專利名稱：一種高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土砌塊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料及其制造方法，尤其是一種高強(qiáng)度輕質(zhì)混凝土砌塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)環(huán)境和資源意識(shí)的提高以及國家的墻改政策，特別是建筑節(jié)能的要求，輕質(zhì)混凝土制品已廣泛取代傳統(tǒng)的粘土實(shí)心磚和實(shí)心混凝土制品。輕質(zhì)混凝土制品在生產(chǎn)過程中不僅不產(chǎn)生廢水、廢氣等污染物；主要原料是固體工業(yè)廢料；且具有輕質(zhì)、保溫性能好、隔音降噪、耐火性能好等特點(diǎn)，是我國“十五”、“十一五”期間優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。
輕質(zhì)混凝土的基本原料為水泥、石灰、水、引氣劑，在此基礎(chǔ)上摻加一些填料、骨料及外加劑。常用的填料及骨料為砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨脹聚苯乙烯、膨脹珍珠巖、苯脫克細(xì)骨料，常用的外加劑與普通混凝土一樣，為減水劑、防水劑、緩凝劑、促凝劑等。通常是用機(jī)械方法將引氣劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護(hù)而成的一種多孔材料。
最近，采用蛋白質(zhì)物質(zhì)添加適量的陽離子表面活性劑配成的混合發(fā)泡劑，采用現(xiàn)場澆注成型的工藝，研制成功現(xiàn)澆泡沫混凝土新工藝。所用發(fā)泡液是在蛋白質(zhì)中摻入0.1％-5％的陽離子表面活性劑而配成，陽離子表面活性劑使用季銨鹽。其制備方法有三種第一種是將水、蛋白質(zhì)物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)發(fā)泡機(jī)發(fā)泡，再注入水泥料漿中攪拌，制備泡沫水泥漿，現(xiàn)澆成型；第二種是將水、蛋白質(zhì)物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)高速攪拌發(fā)泡，再注入水泥料漿中，制備發(fā)泡水泥漿；第三種是按第二種方法發(fā)泡，一邊加入少量水泥，一邊高速攪拌，制備發(fā)泡水泥漿，其中前一種制備方法較好。上述制備方法生產(chǎn)的現(xiàn)澆混凝土輕質(zhì)、保溫、耐火，不需蒸壓養(yǎng)護(hù)，現(xiàn)澆即可成型。但強(qiáng)度較低，收縮大。
如國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2003年4月30日公開的專利文獻(xiàn)“高強(qiáng)度輕質(zhì)混凝土制品及其制造方法”(授權(quán)公告號(hào)CN1107035C)，該發(fā)明是一種粉煤灰輕質(zhì)墻體材料砌塊的制造方法，其基本材料為水泥、粉煤灰、中燒石灰、石灰石粉、石膏按配比組成，再加入鋁粉、水并加一定數(shù)量的鐵粉、纖維、引氣劑，最后加輕集料。其工藝為粉煤灰、中燒石灰與石膏共同粉磨，再與其它基材及鐵粉按配方比投入攪拌機(jī)，外加料與水混合后加入攪拌機(jī)，再依次加入鋁粉、輕集料攪拌、澆注發(fā)泡、坯體靜停、切割后養(yǎng)護(hù)成制品。但該專利工藝復(fù)雜，成本高，制品質(zhì)量難以控制，制品收縮率大，砌體易開裂。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明擬解決的問題是提供一種強(qiáng)度高、收縮率小、且生產(chǎn)成本低的高強(qiáng)度輕質(zhì)混凝土砌塊及其制造方法。
為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種輕質(zhì)混凝土砌塊，它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑，所述水泥的重量比為10％-30％，所述引氣劑的重量比為0.1％-0.5％，所述減水劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述減縮劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述粗骨料的重量比為30％-70％，最好為40％-60％，其余為粉煤灰。
所述輕粗骨料是粒徑大于5mm、顆粒表觀密度不大于800kg/m3的輕質(zhì)骨料。所述輕粗骨料可以是粉煤灰陶?；蜃匀幻喉肥蚺蛎浀V渣或頁巖陶粒或粘土陶粒及用污水處理廠的污泥制成的陶粒。
上述輕質(zhì)混凝土砌塊的制造方法將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計(jì)量后送入攪拌機(jī)，引氣劑采用機(jī)械發(fā)泡后加入攪拌機(jī)，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模，在20-40℃度的環(huán)境下靜養(yǎng)8-16小時(shí)，經(jīng)機(jī)械鋸切后，在養(yǎng)護(hù)窯中60-90℃的環(huán)境下蒸養(yǎng)10-16小時(shí)或者在蒸壓釜中以0.4-2MPa的壓力下通蒸汽蒸壓養(yǎng)護(hù)6-12小時(shí)。
所述水泥也可以采用管樁余漿。根據(jù)上述的操作方法，選用不同密度和強(qiáng)度的陶粒，調(diào)整水泥(余漿)、粉煤灰及外加劑的加入量，可以生產(chǎn)出干體積密度300kg/m3～1050kg/m3，抗壓強(qiáng)度2.5MPa～10.0MPa，導(dǎo)熱系數(shù)0.09～0.38W/m.K及各種尺寸規(guī)格的產(chǎn)品。
經(jīng)上述方法生產(chǎn)的砌塊，參照《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB/T11968-1997)、《加氣混凝土性能試驗(yàn)方法》(GB/T11969-11975-1997)、《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定防護(hù)熱板法》(GB10294-1988)，可以達(dá)到的指標(biāo)為
在制造過程中，采用了機(jī)械鋸切這一獨(dú)特工藝，使得大模澆注，規(guī)?；a(chǎn)成為可能，并保證了產(chǎn)品的尺寸精度。因此，降低了砌筑和粉刷材料的用量。陶粒的鋸切面增加了制品表面粗糙度，可以提高砌塊與砌筑材料及粉刷層的粘合力和砌體整體質(zhì)量。
另一方面，由于本發(fā)明的水泥采用了管樁余漿，不但可進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，而且還可以避免因丟棄管樁余漿而造成的環(huán)境污染。但管樁余漿全部替代水泥技術(shù)難度較大。因?yàn)橛酀{中的有效成分不等、外加劑品種和數(shù)量不同、水泥品種和生產(chǎn)廠家可能不同，特別是從不同廠家和時(shí)段收集的余漿加水時(shí)間不同，因而原始水化程度不同、凝結(jié)時(shí)間不同等等。本發(fā)明通過外加劑技術(shù)和均化技術(shù)，解決了不同管樁余漿共混，并生產(chǎn)出性能優(yōu)異、質(zhì)量均勻的制品。
技術(shù)的先進(jìn)性目前，輕質(zhì)墻體材料已有很多，如泡沫混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、膨脹珍珠巖砌塊、硅藻土砌塊等，與上述產(chǎn)品相比用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的砌塊具有很多方面的優(yōu)勢(shì)。由于采用陶粒增強(qiáng)技術(shù)，因此產(chǎn)品的強(qiáng)度高；一方面陶粒限制收縮，另一方面是采用了減縮劑，因而制品的收縮??；由于采用物理發(fā)泡技術(shù)，一方面，密度可以在更大的范圍內(nèi)調(diào)正，另一方面，物理發(fā)泡形成獨(dú)立的氣泡均勻，平均孔徑小，在相同的密度下，比加氣混凝土具有更小的導(dǎo)熱系數(shù)；由于采用陶粒為骨料，基體強(qiáng)度增加，因而可以采用常壓蒸氣養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)出強(qiáng)度高、收縮小的制品，從而降低生產(chǎn)能耗；與陶粒砌塊相比，砌塊重量大幅度降低，導(dǎo)熱系數(shù)更低，砌塊尺寸精度高，降低了砌筑材料的用量；與硅藻土砌塊相比，強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本底。因此，采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品符合高強(qiáng)、節(jié)能、環(huán)保的要求，是優(yōu)良的綠色建材。
具體實(shí)施例方式
一種輕質(zhì)混凝土砌塊，它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑。所述水泥的重量比為10％-30％，所述引氣劑的重量比為0.1％-0.5％，所述輕粗骨料的重量比為30％-70％，所述減水劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述減縮劑為水泥重量的0.25％-1.5％，其余為粉煤灰。所述輕粗骨料，粒徑大于5mm、顆粒表觀密度不大于800kg/m3的陶粒，可以是粉煤灰陶?；蜃匀幻喉肥蚺蛎浀V渣或頁巖陶?；蛘惩撂樟；蛭勰嗵樟?。
本發(fā)明的混凝土砌塊的制造方法將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計(jì)量后送入攪拌機(jī)，引氣劑采用機(jī)械發(fā)泡后加入攪拌機(jī)，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模，在20-40℃的環(huán)境下靜養(yǎng)8-16小時(shí)，經(jīng)機(jī)械鋸切后，在養(yǎng)護(hù)窯中60-90℃的環(huán)境下蒸養(yǎng)10-16小時(shí)。在養(yǎng)護(hù)窯中蒸養(yǎng)溫度可以在60-90℃范圍選擇，如60℃、70℃、75℃、85℃、90℃、；蒸養(yǎng)時(shí)間也可根據(jù)實(shí)際情況在10-16小時(shí)范圍選擇，如10小時(shí)、12小時(shí)、14小時(shí)、16小時(shí)。溫度低則養(yǎng)護(hù)時(shí)間適當(dāng)延長。
上述方法中的機(jī)械鋸切后，也可以在蒸壓釜中以0.4-2MPa的壓力蒸壓養(yǎng)護(hù)6-12小時(shí)。蒸汽壓力可以在0.4-2Mpa的壓力下進(jìn)行，如0.4Mpa、0.8Mpa、1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2Mpa；時(shí)間也可根據(jù)實(shí)際情況在6-12小時(shí)范圍選擇，如6小時(shí)、8小時(shí)、10小時(shí)、12小時(shí)。壓力低則養(yǎng)護(hù)時(shí)間適當(dāng)延長。
上述方法中澆模后的靜養(yǎng)溫度可以在20-40℃范圍選擇，如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃，靜養(yǎng)時(shí)間也可根據(jù)實(shí)際情況在8-16小時(shí)范圍選擇，如8小時(shí)、10小時(shí)、12小時(shí)、14小時(shí)、16小時(shí)。
本發(fā)明方法采用了機(jī)械鋸切這一獨(dú)特的工藝，既保證了產(chǎn)品的尺寸精度又體現(xiàn)產(chǎn)品表面粗糙度，大大提高砌體與粉刷層的粘結(jié)力。本發(fā)明大幅度提高了砌塊的強(qiáng)度，尤其是大大減小了砌塊的收縮率。鋸切加工可利用圓盤鋸，也可用其它的鋸具進(jìn)行鋸切。
作為優(yōu)選，所述水泥采用了管樁余漿。可按管樁余漿中水泥的含量，將管樁余漿計(jì)算當(dāng)成量水泥，由于不同的管樁余漿的水泥含量不同，因此不同的管樁余漿有不同的水泥當(dāng)量，其計(jì)算較為簡單，這里不再詳細(xì)描述。
本發(fā)明人經(jīng)不同試驗(yàn)，不同配比生產(chǎn)的輕質(zhì)混凝土砌塊的主要性能見下表，權(quán)且作為本發(fā)明的實(shí)施例。
上表中減水劑、減縮劑的比例是指占水泥重量的百分比。
*05級(jí)產(chǎn)品采用顆粒表觀密度(450±20)Kg/m3，筒壓強(qiáng)度≥0.7MPa的陶粒；06級(jí)產(chǎn)品采用顆粒表觀密度(550±20)Kg/m3，筒壓強(qiáng)度≥0.9MPa的陶粒；07級(jí)產(chǎn)品采用顆粒表觀密度(650±20)Kg/m3，筒壓強(qiáng)度≥1.1MPa的陶粒。
上表中輕粗骨料可以是粉煤灰陶?；蜃匀幻喉肥蚺蛎浀V渣或頁巖陶粒或粘土陶粒及用污水處理廠的污泥制成的陶粒，也可以是上述陶粒的任意二種的混合物或任意二種以上的混合物。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑，所述水泥的重量比為10％-30％，所述引氣劑的重量比為0.1％-0.5％，所述減水劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述減縮劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述粗骨料的重量比為30％-70％，其余為粉煤灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于所述輕粗骨料的重量比最好為40％-60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于所述輕粗骨料是粒徑大于5mm、顆粒表觀密度密度不大于800kg/m3的輕質(zhì)骨料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于所述輕粗骨料是粉煤灰陶?；蜃匀幻喉肥蚺蛎浀V渣或頁巖陶?；蛘惩撂樟＜坝梦鬯幚韽S的污泥制成的陶粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)混凝土砌塊的制造方法，其特征在于將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計(jì)量后送入攪拌機(jī)，引氣劑采用機(jī)械發(fā)泡后加入攪拌機(jī)，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模，在20-40℃度的環(huán)境下靜養(yǎng)8-16小時(shí)，經(jīng)機(jī)械鋸切后，在養(yǎng)護(hù)窯中在60-90℃的環(huán)境下蒸養(yǎng)8-16小時(shí)或者在蒸壓釜中以0.4-2MPa的壓力通蒸汽蒸壓養(yǎng)護(hù)6-12小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輕質(zhì)混凝土砌塊的制造方法，其特征在于所述水泥采用了管樁余漿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)混凝土砌塊，它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑，水泥的重量比為10％－30％，引氣劑的重量比為0.1％－0.5％，減水劑為水泥重量的0.25％－1.5％，減縮劑為水泥重量的0.25％－ 1.5％，粗骨料的重量比為30％－70％，其余為粉煤灰。其制造方法將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計(jì)量后送入攪拌機(jī)，引氣劑采用機(jī)械發(fā)泡后加入攪拌機(jī)，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模、靜養(yǎng)，經(jīng)機(jī)械鋸切后蒸養(yǎng)。本發(fā)明能降低生產(chǎn)中的能耗；使砌塊重量降低，導(dǎo)熱系數(shù)更低，砌塊尺寸精度高、強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)C04B14/04GK1807335SQ20051006138
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者夏青, 錢曉倩, 成建耀, 詹樹林, 鄭治平 申請(qǐng)人:上虞多元新型墻體有限公司, 浙江大學(xué)