土板成品。
根据《蒸压加气混凝土板》GB/T 15762-2020标准对实施例6制备所得的自疏水蒸压加气混凝土板材进行检测，主要性能详见表1。
对比例
对比例以实施例3为基础，在不改变其他原料配比及工艺流程前提下，不掺加第一疏水外加剂S1、第二疏水外加剂S2和第三疏水外加剂S3。
将1365kg尾泥、1365kg尾砂、630kg炉渣、105kg脱硫石膏材料置于球磨机进行湿磨制浆形成固废浆料，所得固废浆料含水率38-42％，颗粒粒径为80um筛余15-25％。
利用蒸汽将浇注搅拌机预热10s，加入计量好的固废浆料，分散搅拌20-30s，依次加入683kg水泥、683kg石灰后，分散搅拌30-40s，最后加入3kg的铝粉膏，均匀分散搅拌20-30s形成浇筑料浆，然后将浇筑料浆浇筑至已涂覆脱模油的碳钢模具中。
预养静停室的温度恒定为45-55℃。
板坯体脱模后加工整形成长、宽、高分别为2400mm*600mm*200mm的半成品坯体。
利用蒸压釜对切割后的蒸压加气混凝土胚体进行恒温蒸压养护，温度为200±5℃，压力为1.2±0.1MPa，蒸养时间7h，养护完成后得蒸压加气混凝土板成品。
根据《蒸压加气混凝土板》GB/T 15762-2020标准对对比例制备所得的蒸压加气混凝土板材进行检测，主要性能详见表1。
表1实施例1-6及对比例制备的板材性能对比表
检测项目 密度/kg/m<sup>3</sup> 抗压强度/MPa 抗折强度/MPa 12h吸水率/％
实施例1 492 4.1 2.1 24.5
实施例2 493 4.4 2.6 11.3
实施例3 496 4.9 3.1 5.6
实施例4 493 4.5 3.0 7.4
实施例5 494 4.5 2.2 20.7
实施例6 495 4.2 2.4 15.0
对比例 493 3.7 1.6 68.9
结合上表可以看出，本公开的实施例1-3中，在各原料的配比及工艺流程下，随着疏水外加剂质量的增加，蒸压加气混凝土板材的密度没有明显的变化，抗压、抗折强度逐渐增大，吸水率逐渐降低。
实施例4相较于实施例1，第二疏水外加剂、第三疏水外加剂的质量不变，第一疏水外加剂的掺量增加，使得板材的抗折强度和疏水性能得到提升，说明第一疏水外加剂对蒸压加气混凝土板材的抗折强度和疏水性能提升较大。
实施例5相较于实施例1，第一疏水外加剂、第三疏水外加剂的质量不变，第二疏水外加剂的掺量增加，使得板材的抗压强度性能提升，说明第二疏水外加剂对蒸压加气混凝土板材的抗压强度性能提升较大。
实施例6相较于实施例1，第一疏水外加剂、第二疏水外加剂的质量不变，第三疏水外加剂的掺量增加，使得板材的疏水性能得到提升，说明第三疏水外加剂对蒸压加气混凝土板材的疏水性能有所提升。
对比例与实施例3相比，抗压强度、抗折强度明显降低，吸水率大幅提升，说明本公开的疏水外加剂对增强板材的抗压强度、抗折强度，降低吸水率方面具有显著效果。
另一方面，本公开实施例提供了一种建筑物，包括本公开的蒸压加气混凝土板材，从而具有本公开的全部有益技术效果。
在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。
以上所述仅为本公开的实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自疏水蒸压加气混凝土板材，其特征在于，所述自疏水蒸压加气混凝土板材按照质量份数包括如下物质：
固废材料74-82份、水泥9-13份、石灰9-13份、铝粉膏0.02-0.28份、第一疏水外加剂0.5-5份；
其中，固废材料包括尾泥、尾砂、炉渣、脱硫石膏；所述第一疏水外加剂用于在自疏水蒸压加气混凝土板材内的气孔表面形成疏水膜，以封闭所述气孔的吸水通道。
2.根据权利要求1所述的自疏水蒸压加气混凝土板材，其特征在于，所述第一疏水外加剂包括如下物质：聚氨酯热熔胶粉、共聚酰胺热熔胶粉和共聚酯热熔胶粉；所述聚氨酯热熔胶粉、所述共聚酰胺热熔胶粉和所述共聚酯热熔胶粉的质量比为1:(0.5-5):(0.1-5)。
3.根据权利要求2所述的自疏水蒸压加气混凝土板材，其特征在于，所述聚氨酯热熔胶粉的热熔温度为100-120℃，颗粒粒径为30-200目；
和/或，
所述共聚酰胺热熔胶粉的热熔温度为115℃-125℃，颗粒粒径为30-200目；
和/或,
所述共聚酯热熔胶粉的热熔温度为110℃-150℃，颗粒粒径为30-200目。
4.根据权利要求1所述的自疏水蒸压加气混凝土板材，其特征在于，所述自疏水蒸压加气混凝土板材还包括0.5-1.5份的第二疏水外加剂；
所述第二疏水外加剂用于减少所述自疏水蒸压加气混凝土板材内的泡孔尺寸，增加闭孔率。
5.根据权利要求4所述的自疏水蒸压加气混凝土板材，其特征在于，所述第二疏水外加剂为聚硅氧烷-多烷氧基醚共聚物，其化学结构式如下：
Figure FDA0003853124960000021
其中，R分别单独表示不具有脂肪族不饱和键的烃基；x为2至4的整数；m为1至200的整数；n表示以(CxH2xO)n表示的聚醚部分的分子量，且为400-5000的范围内的整数。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的自疏水蒸压加气混凝土板材，其特征在于，所述自疏水蒸压加气混凝土板材还包括0.5-1.5份的第三疏水外加剂；所述第三疏水外加剂用于与所述固废材料发生硅烷水解反应并附着于所述固废材料表面；
所述第三疏水外加剂为一种或多种硅烷偶联剂的组合物，所述硅烷偶联剂结构式为Y-R-SiX；
其中，Y表示有机基团，X表示可以水解生成Si-OH的基团，R是具有饱和或不饱和键的碳链。
7.根据权利要求6所述的自疏水蒸压加气混凝土板材，其特征在于，所述第三疏水外加剂为乙烯基三乙氧基硅烷和正辛基三乙氧基硅烷按质量份1:1的混合物。
8.一种自疏水蒸压加气混凝土板材制备方法，其特征在于，所述制备方法适用于制备权利要求1-7中任一项所述的自疏水蒸压加气混凝土板材；
所述制备方法包括：
将所述固废材料湿磨制浆，制得固废浆料；
向所述固废浆料中加入所述第一疏水外加剂和水，搅拌20-30s；向所述固废浆料中加入所述水泥和所述石灰，搅拌30-40s；向所述固废浆料中加入所述铝粉膏，搅拌20-30s，得到浇筑料浆；
将所述浇筑料浆浇筑至模具中；
向所述模具内埋入网笼，并使得所述网笼没入所述浇筑料浆内；
使所述浇筑料浆在恒温环境下静置发气初凝，设定时间后得到板坯体；
将所述板坯体脱模并加工整形，得到半成品坯体；
对所述半成品坯体进行恒温蒸压养护，得到所述自疏水蒸压加气混凝土板材。
9.根据权利要求8所述的自疏水蒸压加气混凝土板材制备方法，其特征在于，所述对所述半成品坯体进行恒温蒸压养护，包括：
将所述半成品坯体放入蒸压釜；
将所述蒸压釜内抽真空；
向所述蒸压釜内注入蒸汽；
维持所述蒸压釜内气压和温度条件；
设定时间后，控制所述蒸压釜排汽；
完成所述半成品坯体恒温蒸压养护。
10.一种建筑物，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的自疏水蒸压加气混凝土板材。
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