一种高强度加气混凝土砌块及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及加气混凝土砌块技术领域，尤其涉及一种高强度加气混凝土砌块及其制备方法。


背景技术：

[0002]
随着社会经济的飞速发展，能源的消耗量和消耗速度在逐渐的增加，能源问题和环境问题日益突出，两者成为21世纪人类面临的重大考验。据报道，到2020年，全国城乡房屋建筑将增建筑面积约300亿m
2
，建筑能耗占我国能源总消耗量的30％。
[0003]
加气混凝土砌块是一种气孔均匀、表面平整、棱角整齐、施工简便的轻质节能的新型墙体材料，具有轻质、保温、隔热、不燃等特点，其主要是以水泥、粉煤灰等为原料，经配料、搅拌、发气、切割、养护等工艺制成的产品，可用于代替传统的粘土砖，用于墙体砌筑，是一种具有节能保温功能的良好的建筑材料。
[0004]
随着城市旧建筑物的拆除，或者自然灾害的增多，建筑垃圾数量也越来越多，简单的填埋，实际上是对这种垃圾“资源”的极大浪费。目前对于建筑垃圾的处置，已开始倡导资源化高效利用。随着我国国民经济水平的快速提高，建筑业对建筑材料各方性能的要求越来越高。若将建筑垃圾用于混凝土砌块，易导致混凝土产生微裂缝，更易使得水或其他可溶物质渗入加快了破坏的进程，亟待解决。


技术实现要素：

[0005]
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强度加气混凝土砌块及其制备方法。
[0006]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0007]
s1、将碳化硅纤维加入至硫酸溶液中浸泡1-2h，过滤，洗涤，加入聚乙烯醇水溶液中得到预处理碳化硅纤维；
[0008]
s2、将粒径为1-2μm氧化钇粉末、乙基纤维素、3-氨基丙基三乙氧基硅烷送入水中，72-80℃研磨20-40min，研磨速度为10000-12000r/min，研磨压力为1.2-1.6mpa，加入至预处理碳化硅纤维中，50-70℃超声分散1-2h，喷雾干燥得到纤维增韧剂；
[0009]
s3、将水泥、粉煤灰、玻化微珠、膨胀珍珠岩、砂、减水剂混合，球磨，搅拌状态下再加入建筑垃圾、纤维增韧剂、水混合均匀，得到预混料；
[0010]
s4、向预混料中加入石灰粉快速搅拌1-3min，然后加入铝粉膏继续搅拌20-40s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，40-46℃静置2-4h，蒸压养护得到高强度加气混凝土砌块。
[0011]
优选地，s1中，碳化硅纤维、硫酸溶液、聚乙烯醇水溶液的质量比为10-16：50-80：60-100，硫酸溶液质量分数为80-88％，聚乙烯醇水溶液质量分数为2-6％。
[0012]
优选地，s1中，碳化硅纤维的细度为6-10μm，长径比l/d为10：1-2。
[0013]
优选地，s2中，粒径为1-2μm氧化钇粉末、乙基纤维素、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、
预处理碳化硅纤维的质量比为1-4：1-2：0.1-0.12：15-19。
[0014]
优选地，s2的喷雾干燥过程中，进风温度为160-180℃，喷雾压力为0.14-0.16mpa。
[0015]
优选地，s3中，水泥、粉煤灰、玻化微珠、膨胀珍珠岩、砂、减水剂、建筑垃圾、纤维增韧剂的质量比为30-50：15-35：4-12：2-6：5-15：1-3：65-85：2-10。
[0016]
优选地，s3中，球磨至比表面积≥620m
2
/kg。
[0017]
优选地，s4中，预混料和石灰粉的质量比为80-100：2-4。
[0018]
优选地，s4的养护具体操作如下：首先升压至1-1.2mpa，80-90℃养护4-6h，继续升压至1.6-1.8mpa，140-160℃养护1-2h，然后降压至1.1-1.3mpa，40-50℃养护10-16h。
[0019]
一种高强度加气混凝土砌块，采用上述高强度加气混凝土砌块的制备方法制得。
[0020]
优选地，高强度加气混凝土砌块的容重为486-512kg/m
3
，抗压强度为4.5-7.3mpa。
[0021]
本发明的技术效果如下所示：
[0022]
本发明利用纤维增韧剂制作混凝土砌块，既稳定建筑垃圾的结构，降低生产成本，又提高资源利用率，制备得到增韧且不易出现裂缝的的混凝土砌块。
[0023]
本发明s1中，将碳化硅纤维经硫酸适度处理后，表面形成缺陷结构；s2中，氧化钇粉末与乙基纤维素复配，在3-氨基丙基三乙氧基硅烷的配合下经过高速研磨在氧化钇粉末表面接枝乙基纤维素，经过超声处理后不仅可有效嵌合在表面缺陷的碳化硅纤维表面，而且结合强度极高，表面接枝纤维素结构，所得纤维增韧剂不仅可充分分散建筑垃圾中，而且与粉煤灰、玻化微珠、砂间的结合强度高，固化后形成的结构可有效抑制混凝土产生微裂缝；同时纤维增韧剂特殊的纤维素接枝结构，进一步增强混凝土的断裂韧性，混凝土砌块的力学性能极为优异；而在发气过程中，纤维增韧剂与粉煤灰、玻化微珠、膨胀珍珠岩、砂复配，发泡后蒸压养护，利用水分的快速挥发和膨胀，经过养护后经过一定压力和温度下，配合自身表面张力，在内部形成大量微小的闭孔结构，在保证混凝土韧性的前提下，赋予了其轻质、导热系数低的特点。
具体实施方式
[0024]
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0025]
实施例1
[0026]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0027]
s1、将10kg细度为6-10μm、长径比l/d为10：2的碳化硅纤维加入至50kg质量分数为88％硫酸溶液中浸泡1h，过滤，洗涤，加入100kg质量分数为2％聚乙烯醇水溶液中，以1000r/min的速度搅拌10min，得到预处理碳化硅纤维；
[0028]
s2、将4kg粒径为1-2μm氧化钇粉末、2kg乙基纤维素、0.1kg 3-氨基丙基三乙氧基硅烷送入6kg水中，72℃研磨40min，研磨速度为10000r/min，研磨压力为1.6mpa，加入至15kg预处理碳化硅纤维中，70℃超声分散1h，喷雾干燥，进风温度为180℃，喷雾压力为0.14mpa，得到纤维增韧剂；
[0029]
s3、将50kg水泥、15kg粉煤灰、12kg玻化微珠、2kg膨胀珍珠岩、15kg砂、1kg聚羧酸减水剂混合，球磨至比表面积≥620m
2
/kg，搅拌状态下再加入85kg建筑垃圾、2kg纤维增韧剂、45kg水混合均匀，得到预混料；
[0030]
s4、向80kg预混料中加入4kg石灰粉快速搅拌1min，然后加入2kg铝粉膏继续搅拌
20s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，46℃静置2h；
[0031]
然后进行蒸压养护，首先升压至1.2mpa，80℃养护6h，继续升压至1.6mpa，160℃养护1h，接着降压至1.3mpa，40℃养护16h，得到高强度加气混凝土砌块。
[0032]
实施例2
[0033]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0034]
s1、将16kg细度为6-10μm、长径比l/d为10：1的碳化硅纤维加入至80kg质量分数为80％硫酸溶液中浸泡2h，过滤，洗涤，加入60kg质量分数为6％聚乙烯醇水溶液中，以600r/min的速度搅拌15min，得到预处理碳化硅纤维；
[0035]
s2、将1kg粒径为1-2μm氧化钇粉末、1kg乙基纤维素、0.12kg 3-氨基丙基三乙氧基硅烷送入4kg水中，80℃研磨20min，研磨速度为12000r/min，研磨压力为1.2mpa，加入至19kg预处理碳化硅纤维中，50℃超声分散2h，喷雾干燥，进风温度为160℃，喷雾压力为0.16mpa，得到纤维增韧剂；
[0036]
s3、将30kg水泥、35kg粉煤灰、4kg玻化微珠、6kg膨胀珍珠岩、5kg砂、3kg聚羧酸减水剂混合，球磨至比表面积≥620m
2
/kg，搅拌状态下再加入65kg建筑垃圾、10kg纤维增韧剂、35kg水混合均匀，得到预混料；
[0037]
s4、向100kg预混料中加入2kg石灰粉快速搅拌3min，然后加入1kg铝粉膏继续搅拌40s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，40℃静置4h；
[0038]
然后进行蒸压养护，首先升压至1mpa，90℃养护4h，继续升压至1.8mpa，140℃养护2h，接着降压至1.1mpa，50℃养护10h，得到高强度加气混凝土砌块。
[0039]
实施例3
[0040]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0041]
s1、将12kg细度为7-9μm、长径比l/d为10：1.7的碳化硅纤维加入至60kg质量分数为86％硫酸溶液中浸泡1.3h，过滤，洗涤，加入90kg质量分数为3％聚乙烯醇水溶液中，以900r/min的速度搅拌11min，得到预处理碳化硅纤维；
[0042]
s2、将3kg粒径为1-2μm氧化钇粉末、1.3kg乙基纤维素、0.115kg 3-氨基丙基三乙氧基硅烷送入4.5kg水中，78℃研磨25min，研磨速度为11500r/min，研磨压力为1.3mpa，加入至18kg预处理碳化硅纤维中，55℃超声分散1.7h，喷雾干燥，进风温度为165℃，喷雾压力为0.155mpa，得到纤维增韧剂；
[0043]
s3、将35kg水泥、30kg粉煤灰、6kg玻化微珠、5kg膨胀珍珠岩、8kg砂、2.5kg聚羧酸减水剂混合，球磨至比表面积≥620m
2
/kg，搅拌状态下再加入70kg建筑垃圾、8kg纤维增韧剂、38kg水混合均匀，得到预混料；
[0044]
s4、向95kg预混料中加入2.5kg石灰粉快速搅拌2.5min，然后加入1.3kg铝粉膏继续搅拌35s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，42℃静置3.5h；
[0045]
然后进行蒸压养护，首先升压至1.05mpa，88℃养护4.5h，继续升压至1.75mpa，145℃养护1.7h，接着降压至1.15mpa，47℃养护12h，得到高强度加气混凝土砌块。
[0046]
实施例4
[0047]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0048]
s1、将14kg细度为7-9μm、长径比l/d为10：1.3的碳化硅纤维加入至70kg质量分数为82％硫酸溶液中浸泡1.7h，过滤，洗涤，加入70kg质量分数为5％聚乙烯醇水溶液中，以
700r/min的速度搅拌13min，得到预处理碳化硅纤维；
[0049]
s2、将2kg粒径为1-2μm氧化钇粉末、1.7kg乙基纤维素、0.105kg 3-氨基丙基三乙氧基硅烷送入5.5kg水中，74℃研磨35min，研磨速度为10500r/min，研磨压力为1.5mpa，加入至16kg预处理碳化硅纤维中，65℃超声分散1.3h，喷雾干燥，进风温度为175℃，喷雾压力为0.145mpa，得到纤维增韧剂；
[0050]
s3、将45kg水泥、20kg粉煤灰、10kg玻化微珠、3kg膨胀珍珠岩、12kg砂、1.5kg聚羧酸减水剂混合，球磨至比表面积≥620m
2
/kg，搅拌状态下再加入80kg建筑垃圾、4kg纤维增韧剂、42kg水混合均匀，得到预混料；
[0051]
s4、向85kg预混料中加入3.5kg石灰粉快速搅拌1.5min，然后加入1.7kg铝粉膏继续搅拌25s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，44℃静置2.5h；
[0052]
然后进行蒸压养护，首先升压至1.15mpa，82℃养护5.5h，继续升压至1.65mpa，155℃养护1.3h，接着降压至1.25mpa，43℃养护14h，得到高强度加气混凝土砌块。
[0053]
实施例5
[0054]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0055]
s1、将13kg细度为7-9μm、长径比l/d为10：1.5的碳化硅纤维加入至65kg质量分数为84％硫酸溶液中浸泡1.5h，过滤，洗涤，加入80kg质量分数为4％聚乙烯醇水溶液中，以800r/min的速度搅拌12min，得到预处理碳化硅纤维；
[0056]
s2、将2.5kg粒径为1-2μm氧化钇粉末、1.5kg乙基纤维素、0.11kg 3-氨基丙基三乙氧基硅烷送入5kg水中，76℃研磨30min，研磨速度为11000r/min，研磨压力为1.4mpa，加入至17kg预处理碳化硅纤维中，60℃超声分散1.5h，喷雾干燥，进风温度为170℃，喷雾压力为0.15mpa，得到纤维增韧剂；
[0057]
s3、将40kg水泥、25kg粉煤灰、8kg玻化微珠、4kg膨胀珍珠岩、10kg砂、2kg聚羧酸减水剂混合，球磨至比表面积≥620m
2
/kg，搅拌状态下再加入75kg建筑垃圾、6kg纤维增韧剂、40kg水混合均匀，得到预混料；
[0058]
s4、向90kg预混料中加入3kg石灰粉快速搅拌2min，然后加入1.5kg铝粉膏继续搅拌30s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，43℃静置3h；
[0059]
然后进行蒸压养护，首先升压至1.1mpa，85℃养护5h，继续升压至1.7mpa，150℃养护1.5h，接着降压至1.2mpa，45℃养护13h，得到高强度加气混凝土砌块。
[0060]
对比例1
[0061]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0062]
s1、将2.5kg粒径为1-2μm氧化钇粉末、1.5kg乙基纤维素、0.11kg 3-氨基丙基三乙氧基硅烷送入5kg水中，76℃研磨30min，研磨速度为11000r/min，研磨压力为1.4mpa，加入至17kg细度为7-9μm、长径比l/d为10：1.5的碳化硅纤维中，60℃超声分散1.5h，喷雾干燥，进风温度为170℃，喷雾压力为0.15mpa，得到纤维增韧剂；
[0063]
s2、将40kg水泥、25kg粉煤灰、8kg玻化微珠、4kg膨胀珍珠岩、10kg砂、2kg聚羧酸减水剂混合，球磨至比表面积≥620m
2
/kg，搅拌状态下再加入75kg建筑垃圾、6kg纤维增韧剂、40kg水混合均匀，得到预混料；
[0064]
s3、向90kg预混料中加入3kg石灰粉快速搅拌2min，然后加入1.5kg铝粉膏继续搅拌30s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，43℃静置3h；
[0065]
然后进行蒸压养护，首先升压至1.1mpa，85℃养护5h，继续升压至1.7mpa，150℃养护1.5h，接着降压至1.2mpa，45℃养护13h，得到高强度加气混凝土砌块。
[0066]
对比例2
[0067]
一种高强度加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
[0068]
s1、将40kg水泥、25kg粉煤灰、8kg玻化微珠、4kg膨胀珍珠岩、10kg砂、2kg聚羧酸减水剂混合，球磨至比表面积≥620m
2
/kg，搅拌状态下再加入75kg建筑垃圾、6kg细度为7-9μm、长径比l/d为10：1.5的碳化硅纤维、40kg水混合均匀，得到预混料；
[0069]
s2、向90kg预混料中加入3kg石灰粉快速搅拌2min，然后加入1.5kg铝粉膏继续搅拌30s，将混合后的浆料迅速倒入砌块模具内，43℃静置3h；
[0070]
然后进行蒸压养护，首先升压至1.1mpa，85℃养护5h，继续升压至1.7mpa，150℃养护1.5h，接着降压至1.2mpa，45℃养护13h，得到高强度加气混凝土砌块。
[0071]
按照《蒸压加气混凝土砌块》(gb 11968-2006)标准，将实施例5和对比例1-2所得高强度加气混凝土砌块进行性能测试，其结果如下：
[0072][0073][0074]
由此可以看出，本发明利用纤维增韧剂制作混凝土砌块，既稳定建筑垃圾的结构，降低生产成本，又提高资源利用率，制备得到轻质、导热系数低且不易出现裂缝的的混凝土砌块。
[0075]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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