本發明涉及環保建材技術領域，具體涉及一種環保型泡沫混凝土砌塊及其制備方法。
背景技術：
根據國家新型墻體材料發展產業導向要求，新墻材企業必須加快轉變經濟發展方式，推動產業結構調整和優化，必須遵循技術創新、資源綜合利用、節能環保和因地制宜的原則。充分利用廢棄資源，采取技術創新，變廢為寶，發展節能、利廢、環保的墻材產品符合國家產業政策，是建設資源節約型、環境友好型社會最迫切最重要的任務。目前建材市場作為建筑圍護結構用材主要以蒸壓加氣砌塊、空心砌塊和空心磚為主，而空心砌塊和空心磚由于容重較大，加大了建筑物的自身重量和建筑成本，而蒸壓加氣砌塊由于一次性投資較大，能耗高，一般中小企業難于承受。
因此目前作為建筑圍護砌體材料迫切需要一種容重小、安全環保、節能利廢、投資少見效快的新型墻材產品，優化產品結構，促進新型墻材產品結構轉型升級。
凹土粉是一種具鏈層狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽粉末，ph值呈中性、無毒，吸附性能強，容重輕，有優良的延伸性、增稠性、觸變性、流平性、耐侯性、絕熱性及環保型，還具有較高的沖擊強度、拉伸強度、撕裂強度等特性，并且其防曬性強、體質軟輕是一種優質的填料，可應用于眾多領域，其通過特定步驟改性后，所表現的各方面性能提高，將其應用于混凝土砌塊原料中，具有積極有利的意義。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種環保型泡沫混凝土砌塊及其制備方法，該種混凝土砌塊干密度值低、節能環保、制備簡單，能耗少，生產成本低，具有抗壓強度高，阻熱性能優良的特點，具有廣闊的市場前景。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：
一種環保型泡沫混凝土砌塊，包括以下按重量份計的原料：礦渣水泥60-80份、脫硫石膏40-60份、改性凹土粉25-35份、硅酸鈣20-30份、硬脂酸鋇15-25份、透輝石粉10-20份、鈉長石粉10-20份、聚酯纖維5-15份、雙酚a環氧樹脂4-8份、聚丙烯酰胺3-7份、發泡劑1-5份、穩泡劑1-5份、減水劑1-3份、早強劑1-5份和憎水劑1-3份；
所述改性凹土粉通過以下步驟制得：將凹凸棒石粘土球磨至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌10-20min，轉速設定為300～500r/min，然后過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理1-2h，溫度設定在70～90℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2-3h后，最后對其進行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經過過濾、干燥后輸送到回轉式烘干爐內焙燒即得。
進一步地，所述混凝土砌塊包括以下按重量份計的原料：礦渣水泥70份、脫硫石膏50份、改性凹土粉30份、硅酸鈣25份、硬脂酸鋇20份、透輝石粉15份、鈉長石粉15份、聚酯纖維10份、雙酚a環氧樹脂6份、聚丙烯酰胺5份、發泡劑3份、穩泡劑3份、減水劑2份、早強劑3份和憎水劑2份。
進一步地，所述回轉式烘干爐的焙燒溫度為250～350℃，焙燒時間為1-2h。
優選地，所述發泡劑為十二烷基硫酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸氫鈉中的一種或者一種以上。
優選地，所述穩泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一種。
優選地，所述減水劑為木質素磺酸鈣、聚丙烯酸鈉或氨基磺酸鈉中的一種。
優選地，所述早強劑為氯化鈣、氯化鈉或氯化鋁中的一種或者一種以上。
優選地，所述憎水劑為有機硅乳液。
上述的一種環保型泡沫混凝土砌塊的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按重量份配比稱取原料；
(2)先將原料礦渣水泥、脫硫石膏、改性凹土粉、硅酸鈣、硬脂酸鋇、透輝石粉、鈉長石粉、聚酯纖維和雙酚a環氧樹脂輸送至攪拌機中加入其質量20-30％水攪拌40-60min，水溫控制在48-52℃，攪拌轉速為70-80r/min，然后加入發泡劑等剩余原料，再以70-80r/min的轉速攪拌10-20min，得漿料；
(3)將料漿澆注至模具中靜置發泡40-50min，之后隨漿料凝結固化3-5h后脫模，得砌塊初成品；
(4)將砌塊初成品用塑料薄膜罩住置于太陽能養護房內保濕養護32-42h，最后通過切割、堆場自然養護30天以上即可。
本發明具有如下的有益效果：
(1)本發明的混凝土砌塊制備簡單方便，取材方便，成本低廉，生產過程能耗少、免蒸壓養護、投資少、無操作安全隱患，適宜大批量生產和推廣應用，利用礦渣水泥和脫硫石膏作為主料，節能利廢，符合國家倡導的綠色環保的標準；
(2)本發明的混凝土砌塊原料中加入特制改性凹土粉、透輝石粉、鈉長石粉和外加劑等，使得成品混凝土砌塊具有抗壓強度高、阻熱性能優良、干密度值低的特點，經研發技術人員的檢測，本發明的混凝土砌塊平均抗壓強度≥25.4mpa，導熱系數≤0.12w/m.k，干密度值≤723kg/m3，遠遠超出國家及市售混凝土砌塊的性能標準。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
實施例1
一種環保型泡沫混凝土砌塊，預備以下原料及其重量：礦渣水泥60kg、脫硫石膏40kg、改性凹土粉25kg、硅酸鈣20kg、硬脂酸鋇15kg、透輝石粉10kg、鈉長石粉10kg、聚酯纖維5kg、雙酚a環氧樹脂4kg、聚丙烯酰胺3kg、發泡劑1kg、穩泡劑1kg、減水劑1kg、早強劑1kg和憎水劑1kg；
上述的改性凹土粉通過以下步驟制得：取約40kg凹凸棒石粘土球磨至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌10min，轉速設定為300r/min，然后過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理1h，溫度設定在70℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2h后，最后對其進行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經過過濾、干燥后輸送到回轉式烘干爐內焙燒1h，焙燒溫度控制在250℃，即制得所需的改性凹土粉。
其中，上述的發泡劑采用十二烷基硫酸鈉；穩泡劑采用硅樹脂聚醚乳液；減水劑采用木質素磺酸鈣；早強劑采用氯化鈣；憎水劑采用有機硅乳液。
上述的一種環保型泡沫混凝土砌塊的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料礦渣水泥、脫硫石膏、改性凹土粉、硅酸鈣、硬脂酸鋇、透輝石粉、鈉長石粉、聚酯纖維和雙酚a環氧樹脂輸送至攪拌機中加入其質量20％水攪拌40min，水溫控制在48℃，攪拌轉速設定為70r/min，然后加入發泡劑等剩余原料，再以70r/min的轉速攪拌10min，得漿料；
(2)打開攪拌機出料閥門，將料漿澆注至專用模具中靜置發泡40min，之后隨漿料凝結固化3h后脫模，得砌塊初成品；
(3)接著將砌塊初成品用塑料薄膜罩住置于太陽能養護房內保濕養護32h，最后通過切割、堆場自然養護32天即制得本發明的環保型泡沫混凝土砌塊。
實施例2
一種環保型泡沫混凝土砌塊，預備以下原料及其重量：礦渣水泥70kg、脫硫石膏50kg、改性凹土粉30kg、硅酸鈣25kg、硬脂酸鋇20kg、透輝石粉15kg、鈉長石粉15kg、聚酯纖維10kg、雙酚a環氧樹脂6kg、聚丙烯酰胺5kg、發泡劑3kg、穩泡劑3kg、減水劑2kg、早強劑3kg和憎水劑2kg；
上述的改性凹土粉通過以下步驟制得：取約40kg凹凸棒石粘土球磨至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌15min，轉速設定為400r/min，然后過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理1.5h，溫度設定在80℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2.5h后，最后對其進行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經過過濾、干燥后輸送到回轉式烘干爐內焙燒1.5h，焙燒溫度控制在300℃，即制得所需的改性凹土粉。
其中，上述的發泡劑采用硅酸鈉和碳酸鈣兩種混合物，且兩者之間的質量比為2:1；穩泡劑采用聚丙烯酰胺；減水劑采用聚丙烯酸鈉；早強劑采用氯化鈣和氯化鈉兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1；憎水劑采用有機硅乳液。
上述的一種環保型泡沫混凝土砌塊的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料礦渣水泥、脫硫石膏、改性凹土粉、硅酸鈣、硬脂酸鋇、透輝石粉、鈉長石粉、聚酯纖維和雙酚a環氧樹脂輸送至攪拌機中加入其質量25％水攪拌50min，水溫控制在50℃，攪拌轉速設定為75r/min，然后加入發泡劑等剩余原料，再以75r/min的轉速攪拌15min，得漿料；
(2)打開攪拌機出料閥門，將料漿澆注至專用模具中靜置發泡45min，之后隨漿料凝結固化4h后脫模，得砌塊初成品；
(3)接著將砌塊初成品用塑料薄膜罩住置于太陽能養護房內保濕養護37h，最后通過切割、堆場自然養護35天即制得本發明的環保型泡沫混凝土砌塊。
實施例3
一種環保型泡沫混凝土砌塊，預備以下原料及其重量：礦渣水泥80kg、脫硫石膏60kg、改性凹土粉35kg、硅酸鈣30kg、硬脂酸鋇25kg、透輝石粉20kg、鈉長石粉20kg、聚酯纖維15kg、雙酚a環氧樹脂8kg、聚丙烯酰胺7kg、發泡劑5kg、穩泡劑5kg、減水劑3kg、早強劑5kg和憎水劑3kg；
上述的改性凹土粉通過以下步驟制得：取約50kg凹凸棒石粘土球磨至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌20min，轉速設定為500r/min，然后過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理2h，溫度設定在90℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理3h后，最后對其進行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經過過濾、干燥后輸送到回轉式烘干爐內焙燒2h，焙燒溫度控制在350℃，即制得所需的改性凹土粉。
其中，上述的發泡劑采用碳酸氫鈉；穩泡劑采用聚乙烯醇；減水劑采用氨基磺酸鈉；早強劑采用氯化鋁；憎水劑采用有機硅乳液。
上述的一種環保型泡沫混凝土砌塊的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料礦渣水泥、脫硫石膏、改性凹土粉、硅酸鈣、硬脂酸鋇、透輝石粉、鈉長石粉、聚酯纖維和雙酚a環氧樹脂輸送至攪拌機中加入其質量30％水攪拌60min，水溫控制在52℃，攪拌轉速設定為80r/min，然后加入發泡劑等剩余原料，再以80r/min的轉速攪拌20min，得漿料；
(2)打開攪拌機出料閥門，將料漿澆注至專用模具中靜置發泡50min，之后隨漿料凝結固化5h后脫模，得砌塊初成品；
(3)接著將砌塊初成品用塑料薄膜罩住置于太陽能養護房內保濕養護42h，最后通過切割、堆場自然養護34天即制得本發明的環保型泡沫混凝土砌塊。
實施例4
一種環保型泡沫混凝土砌塊，預備以下原料及其重量：礦渣水泥70kg、脫硫石膏50kg、改性凹土粉30kg、硅酸鈣25kg、硬脂酸鋇20kg、透輝石粉15kg、鈉長石粉15kg、聚酯纖維10kg、雙酚a環氧樹脂6kg、聚丙烯酰胺5kg、發泡劑3kg、穩泡劑3kg、減水劑2kg、早強劑3kg和憎水劑2kg；
上述的改性凹土粉通過以下步驟制得：取約45kg凹凸棒石粘土球磨至粒徑≤1mm，然后浸沒到清水中，用電動攪拌機攪拌10min，轉速設定為500r/min，然后過濾將溶質浸沒到無機稀酸溶液中水浴熱處理1h，溫度設定在90℃之間，再向酸化后的懸浮液中加入分散劑焦磷酸鈉充分攪拌，協同超聲水熱法處理2h后，最后對其進行離心處理，離心之后，取上層懸浮液經過過濾、干燥后輸送到回轉式烘干爐內焙燒2h，焙燒溫度控制在250℃，即制得所需的改性凹土粉。
其中，上述的發泡劑采用硅酸鈉和碳酸鎂兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1；穩泡劑采用硅樹脂聚醚乳液；減水劑采用氨基磺酸鈉；早強劑采用氯化鈉和氯化鋁兩種混合物，且兩者之間的質量比為2:1；憎水劑采用有機硅乳液。
上述的一種環保型泡沫混凝土砌塊的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料礦渣水泥、脫硫石膏、改性凹土粉、硅酸鈣、硬脂酸鋇、透輝石粉、鈉長石粉、聚酯纖維和雙酚a環氧樹脂輸送至攪拌機中加入其質量20％水攪拌60min，水溫控制在48℃，攪拌轉速設定為80r/min，然后加入發泡劑等剩余原料，再以70r/min的轉速攪拌20min，得漿料；
(2)打開攪拌機出料閥門，將料漿澆注至專用模具中靜置發泡40min，之后隨漿料凝結固化5h后脫模，得砌塊初成品；
(3)接著將砌塊初成品用塑料薄膜罩住置于太陽能養護房內保濕養護42h，最后通過切割、堆場自然養護33天即制得本發明的環保型泡沫混凝土砌塊。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。