CN115959879A - 一种加气混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种加气混凝土及其制备方法，属于混凝土技术领域，一种加气混凝土，其原料按重量份计包括以下成分：200‑280份加气混凝土边角废料、150‑170份磷石膏、80‑120份粉煤灰、80‑120份水泥、40‑80份萤石尾矿、40‑60份砂、20‑40份矿渣粉、0.05份稳泡剂、0.2‑0.6份的表面活性剂、6‑10份复合发泡剂。本发明将生产混凝土产生的边角废料重新利用，将废料与磷石膏、粉煤灰等与水拌合，使得生产加气混凝土产生的废料得到循环利用，提高了工业固废的综合利用率，绿色环保，对环境的污染和保护起到了一定作用；该加气混凝土具有较高的抗压强度与较低的干密度，从而具备轻质高强、保温隔热、吸声等优点。
Description
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体是一种加气混凝土及其制备方法。
背景技术
加气混凝土由钙质和硅质骨料发生化学反应生成的水热硅酸盐CSH(B)和托勃莫来石结晶等将“骨料残骸”胶结起来，并与生成的气孔一起形成一个轻质多孔混凝土材料。由于加气混凝土砌块轻质多孔，保温、隔热、吸声性能好，是很好的保温隔音材料，但其强度一般不高，阻碍了加气混凝土广泛应用和推广。加气混凝土因其孔隙率较大，墙体常出现空鼓和裂缝，不可作为承重墙使用，也影响墙体的美观和寿命。
生产加气混凝土的原料来源广泛，可选砂子、矿渣、磷石膏、粉煤灰等工业废弃物，因地制宜，符合国家可持续发展战略。加气混凝土边角废料是制造过程中，切割工序产生的切削余料、塌模产生的塌模废料、浇筑废料以及其他半成品废料，这些废料丢弃会造成大量的浪费。磷石膏是生产磷酸产生的工业副产物，可通过添加磷石膏改变其特性以改变强度、体积密度等，目前利用率只达15％。本发明利用加气混凝土边角废料、磷石膏等制备加气混凝土，变废为宝，提高固废综合利用率，制得的加气混凝土有稳定性良好的孔结构，强度等级较高，利于工厂生产应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种加气混凝土及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种加气混凝土，其原料按重量份计包括以下成分：200-280份加气混凝土边角废料、150-170份磷石膏、80-120份粉煤灰、80-120份水泥、40-80份萤石尾矿、40-60份砂、20-40份矿渣粉、0.05份稳泡剂、0.2-0.6份的表面活性剂、6-10份复合发泡剂。
进一步地，所述稳泡剂为市面所售加气混凝土专用稳泡剂。
进一步地，所述表面活性剂包括十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基磺酸钠、酒石酸钠、甜菜碱。
进一步地，所述复合发泡剂包括铝粉和99.9％茶多酚(分析纯)。
进一步地，一种加气混凝土制备方法，包括以下制备步骤：
S1、加气混凝土边角料处理：将加气混凝土废渣在80℃恒温干燥箱中干燥48h，用行星式球磨机球磨一段时间，研磨至55-75μm细粉，备用；
S2、其余填料处理：将磷石膏、粉煤灰、水泥、萤石尾矿、砂、矿渣粉在恒温干燥箱中干燥6h，用行星式球磨机球磨，研磨至55-75μm细粉，备用；
S3、取6-10份铝粉和1-5份的99.9％茶多酚(分析纯)制备复合发泡剂，混合研磨至55-75μm细粉，备用；
S4、将步骤S1制备的加气混凝土废渣、步骤S2制备的的填料、步骤S3制备的复合发泡剂、稳泡剂以及表面活性剂倒入容器中混合，混合后加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌均与后将混合粉末与水溶液拌合均匀，然后倒入模具中浇筑，浇筑完成后再放入烘箱中静置预养护，发泡结束后将模具上多余料体进行手工切割。
S5、最后将预成型的加气混凝土转入蒸压釜中进行恒压养护，养护成型即可获得加气混凝土。
进一步地，步骤S4中所述搅拌机的转速为15r/mi n，搅拌机的搅拌时间为60-100mi n。
进一步地，步骤S4中所述水溶液是去离子水加热到50℃左右，步骤S4中所述水溶液和混合粉末拌合时的水灰比为：0.55、0.6、0.63、0.68、0.7。
进一步地，步骤S4中所述浇筑时使用的模具的尺寸为：100mm*100mm*100mm。
进一步地，步骤S4中所述烘箱内的温度为50℃，静置预养护的时间为：8h-16h。
进一步地，步骤S5中所选恒压养护是先将蒸压釜预热40mi n，然后抽空蒸压釜中空气，使蒸压釜内处于真空状态，将蒸压釜内的压力值恒压在1.15MPa，恒压养护时间为：8-12h。
本发明的有益效果：
1、本发明将生产混凝土产生的边角废料重新利用，将废料与磷石膏、粉煤灰等与水拌合，使得生产加气混凝土产生的废料得到循环利用，提高了工业固废的综合利用率，绿色环保，对环境的污染和保护起到了一定作用。
2、该加气混凝土具有较高的抗压强度与较低的干密度，从而具备轻质高强、保温隔热、吸声等优点。
附图说明：
图1为本发明加气混凝土制备时的流程图。
具体实施方式
下面将结合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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明。
实施例1
S1:加气混凝土边角料处理：加气混凝土废渣在80℃恒温干燥箱中干燥48h，用行星式球磨机球磨一段时间，研磨至55μm细粉，备用；
S2:其余填料处理：磷石膏、粉煤灰、水泥、萤石尾矿、砂、矿渣粉在恒温干燥箱中干燥6h，用行星式球磨机球磨，研磨至55μm细粉，备用；
S3:取6份铝粉和1份的99.9％茶多酚(分析纯)制备复合发泡剂，混合研磨至55μm细粉，备用；
S4:将200份的步骤S1制备的加气混凝土废渣、150份步骤S2制备的填料、6份步骤S3制备的复合发泡剂、0.05份稳泡剂以及0.2份表面活性剂放入容器中混合，搅拌机15r/min搅拌60mi n，按0.55的水灰比将混合粉末与水溶液拌合均匀后，在100mm*100mm*100mm的模具中浇筑，在50℃烘箱中静置预养护8h，发泡结束后将模具上多余料体进行手工切割。
S5:最后将预成型的加气混凝土转入蒸压釜中于1.15MPa条件下恒压养护8h，养护成型，即可获得加气混凝土。
实施例2
S1、加气混凝土边角料处理：加气混凝土废渣在80℃恒温干燥箱中干燥48h，用行星式球磨机球磨一段时间，研磨至60μm细粉，备用；
S2、其余填料处理：磷石膏、粉煤灰、水泥、萤石尾矿、砂、矿渣粉在恒温干燥箱中干燥6h，用行星式球磨机球磨，研磨至60μm细粉，备用；
S3、取7份铝粉和2份的99.9％茶多酚(分析纯)制备复合发泡剂，混合研磨至60μm细粉，备用；
S4、将220份的步骤S1制备的加气混凝土废渣、155份步骤S2制备的填料、7份步骤S3制备的复合发泡剂混合、0.05份稳泡剂以及0.3份表面活性剂放入容器中混合，搅拌机15r/mi n搅拌70mi n，按0.6的水灰比将混合粉末与水溶液拌合均匀后，在100mm*100mm*100mm的模具中浇筑，在50℃烘箱中静置预养护10h，发泡结束后将模具上多余料体进行手工切割。
S5、最后将预成型的加气混凝土转入蒸压釜中于1.15MPa条件下恒压养护9h，养护成型，即可获得加气混凝土。
实施例3
S1、加气混凝土边角料处理：加气混凝土废渣在80℃恒温干燥箱中干燥48h，用行星式球磨机球磨一段时间，研磨至65μm细粉，备用；
S2、其余填料处理：磷石膏、粉煤灰、水泥、萤石尾矿、砂、矿渣粉在恒温干燥箱中干燥6h，用行星式球磨机球磨，研磨至65μm细粉，备用；
S3、取8份铝粉和3份的99.9％茶多酚(分析纯)制备复合发泡剂，混合研磨至65μm细粉，备用；
S4、将240份的S1制备的加气混凝土废渣、160份步骤S2制备的的填料、8份步骤S3制备的复合发泡剂混合、0.05份稳泡剂以及0.4份表面活性剂放入容器中混合，搅拌机15r/mi n搅拌80mi n，按0.63的水灰比将混合粉末与水溶液拌合均匀后，在100mm*100mm*100mm的模具中浇筑，在50℃烘箱中静置预养护12h，发泡结束后将模具上多余料体进行手工切割
S5、最后将预成型的加气混凝土转入蒸压釜中于1.15MPa条件下恒压养护10h，养护成型，即可获得加气混凝土。
实施例4
S1、加气混凝土边角料处理：加气混凝土废渣在80℃恒温干燥箱中干燥48h，用行星式球磨机球磨一段时间，研磨至70μm细粉，备用；
S2、其余填料处理：磷石膏、粉煤灰、水泥、萤石尾矿、砂、矿渣粉在恒温干燥箱中干燥6h，用行星式球磨机球磨，研磨至70μm细粉，备用；
S3、取9份铝粉和4份的99.9％茶多酚(分析纯)制备复合发泡剂，混合研磨至70μm细粉，备用；
S4、将260份的步骤S1制备的加气混凝土废渣、165份步骤S2制备的填料、9份步骤S3制备的复合发泡剂、0.05份稳泡剂以及0.5份表面活性剂放入容器中混合，搅拌机15r/min搅拌90mi n，按0.68的水灰比将混合粉末与水溶液拌合均匀后，在100mm*100mm*100mm的模具中浇筑，在50℃烘箱中静置预养护14h，发泡结束后将模具上多余料体进行手工切割。
S5、最后将预成型的加气混凝土转入蒸压釜中于1.15MPa条件下恒压养护11h，养护成型，即可获得加气混凝土。
实施例5
S1、加气混凝土边角料处理：加气混凝土废渣在80℃恒温干燥箱中干燥48h，用行星式球磨机球磨一段时间，研磨至75μm细粉，备用；
S2、其余填料处理：磷石膏、粉煤灰、水泥、萤石尾矿、砂、矿渣粉在恒温干燥箱中干燥6h，用行星式球磨机球磨，研磨至75μm细粉，备用；
S3、取10份铝粉和5份的99.9％茶多酚(分析纯)制备复合发泡剂，混合研磨至75μm细粉，备用；
S4、将280份的步骤S1制备的加气混凝土废渣、170份步骤S2制备的填料、10份步骤S3制备的复合发泡剂、0.05份稳泡剂以及0.6份表面活性剂放入容器中混合，搅拌机15r/min搅拌100mi n，按0.7的水灰比将混合粉末与水溶液拌合均匀后，在100mm*100mm*100mm的模具中浇筑，在50℃烘箱中静置预养护16h，发泡结束后将模具上多余料体进行手工切割。
S5、最后将预成型的加气混凝土转入蒸压釜中于1.15MPa条件下恒压养护12h，养护成型，即可获得加气混凝土。
表1.实施例1-5的原料投加表
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的原材料中未加入加气混凝土边角废料，其他均与实施例1保持一致。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2的原材料中未在复合发泡剂中加入茶多酚，其他均与实施例1保持一致。
性能检测
1、抗压强度：参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能实验方法》公开的检测方法，制作尺寸为100mm*100mm*100mm的试件，使用压力试验机对加气混凝土实施例1-5、对比例1-2进行抗压强度测试，结果见表2。
2、抗折强度：参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能实验方法》公开的检测方法，制作尺寸为100mm*100mm*400mm的试件，对加气混凝土实施例1-5、对比例1-2进行抗折强度测试，结果见表2。
3、干密度：参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能实验方法》公开的检测方法，制作尺寸为100mm*100mm*100mm的试件，加气混凝土实施例1-5、对比例1-2在(105±5)℃下烘干置恒重，计算其干密度，结果见表2。
表2不同实施例、对比例加气混凝土产品性能对比
| 样品编号 | 抗压强度/MPa | 强度级别 | 抗折强度/MPa | 干密度(kg/m3) |
| 实施例1 | 9.2 | A10.0 | 5.2 | 493 |
| 实施例2 | 8.9 | A10.0 | 5.2 | 520 |
| 实施例3 | 7.3 | A7.5 | 5.1 | 538 |
| 实施例4 | 9.3 | A10.0 | 5.5 | 540 |
| 实施例5 | 9.1 | A10.0 | 5.3 | 480 |
| 对比例1 | 4.2 | A5.0 | 3.2 | 550 |
| 对比例2 | 8.9 | A10.0 | 4.8 | 825 |
将对比例1和实施例1的性能结果进行比较能够看出：在制备加气混凝土时，实施例1中加入加气混凝土边角废料制备的加气混凝土砌块抗压强度与抗折强度均高于对比例1中制得的加气混凝土的抗压强度和抗折强度，可见在加气混凝土中加入加气混凝土边角废料能够有效的提高了抗压强度与抗折强度，而且加入加气混凝土边角废料制备的加气混凝土砌块的抗压强度等级可达A7.5以上，利于工厂生产推广。
将对比例2与实施例1的性能结果进行比较能够看出：在制备加气混凝土时，如果在发泡剂中加入茶多酚，则制备出的加气混凝土的干密度相较于未在发泡剂中加入茶多酚制备出的加气混凝土的干密度要低，加气混凝土的干密度低则表示加气混凝土砌块内的孔结构更均匀且稳定性良好，利于工厂生产推广。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种加气混凝土，其特征在于，其原料按重量份计包括以下成分：200-280份加气混凝土边角废料、150-170份磷石膏、80-120份粉煤灰、80-120份水泥、40-80份萤石尾矿、40-60份砂、20-40份矿渣粉、0.05份稳泡剂、0.2-0.6份的表面活性剂、6-10份复合发泡剂。
2.根据权利要求1所述的加气混凝土，其特征在于，所述稳泡剂为市面所售加气混凝土专用稳泡剂。
3.根据权利要求1所述的加气混凝土，其特征在于，所述表面活性剂包括十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基磺酸钠、酒石酸钠、甜菜碱。
4.根据权利要求1所述的加气混凝土，其特征在于，所述复合发泡剂包括铝粉和99.9％茶多酚(分析纯)。
5.根据权利要求1所述的一种加气混凝土制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、加气混凝土边角料处理：将加气混凝土边角料在80℃恒温干燥箱中干燥48h，用行星式球磨机球磨一段时间，研磨至55-75μm细粉，备用；
S2、其余填料处理：将磷石膏、粉煤灰、水泥、萤石尾矿、砂、矿渣粉在恒温干燥箱中干燥6h，用行星式球磨机球磨，研磨至55-75μm细粉，备用；
S3、取6-10份铝粉和1-5份的99.9％茶多酚(分析纯)制备复合发泡剂，混合研磨至55-75μm细粉，备用；
S4、将步骤S1制备的加气混凝土废渣、步骤S2制备的的填料、步骤S3制备的复合发泡剂、稳泡剂以及表面活性剂倒入容器中混合，混合后加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后将混合粉末与水溶液拌合均匀，然后倒入模具中浇筑，浇筑完成后再放入烘箱中静置预养护，发泡结束后将模具上多余料体进行手工切割。
S5、最后将预成型的加气混凝土转入蒸压釜中进行恒压养护，养护成型即可获得加气混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种加气混凝土制备方法，其特征在于，步骤S4中所述搅拌机的转速为15r/min，搅拌机的搅拌时间为60-100min。
7.根据权利要求5所述的一种加气混凝土制备方法，其特征在于，步骤S4中所述水溶液是去离子水加热到50℃左右，步骤S4中所述水溶液和混合粉末拌合时的水灰比为：0.55、0.6、0.63、0.68、0.7。
8.根据权利要求7所述的一种加气混凝土制备方法，其特征在于，步骤S4中所述浇筑时使用的模具的尺寸为：100mm*100mm*100mm。
9.根据权利要求7所述的一种加气混凝土制备方法，其特征在于，步骤S4中所述烘箱内的温度为50℃，静置预养护的时间为：8h-16h。
10.根据权利要求7所述的一种加气混凝土制备方法，其特征在于，步骤S5中所选恒压养护是先将蒸压釜预热40min，然后抽空蒸压釜中空气，使蒸压釜内处于真空状态，将蒸压釜内的压力值恒压在1.15MPa，恒压养护时间为：8-12h。
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