一種加氣混凝土板的制備方法

一種加氣混凝土板的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種加氣混凝土板的制備方法。該方法包括制備干砂漿、制混合漿料、發泡成型、常壓養護、蒸壓養護等步驟。在制備干砂漿的步驟中，回收利用了廢棄的混凝土制品，并且取得了很好的經濟效益。另外，由本發明方法制得的產品，還具有產品質量好的優點。
【專利說明】
一種加氣混凝土板的制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種加氣混凝土板的制備方法，屬于加氣混凝土板技術領域。
【背景技術】
[0002] 加氣混凝土板全稱蒸壓加氣混凝土板，是以硅質材料和鈣質材料為主要原料，以 鋁粉為發氣材料，配以經防腐處理的鋼筋網片，經加水攪拌、澆注成型、預養切割、蒸壓養護 制成的多氣孔板材。
[0003] 按照產品用途，加氣混凝土板可分為加氣混凝土外墻板、隔墻板和屋面板。加氣混 凝土外墻板具有熱導率小、保溫性能好，良好的防火及抗震性能。不僅表觀密度小，而且具 有足夠的強度和良好的可加工性能。加氣混凝土隔墻板以其具有輕質、保溫、隔聲、足夠的 強度和良好的可加工等綜合性能，被廣泛應用于各種非承重隔墻。其顯著特點是施工時勿 需吊裝，人工即可進行安裝，且平面布置靈活；由于隔墻板幅面較大。故比其他砌體墻施工 速度快;勞動強度低而且墻面平整，縮短是施工周期。加氣混凝土屋面板具有良好的承重與 保溫綜合性能。質量輕;保溫性能和耐火性能好；由于質量輕，故在施工中一次可吊裝5~6 塊板，而且可在屋面板上直接鋪設油氈等防水卷材，基本上避免了屋面的濕作業，從而加快 了施工進度，縮短了施工周期。
[0004] 企業在日常生產中，經常產生各種廢棄物，如破邊掉角的次品、摔碎的成品，也有 很大一部分是蒸壓養護前切割下來的邊角料。它們往往被長期堆放在企業的空地上。然而， 其也是一種可被重新利用的資源。但由于這類廢棄料是多種材料制成的，它具有多種物質 成分，還是多孔結構，強度也不高，故不能將其簡單磨碎后直接作為砂礫使用。如要將其利 用，需要重新設計配方，這直接影響到產品的質量。

【發明內容】

[0005] 本發明要解決上述技術問題，從而提供一種加氣混凝土板的制備方法。
[0006] 其技術方案如下： 一種加氣混凝土板的制備方法，包括以下步驟： a、 制備干砂漿 將水泥、生石灰、生石膏、廢棄料、鋁粉，在攪拌機中充分攪拌，制得干砂漿； b、 制混合衆料 在上述干砂漿中加入適量水，攪拌均勻，制得混合漿料； c、 發泡成型 在上述混合漿料中，加入穩泡劑和雙氧水，攪拌后倒入模具中進行澆筑成型； d、 常壓養護 將澆筑成型的制品從模具中取出，置于溫暖潮濕的環境中養護4-10h; e、 蒸壓養護 將制品送入蒸壓釜內，經過抽真空、升溫升壓、恒溫恒壓、降溫降壓四個階段制得； 所述干砂漿中各物料的質量份如下：水泥20-50,生石灰20-50,生石膏5-10,砂石 50-80,廢棄料 50-100,鋁粉0.05-0.1，增強纖維 0.01-0.05; 所述廢棄料是將廢棄的混凝土制品經過破碎分級后得到的粒徑小于0.1mm的粉狀物 料。
[0007] 混凝土廢棄物是企業日常生產活動中，經常出現的一類廢棄品，可以是破邊掉角 的次品、摔碎的成品，也有很大一部分是蒸壓養護前切割下來的邊角料。
[0008] 將上述廢棄物通過小型的顎式破碎機破碎后，可得到大小不一的顆粒，大的在 10cm左右，小的在lcm以下，以2-5cm的居多。由于這類廢棄物的強度不高，顎式破碎機的咬 合力大，因此破碎效率非常高。在經過顎式破碎機破碎簡單破碎后，再經過球磨機進行粉 碎，為避免揚塵，以濕磨為佳。球磨機出料后，粒度可達0.4mm左右。沖洗或者浸洗之后，可得 到優質的細集料，可作為產品出售，也可作為原料以10_20wt%替代量的用法部分取代砂石， 在不降低強度的條件下，降低了生產成本。在沖洗或者浸洗后，余下的水，在加入聚丙烯酰 胺絮凝劑后，產生大量的絮狀沉淀，在過濾后，這些絮狀沉淀收集起來，烘干或者曬干后成 為細粉，粒度在0.1mm以下甚至在0.01mm以下，比重略高于粉煤灰，且不含硫、氮、重金屬等 污染物，是粉煤灰的理想替換原料。
[0009] 現有技術中，通常采用大比例的粉煤灰去制磚，具有價廉、質輕的優點，但是粉煤 灰是含硫、含氮、含重金屬的一類無機物，具有一定的污染性，而且其強度低。因此，很多消 費者并不喜歡使用這類產品。而將粉煤灰替換成砌筑用輕集料，則將顯著提高成本。若替換 為常規砂石，成本也會提高，更主要是提高制品的重量。
[0010] 因此，本發明人在綜合研究之后，提出了將廢棄物重新利用的方案。該方案中，除 了傳統的水泥、石灰、石膏、鋁粉外，還添加有砂石和廢棄料。砂石一定程度上提高了產品的 重量，但其添加量不多，并且砂石的添加可以顯著提高抗壓強度。而且，本地盛產石料，礦山 企業石料尾礦難以處置。因此，砂石的使用，并不會顯著提高本產品的生產成本。同時企業 委托上海建科檢驗有限公司對其進行了專門的分析、化驗，確認二氧化硅含量大于87%，完 全可以滿足生產原料的質量標準。
[0011] 該方案中，廢棄料是破邊掉角的次品、摔碎的成品或者是蒸壓養護前切割下來的 邊角料在經過初碎、細磨后，再經洗滌得到洗滌水，然后洗滌水經過絮凝沉降后得到沉淀， 然后將沉淀弄干后所得的一種細粉，該粉粒徑在0.1mm以下，比重略大于粉煤灰。初碎可以 使用顎式破碎機;細磨可以使用球磨機，尤以濕磨為佳;洗滌水以聚丙烯酰胺沉淀為佳。
[0012] 該方案中，還可以將球磨機濕磨得到的粒徑在0.4mm以下的洗滌后的石料，以10-20wt%的用量部分替代上述的砂石，可以進一步降低生產成本。
[0013] 增強纖維的使用，進一步加強了本發明的強度。除了抗壓強度的提高外，也賦予了 本發明更好地韌性，使其難以被擊碎。這就顯著地增強了其對于釘埋件的握持力。那么在使 用本發明的墻體材料后，就可以在墻上掛裝各類物什，如壁櫥、掛壁收納架、畫框、裝飾板， 也可以掛裝一些家電，如空調室內機、熱水器、電視機、壁扇、壁燈、等。而現有技術中，這類 物什通常只能安裝在承重墻上，而無法安裝在加氣混凝土板砌筑的墻上。
[0014] 因此，綜合來看，本發明提出的技術方案，不僅可以解決粉煤灰污染的問題，也解 決了粉煤灰抗壓強度不高的問題，并且生產成本得到保障，具有明顯的經濟效益。
[0015] 本發明上述技術方案中，蒸壓養護包含四個階段： 一、 排除蒸壓釜內空氣。這是為了提高蒸汽的放熱系數，減少傳熱阻力，增加蒸汽量，提 高蒸汽壓力、增加釜內蒸汽溫度，以加速制品的養護。排除釜內空氣使用的方法有三種，即 排氣法、抽真空法、早期快速升壓法，一般采取抽真空的方法。 二、 升溫升壓階段。指通蒸汽至釜內，蒸汽與制品達到規定的壓力、溫度的這一過程。在 這一階段中，為避免釜內蒸汽、磚坯表面磚坯內部三者溫差過大而造成因磚坯表面與內部 溫差不一致而產生裂紋，必須控制升溫速度，因此升溫速度不能太快，一般控制在1.5~2h 為宜。
[0016] 三、恒溫恒壓階段。它主要是指蒸壓釜內從達到規定的最高壓力和溫度開始至開 始降溫降壓這段時間，為了保證水化反應的正常進行，使灰砂磚有足夠的強度，必須控制灰 砂磚養護的蒸汽壓力最低要達到0.8 Mpa，最高可達1.5 Mpa，恒溫恒壓時間為4~6h。
[0017] 四、降壓降溫階段。從釜內開始排放蒸汽降溫降壓至制品出釜階段。這一階段為避 免出現由于壓差和溫差過大所造成的制品暴裂、酥松及強度下降，降溫降壓速度也不能太 快，一般控制在1.5~2h。
[0018] 作為上述技術方案的優選，所述干砂漿中還包含有羥丙甲纖維素和木質素磺酸 鈉，羥丙甲纖維素的質量份為0.02-0.2,木質素磺酸鈉的質量份為0.5-2.0。
[0019] 羥丙甲纖維素，具有一定的保水性能，還可以減少水泥用量;尤其是在水泥水化過 程中，避免失水過快而影響水泥水化作用的正常進行，甚至停止水化;水泥的水化作用不能 完成，致使砼結構松散，或形成干縮裂縫，嚴重降低砼的強度。它的作用主要是提高水泥-砂 的分散性，大幅度改善砂漿的可塑性和保水性，對防止裂紋有效果，可增強水泥強度。
[0020] 混凝土中加入減水劑木質素磺酸鈉后，減水劑的憎水基團定向吸附于水泥顆粒的 表面，親水基團指向水溶液，組成了單分子或多分子的吸附膜，使水泥顆粒因表面相同電荷 相互排斥而被分散，從顆粒間釋放出多余的水分，以達到減水的目的。與此同時，由于降低 了水的表面張力以及水泥顆粒間的界面張力，在保持同樣流動度的情況下，相應減少用水 量，從而也起到減水的作用。
[0021] 此外，木質素磺酸鈉作為一種陰離子型表面活性劑，還具有一定的穩泡作用。在雙 氧水和鋁粉發生反應后，可以產生大量微小氣泡，而使混凝土成為加氣混凝土，顯著地降低 制品的容重，也提尚制品的隔熱性能。但由于這些微小氣泡具有不穩定性，容易從制品中溢 出，使得加氣效果大打折扣。在使用了穩泡劑后，可顯著提高加氣的效果。通常穩泡劑采用 硬脂酸、油酸及其鹽類。而本發明采用硅酮酰胺，它使用方便、濕潤性強、用量少、綜合成本 低，是高質量加氣混凝土生產的理想外加劑。另外，木質素磺酸鈉也具有一定的穩泡效果。 羥丙基甲基纖維素和可再分散乳液聚合物粉末還增強了砂漿的粘稠度，也利于氣泡的保 持。因此，本發明的制品具有加氣效果好的特點，即使在使用了廢棄物替代粉煤灰、使用了 礦砂等密度較大的物質后，也能將容重控制在500-700kg/m 3。這種加氣的效果除了因為略 微提高雙氧水和鋁粉的使用量外，還因為使用了合理的穩泡劑;并且木質素磺酸鈉羥丙基 甲基纖維素和可再分散乳液聚合物粉末的使用也起到了不可忽視的作用。
[0022] 作為上述技術方案的優選，所述干砂漿中還包含有可再分散聚合物粉末，所述可 再分散聚合物粉末的質量份2-5。
[0023] 可再分散聚合物粉末摻入到水泥基材料中，加水重新分散為乳液，在攪拌過程中 聚合物顆粒均勻地分散到水泥漿體中。水泥一加水，水化反應就開始，氫氧化鈣溶液很快達 到飽和并析出晶體，同時生成水化硅酸鈣凝膠體，乳液中的聚合物顆粒便沉積到凝膠體和 未水化的水泥顆粒上。隨著水化反應進行，水分不斷消耗，水化產物增多，聚合物顆粒逐漸 聚集在毛細孔中，并在凝膠體表面和未水化的水泥顆粒上形成緊密堆積層。聚集的聚合物 顆粒逐漸填充毛細孔并且覆蓋著它們，不能完全填充到毛細孔的內表面。由于水化或干燥 使水分進一步減少，在凝膠體上和在孔隙中緊密堆積的聚合物顆粒便凝聚成連續的薄膜， 形成與水化水泥漿體互穿基質的混合體，并且使水化產物之間及骨料相互膠接。由于聚合 物在界面過渡區孔隙中凝聚成膜，從而使聚合物水泥材料的過渡區更為致密，使其性能得 以改善。一些聚合物分子中的活性基團可能與水泥水化產物中的Ca 2+、A13+等產生了交聯反 應，形成特殊的橋鍵作用，改善了水泥砂漿硬化體的物理組織結構，緩解了內應力，減少了 微裂紋的產生。因此，在使用可再分散聚合物粉末后，可以顯著改善砌磚的界面環境，從而 解決現有技術中的加氣混凝土板在使用一般的砌筑砂漿和抹灰砂漿時，容易出現的墻體干 縮，致使施工后的墻體飾面材料容易出現開裂、干裂的問題。
[0024]作為上述技術方案的進一步優選，所述可再分散聚合物粉末為乙酸乙烯脂-乙烯 共聚物。
[0025] 作為上述技術方案的進一步優選，所述干砂漿中還包含有增強纖維，增強纖維的 質量份為0.01-0.05。
[0026] 作為上述技術方案的進一步優選，所述增強纖維為芳綸。
[0027] 增強纖維可以是植物纖維或者化學纖維，但是以化學纖維中的芳綸為優。芳綸不 僅增加了強度，還增加了耐沖擊性，使磚塊難以摔碎。
[0028] 作為上述技術方案的優選，所述穩泡劑為硅酮酰胺。
[0029]作為上述技術方案的另一種優選，所述穩泡劑為聚丙烯酰胺。
[0030] 作為上述技術方案的優選，在制備砂漿的步驟中，在水中加入陰離子表面活性劑， 再在機械作用下引入空氣，以使產生大量泡沫;用這種含大量泡沫的水去拌合干砂漿，制成 混合漿料。由于漿料中含有木質素磺酸鈉羥丙基甲基纖維素和可再分散乳液聚合物粉末等 物質，增加了混合漿料的粘稠度，使得這些泡沫在拌入砂漿后能夠穩定存在。這是一種預加 氣技術，它一方面提高了雙氧水的溶入速率;另一方面提高了雙氧水與鋁粉的接觸面積，極 大地提高了雙氧水與鋁粉的產氣效率，并且由于可再分散乳液聚合物粉末自身的粘性作用 和對于水泥顆粒的增強作用，這種被放大的加氣效果不能使制品在早期發生自崩解，并且 極大地促進混凝土板變為加氣混凝土板，解決砂漿發泡時間長的問題。
[0031] 綜上所述，本發明的方案，既回收利用了混凝土的廢棄物，又調整了配方，并合理 使用了外加劑和可再分散乳液聚合物粉末，既提高了生產的效率，又提高了產品的質量，并 且控制了生產成本，具有顯著的經濟效益。
【具體實施方式】
[0032] 本【具體實施方式】僅僅是對本發明的解釋，并不是對本發明的限制。本領域技術人 員在閱讀了本發明的說明書之后所做的任何改變，只要在權利要求書的范圍內，都將受到 專利法的保護。
[0033] 實施例一 一種加氣混凝土板的制備方法，包括以下步驟： a、 制備干砂漿 將水泥、生石灰、生石膏、砂石、廢棄料、鋁粉，在攪拌機中充分攪拌，制得干砂漿； b、 制混合衆料 在上述干砂漿中加入適量水，攪拌均勻，制得混合漿料； c、 發泡成型 在上述混合漿料中，加入穩泡劑和雙氧水，攪拌后倒入模具中進行澆筑成型； d、 常壓養護 將澆筑成型的制品從模具中取出，置于溫暖潮濕的環境中養護5h; e、 蒸壓養護 將制品送入蒸壓釜內，經過抽真空、升溫升壓、恒溫恒壓、降溫降壓四個階段制得； 所述干砂漿中各物料的質量份如下： 水泥 20， 生石灰 20， 生石膏 5， 砂石 50， 廢棄料 50， 鋁粉 0.1， 增強纖維 0.01; 所述廢棄料是將廢棄的混凝土制品經過破碎分級后得到的粒徑小于0.1mm的粉狀物 料。
[0034]所述增強纖維為芳綸。
[0035] 實施例二 一種加氣混凝土板的制備方法，包括以下步驟： a、 制備干砂漿 將水泥、生石灰、生石膏、砂石、廢棄料、鋁粉，在攪拌機中充分攪拌，制得干砂漿； b、 制混合衆料 在上述干砂漿中加入適量水，攪拌均勻，制得混合漿料； c、 發泡成型 在上述混合漿料中，加入穩泡劑和雙氧水，攪拌后倒入模具中進行澆筑成型； d、 常壓養護 將澆筑成型的制品從模具中取出，置于溫暖潮濕的環境中養護7h; e、 蒸壓養護 將制品送入蒸壓釜內，經過抽真空、升溫升壓、恒溫恒壓、降溫降壓四個階段制得； 所述干砂漿中各物料的質量份如下： 水泥 30， 生石灰 30， 生石膏 7， 砂石 60， 板廢棄料 70， 鋁粉 0.1， 羥丙甲纖維素0.05， 木質素磺酸鈉1.0， 增強纖維 0.02 所述板廢棄料是將廢棄的混凝土制品經過破碎分級后得到的粒徑小于〇.1_的粉狀物 料。所述增強纖維為芳綸。
[0036] 實施例三 一種加氣混凝土板的制備方法，包括以下步驟： a、 制備干砂漿 將水泥、生石灰、生石膏、砂石、廢棄料、鋁粉，在攪拌機中充分攪拌，制得干砂漿； b、 制混合衆料 在上述干砂漿中加入適量水，攪拌均勻，制得混合漿料； c、 發泡成型 在上述混合漿料中，加入穩泡劑和雙氧水，攪拌后倒入模具中進行澆筑成型； d、 常壓養護 將澆筑成型的制品從模具中取出，置于溫暖潮濕的環境中養護8h; e、 蒸壓養護 將制品送入蒸壓釜內，經過抽真空、升溫升壓、恒溫恒壓、降溫降壓四個階段制得； 所述干砂漿中各物料的質量份如下： 水泥 40， 生石灰 40， 生石膏 8， 砂石 70， 廢棄料 80， 鋁粉 0.2， 羥丙甲纖維素 0.1， 木質素磺酸鈉 1.5， 可再分散聚合物粉末7， 增強纖維 0.03 所述廢棄料是將廢棄的混凝土制品經過破碎分級后得到的粒徑小于0.1mm的粉狀物 料。
[0037]所述可再分散聚合物粉末為乙酸乙烯脂-乙烯共聚物。
[0038]所述增強纖維為芳綸。
[0039]實施例四 一種加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟： a、 制備干砂漿 將水泥、生石灰、生石膏、砂石、砌塊廢棄料、鋁粉，在攪拌機中充分攪拌，制得干砂漿； b、 制混合衆料 在上述干砂漿中加入適量水，攪拌均勻，制得混合漿料； C、發泡成型 在上述混合漿料中，加入穩泡劑和雙氧水，攪拌后倒入模具中進行澆筑成型； d、 常壓養護 將澆筑成型的制品從模具中取出，置于溫暖潮濕的環境中養護l〇h; e、 蒸壓養護 將制品送入蒸壓釜內，經過抽真空、升溫升壓、恒溫恒壓、降溫降壓四個階段制得； 所述干砂漿中各物料的質量份如下： 水泥 50， 生石灰 50， 生石膏 10， 砂石 80， 砌塊廢棄料 1〇〇， 鋁粉 0.2， 羥丙甲纖維素 0.5， 木質素磺酸鈉 2.0， 可再分散聚合物粉末10， 增強纖維 0.05; 所述廢棄料是將廢棄的混凝土制品經過破碎分級后得到的粒徑小于0.1mm的粉狀物 料。
[0040]所述可再分散聚合物粉末為乙酸乙烯脂-乙烯共聚物。所述增強纖維為芳綸。
[0041 ] 依據GB/T 11969-2008《蒸壓加氣混凝土性能試驗方法》；
【主權項】
1. 一種加氣混凝土板的制備方法，包括以下步驟： a、 制備干砂漿 將水泥、生石灰、生石膏、砂石、廢棄料、鋁粉，在攪拌機中充分攪拌，制得干砂漿； b、 制混合衆料 在上述干砂漿中加入適量水，攪拌均勻，制得混合漿料； c、 發泡成型 在上述混合漿料中，加入穩泡劑和雙氧水，攪拌后倒入模具中進行澆筑成型； d、 常壓養護 將澆筑成型的制品從模具中取出，置于溫暖潮濕的環境中養護4-10h; e、 蒸壓養護 將制品送入蒸壓釜內，經過抽真空、升溫升壓、恒溫恒壓、降溫降壓四個階段制得； 所述干砂漿中各物料的質量份如下：水泥20-50,生石灰20-50,生石膏5-10,砂石 50-80，廢棄料 50-100，鋁粉0· 1-0.2，增強纖維0·01-0.05; 所述廢棄料是將廢棄的混凝土制品經過破碎分級后得到的粒徑小于0.1mm的粉狀物 料。2. 根據權利要求1所述的一種加氣混凝土板的制備方法，其特征在于:所述干砂漿中還 包含有羥丙甲纖維素和木質素磺酸鈉，羥丙甲纖維素的質量份為0.02-0.5,木質素磺酸鈉 的質量份為0.5-2.0。3. 根據權利要求1所述的一種加氣混凝土板的制備方法，其特征在于:所述干砂漿中還 包含有可再分散聚合物粉末，所述可再分散聚合物粉末的質量份2-10。4. 根據權利要求5所述的一種加氣混凝土板的制備方法，其特征在于:所述可再分散聚 合物粉末為乙酸乙烯脂-乙烯共聚物。5. 根據權利要求1所述的一種加氣混凝土板的制備方法，其特征在于:所述增強纖維為 芳給。6. 根據權利要求1所述的一種加氣混凝土板的制備方法，其特征在于:所述穩泡劑為硅 酮酰胺。7. 根據權利要求1所述的一種加氣混凝土板的制備方法，其特征在于:所述穩泡劑為聚 丙烯酰胺。
【文檔編號】C04B18/16GK106045559SQ201610382140
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】曹敏銘
【申請人】湖州匯能新材料科技有限公司