一种环保脱硫石膏加气砌块及其生产工艺的制作方法

本发明涉及加气砌块的领域，更具体的说，它涉及一种环保脱硫石膏加气砌块及其生产工艺。
背景技术：
：加气砌块全称蒸压加气混凝土砌块，其以砂、粉煤灰等硅质材料和石灰、水泥等钙质材料为主要原料，掺加发气剂，经加水搅拌，由化学反应形成孔隙，再通过浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺过程制成的多孔硅酸盐制品。加气砌块是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好且具有一定抗震能力的新型建筑材料，广泛应用于高层框架结构建筑中。脱硫石膏又称排烟脱硫石膏，是fgd过程的副产品，常用于建材行业，实现回收再利用，不仅减少矿石膏的开采量，节约资源，还能减少二次污染，保护环境。由于国家鼓励绿色建材的发展，因此如何以脱硫石膏为主料制成高性能的加气砌块是重点研究方向。目前脱硫石膏加气砌块仍存在以下技术问题：脱硫石膏软化系数低，处于水中的石膏晶体会溶解破坏，加气砌块耐水性、抗冻性差。技术实现要素：针对现有技术存在的脱硫石膏加气砌块抗冻性差的问题，本发明的第一目的在于提供一种环保脱硫石膏加气砌块，其具有抗冻性好的优点。本发明的第二目的在于提供一种环保脱硫石膏加气砌块的生产工艺。为实现上述第一目的，本发明提供了如下技术方案：一种环保脱硫石膏加气砌块，包括如下重量份的原料：脱硫石膏/植物纤维复合材料50-60份；生石灰8-14份；水泥粉8-14份；粉煤灰10-16份；细砂20-30份；减水剂1-2份；缓凝剂0.06-0.08份；发气剂0.3-0.5份；抗冻剂1.5-3份；水70-80份；所述脱硫石膏/植物纤维复合材料的制备过程如下：第一步，按重量份计，先将15-20份松香加热140-150℃至完全熔融，再加入1.5-2份甘油、0.1-0.2份氧化锌，升温至250-270℃，反应6-12h，接着降温至80-100℃，加入1.2-1.6份腰果酚、3-5份乳化剂、20-30份水，混合均匀，再经剪切乳化10-15min，得到改性乳液；第二步，按质量比1:(2-3)混合植物纤维和改性乳液，升温至60-80℃，持续2-3h，降温至室温，得到改性植物纤维；第三步，将10-15份改性植物纤维和40-50份脱硫石膏混合均匀，升温至170-200℃，持续2-4h，得到脱硫石膏/植物纤维复合材料。通过采用上述技术方案，加气砌块以脱硫石膏为主料，实现资源的回收再利用，具有环保和经济价值。脱硫石膏具有凝结硬化快、不易出现收缩裂缝、防火隔热性能好的优点；生石灰作为钙质材料，粉煤灰作为硅质材料，生石灰对粉煤灰等硅质材料具有碱激发的作用，相互作用形成水化硅酸盐和水化铝酸盐，提高砌块的强度；细砂作为骨料，起到补强填充的作用。减水剂、缓凝剂、发气剂和抗冻剂作为常用助剂，使砌块的各方面性能得到提升。相比于传统脱硫石膏单独添加的方式，本发明的脱硫石膏与植物纤维进行复合，一方面能够有效提高砌块的强度，减少裂纹的产生，另一方面石膏晶体不容易被冻融破坏，并阻止水分迁移，进而提高砌块的耐水性和抗冻性。进一步地，所述脱硫石膏/植物纤维复合材料的制备过程第一步中，剪切乳化之前还加入有0.5-0.9份磺化木质素。通过采用上述技术方案，脱硫石膏受到的补强效果提升，使砌块的抗压强度增加。进一步地，所述乳化剂为氟碳表面活性剂。通过采用上述技术方案，复合材料具有一定的疏水性，有利于砌块的耐水性和抗冻性提高。进一步地，所述发气剂为铝粉。通过采用上述技术方案，铝粉具有发气量大、价格便宜，反应速度容易控制的优点。进一步地，所述抗冻剂为乙二醇。通过采用上述技术方案，一方面其冰点低，单独具有抗冻作用；另一方面其能包裹在铝粉表面，使铝粉再料浆中均匀分布，保证砌块中气孔稳定均匀分布，进而可为毛细孔提供卸压空间，消除裂缝尖端应力集中的现象，使砌块抗冻性提高。进一步地，所述缓凝剂为骨胶。通过采用上述技术方案，对于脱硫石膏具有缓凝作用，且对砌块的强度影响小。进一步地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。为实现上述第二目的，本发明提供了如下技术方案：一种环保脱硫石膏加气砌块的生产工艺，包括如下步骤：s1备料：按配方所需重量份，将脱硫石膏/植物纤维复合材料、生石灰、水泥粉、粉煤灰和细砂混合均匀，得到干料，将抗冻剂、发气剂、缓凝剂、减水剂混合均匀，得到复合助剂；s2混合：将干料和水混合均匀，倒入模具中，再加入复合助剂，继续搅拌均匀，静置发气，控制温度30-50℃；s3切割：脱模后经切割形成多个砌块胚体；s4养护：将砌块胚体置于80-100℃下养护，湿度80-90%，养护6-8h后取出，得到环保脱硫石膏加气砌块。通过采用上述技术方案，本发明的砌块养护所需温度低，有利于节能环保。综上所述，本发明具有以下有益效果：1、本发明采用脱硫石膏/植物纤维复合材料，改善脱硫石膏耐水性和抗冻性不足的问题，使砌块的抗冻性和强度提高；2、本发明中乙二醇和铝粉之间具有复配作用，乙二醇有助于铝粉在石膏中分散，使砌块的气孔稳定均匀分布，进而提高砌块的抗冻性。附图说明图1是本发明提供的方法的流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。本发明的实施例采用如下原料：脱硫石膏为二水脱硫石膏；水泥粉为po42.5普通硅酸盐水泥；细砂为河砂；聚羧酸系减水剂牌号sp409，购买自辽宁科隆精细化工股份有限公司；骨胶购买自石家庄无极恒达明胶有限公司；铝粉粒径20μm；松香为湿地松松香；氟碳表面活性剂牌号xmf-203，购买自上海修美新材料科技有限公司；植物纤维为玉米秸秆纤维，即由玉米秸秆粉碎至80目制得。实施例1：一种环保脱硫石膏加气砌块，包括如下重量份的原料：脱硫石膏/植物纤维复合材料50份；生石灰8份；水泥粉8份；粉煤灰10份；细砂20份；聚羧酸系减水剂1份；骨胶0.06份；铝粉0.3份；乙二醇1.5份；水70份。脱硫石膏/植物纤维复合材料的制备过程如下：第一步，按重量份计，先将15份松香加热140℃至完全熔融，再加入1.5份甘油、0.1份氧化锌，升温至250℃，反应6h，接着降温至80℃，加入1.2份腰果酚、0.5份磺化木质素、3份氟碳表面活性剂、20份水，混合均匀，再经3000r/min的转速剪切乳化10min，得到改性乳液；第二步，按质量比1:2混合植物纤维和改性乳液，升温至60℃，持续2h，降温至室温，得到改性植物纤维；第三步，将10份改性植物纤维和40份脱硫石膏混合均匀，升温至170℃，持续2h，得到脱硫石膏/植物纤维复合材料。一种环保脱硫石膏加气砌块的生产工艺，如图1所示，包括如下步骤：s1备料：按上述配方所需重量份，将脱硫石膏/植物纤维复合材料、生石灰、水泥粉、粉煤灰和细砂混合均匀，得到干料，将聚羧酸系减水剂、骨胶、铝粉、乙二醇混合均匀，得到复合助剂；s2混合：将干料和水混合均匀，倒入模具中，再加入复合助剂，继续搅拌均匀，静置发气12h，控制温度30℃；s3切割：脱模后经切割形成多个砌块胚体；s4养护：将砌块胚体置于80℃下养护，湿度80%，养护6h后取出，得到环保脱硫石膏加气砌块。实施例2：一种环保脱硫石膏加气砌块，包括如下重量份的原料：脱硫石膏/植物纤维复合材料60份；生石灰14份；水泥粉14份；粉煤灰16份；细砂30份；聚羧酸系减水剂2份；骨胶0.08份；铝粉0.5份；乙二醇3份；水80份。脱硫石膏/植物纤维复合材料的制备过程如下：第一步，按重量份计，先将20份松香加热150℃至完全熔融，再加入2份甘油、0.2份氧化锌，升温至270℃，反应12h，接着降温至100℃，加入1.6份腰果酚、0.9份磺化木质素、5份氟碳表面活性剂、30份水，混合均匀，再经3000r/min的转速剪切乳化15min，得到改性乳液；第二步，按质量比1:3混合植物纤维和改性乳液，升温至80℃，持续3h，降温至室温，得到改性植物纤维；第三步，将15份改性植物纤维和50份脱硫石膏混合均匀，升温至200℃，持续4h，得到脱硫石膏/植物纤维复合材料。一种环保脱硫石膏加气砌块的生产工艺，如图1所示，包括如下步骤：s1备料：按上述配方所需重量份，将脱硫石膏/植物纤维复合材料、生石灰、水泥粉、粉煤灰和细砂混合均匀，得到干料，将聚羧酸系减水剂、骨胶、铝粉、乙二醇混合均匀，得到复合助剂；s2混合：将干料和水混合均匀，倒入模具中，再加入复合助剂，继续搅拌均匀，静置发气12h，控制温度50℃；s3切割：脱模后经切割形成多个砌块胚体；s4养护：将砌块胚体置于100℃下养护，湿度90%，养护8h后取出，得到环保脱硫石膏加气砌块。实施例3：一种环保脱硫石膏加气砌块，包括如下重量份的原料：脱硫石膏/植物纤维复合材料55份；生石灰12份；水泥粉12份；粉煤灰13份；细砂25份；聚羧酸系减水剂1.5份；骨胶0.07份；铝粉0.4份；乙二醇2份；水75份。脱硫石膏/植物纤维复合材料的制备过程如下：第一步，按重量份计，先将18份松香加热145℃至完全熔融，再加入1.8份甘油、0.15份氧化锌，升温至260℃，反应10h，接着降温至90℃，加入1.4份腰果酚、0.7份磺化木质素、4份氟碳表面活性剂、25份水，混合均匀，再经3000r/min的转速剪切乳化12min，得到改性乳液；第二步，按质量比1:2.5混合植物纤维和改性乳液，升温至70℃，持续2.5h，降温至室温，得到改性植物纤维；第三步，将12份改性植物纤维和45份脱硫石膏混合均匀，升温至180℃，持续3h，得到脱硫石膏/植物纤维复合材料。一种环保脱硫石膏加气砌块的生产工艺，如图1所示，包括如下步骤：s1备料：按上述配方所需重量份，将脱硫石膏/植物纤维复合材料、生石灰、水泥粉、粉煤灰和细砂混合均匀，得到干料，将聚羧酸系减水剂、骨胶、铝粉、乙二醇混合均匀，得到复合助剂；s2混合：将干料和水混合均匀，倒入模具中，再加入复合助剂，继续搅拌均匀，静置发气12h，控制温度40℃；s3切割：脱模后经切割形成多个砌块胚体；s4养护：将砌块胚体置于90℃下养护，湿度85%，养护7h后取出，得到环保脱硫石膏加气砌块。实施例4：与实施例3的区别在于，缓凝剂为柠檬酸钠。实施例5：与实施例3的区别在于，不包括抗冻剂。实施例6：与实施例3的区别在于，乳化剂为op-10。实施例7：与实施例3的区别在于，脱硫石膏/植物纤维复合材料的制备过程未添加磺化木质素。对比例1：与实施例3的区别在于，脱硫石膏/植物纤维复合材料为脱硫石膏。对比例2：与实施例3的区别在于，脱硫石膏/植物纤维复合材料未进行第一步和第二步。参照gb11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》中记载的方法，对实施例1-7及对比例1-2的加气砌块进行抗压强度和抗冻性试验，抗冻性试验循环次数25次，结果为强度损失率，所得结果见表1。表1加气砌块性能测试结果记录表抗压强度/mpa强度损失率/%实施例15.28.3实施例25.28.2实施例35.48.1实施例45.38.6实施例54.812.5实施例65.310.7实施例74.88.2对比例13.326.3对比例24.523.6从表1可以看出：1、实施例1-3的测试结果对比可得，实施例3为优选实施例，抗压强度高且强度损失率低；2、实施例3和实施例4的测试结果对比可得，骨胶作为缓凝剂可略微改善砌块的抗冻性；3、实施例3和实施例5的测试结果对比可得，抗冻剂可略微提高砌块的强度并大幅提高抗冻性；4、实施例3和实施例6的测试结果对比可得，氟碳表面活性剂作为乳化剂，可改善砌块的抗冻性；5、实施例3和实施例7的测试结果对比可得，磺化木质素的加入可提高复合材料的强度，进而提高砌块的强度；6、实施例3和对比例1、2的测试结果对比可得，本发明的脱硫石膏/植物纤维复合材料可大幅提高砌块的抗冻性和强度。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页1 2 3 

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