CN102745959A

CN102745959A - 一种陶粒自保温砌块及制备方法

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Publication number: CN102745959A
Application number: CN2012102266814A
Authority: CN
Inventors: 朱惠英; 朱教群; 周维; 周卫兵; 卢凌寰; 孙正; 梁凯; 李贞�; 宾龙; 张小静
Original assignee: Guangxi Institute Of Building Research & Design
Current assignee: Guangxi Institute Of Building Research & Design
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: CN102745959B

Abstract

一种陶粒自保温砌块及制备方法，具体步骤为：各原料按下列重量比例混合均匀：水泥8~25wt%、活性矿物掺合料20~60wt%、陶粒25~45wt%，加水打浆搅拌5~10min，加入0.2~1.2wt%专用添加剂，搅拌0.5~1min；将料浆浇注入试模，放入45℃恒温蒸汽养护室内静停发气，养护24h后脱模，然后用钢丝进行切割，送入蒸压釜中加热加压，12h后出釜即得陶粒自保温砌块。采用本发明所述方法制备得的陶粒自保温砌块密度为400~700kg/m³，导热系数≤0.16W/m·K，抗压强度≥5MPa。本发明以活性矿物掺合料代替部分水泥，既可以使资源循环利用，还能够很好的调节优化自保温砌块的性能。

Description

一种陶粒自保温砌块及制备方法

一、技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体是一种陶粒自保温砌块及制备方法。

二、背景技术

我国现有的墙体材料工业是一个资源、能源消耗大，环境污染严重的产业。在现有的产业结构、技术水平条件下，我国墙体材料使用较多的仍是实心粘土砖，据统计，每年生产5000多亿块实心粘土砖要耗用粘土10亿m³左右，毁田几十万亩；耗标煤约5000万吨，占全国煤炭产量的3.5%；排放粉尘100万吨以上，占我国全年工业烟尘、粉尘排放总量的5%；另外还排放SO₂115万吨左右。在近年国务院下发的通知中明确指出：要逐步禁止生产和使用实心黏土砖，已限期禁止生产、使用实心黏土砖或瓦的170个城市，要向逐步淘汰黏土制品推进，并向郊区城镇延伸。其他城市要按照国家的统一部署，分期分批禁止或限制生产、使用实心黏土砖，并逐步向小城镇和农村延伸。因此墙体材料革新是保护土地资源，节约能源，资源综合利用，改善环境的重要措施，也是可持续发展战略的重要内容。随着我国人口的增加，经济持续快速发展，资源和环境的压力越来越大，必须从根本上改变传统墙体材料大量占用耕地，消耗能源，污染环境的状况，大力开发和推广应用新型墙体材料，形成与可持续发展相适应的新兴产业。

新型墙体材料从用途上可分为砌块、砖和板材三大类。全国新型墙体材料年产量仅占墙体材料年总产量的39.26%，其中砖类墙体材料产品就占了32.13%，成为新型墙体材料的主导产品。

目前国内常用的新型墙体材料中有一大类是非烧结的混凝土砌块，主要有陶粒混凝土砌块、普通混凝土砌块、石灰、水泥、矿渣粉加气混凝土砌块等。目前这几种砌块同样存在以上的几个主要的不足之处。

中国专利申请号为201110364481.0公布了一种混凝土自保温砌块和中国专利申请号为200720177788.9公布了一种浇灌插接式多排孔自保温砌块，以及中国专利申请号为201120122142.7公布了一种水泥混凝土复合自保温砌块，报道生产自保温砌块的方法，主要是将砌块结构设计成空腔，然后再填充绝热泡沫以达到保温的效果。

中国专利申请号为200710000014.3，公布了一种建筑节能保温砌块及生产方法，介绍以硫铝低碱水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰、蛭石粉、微泡剂、聚丙烯纤维为原料，先将两块蛭石板和两块聚苯板交错排布，***底部带有钢钉的空腔长方体模具中；再将烷基硫酸盐系列发泡剂用发泡机、空压机制成微泡剂；然后将上述原料的混合料和水按比例加入搅拌机内，制成自流平混凝土料浆；取微泡剂加入该料浆搅拌，制成微孔轻质混凝土料浆；最后将微孔轻质混凝土料浆用泡沫混凝土输送泵浇注入模具中，经静置，入干热养护窑养护，出窑，即为成品。制备的砌块导热系数≤0.09W/m·k，节能65 ~ 70％。

中国专利申请号为201110277104.3，公布了一种轻质粉煤灰多排孔自保温砌块，介绍一种轻质粉煤灰多排孔自保温砌块。其技术方案是：轻质粉煤灰多排孔自保温砌块，是在长方体的轻质粉煤灰砌块上均布有通孔。该轻质粉煤灰砌块是以硅酸盐水泥为胶凝材料，以粉煤灰，粗灰渣，陶粒或炉渣、浮石，珍珠岩或蛭石，锯末，聚苯颗粒，建筑胶，保湿剂和添加剂为填料，用水稀释调和，经混合、搅拌、挤压和养护配制而成；其通孔截面为长方形，通孔的排列形式为多段、多层平行交互排列。

以上文献中报道的砌块，要么安全性较差，特别是采用聚苯等有机高分子材料，其耐热温度低，易燃烧，要么工艺复杂，成本太高。作为大规模应用的建筑砌块材料，必须要在保证其低成本的前提下，考虑其是否具备良好的力学性能和较高的使用安全性。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种原材料来源广泛、生产工艺简便、产品质量和性能稳定的陶粒自保温砌块生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种陶粒自保温砌块，由下列原料重量百分组成：水泥8~25 %、活性矿物掺合料20~60 %、陶粒25~45 %、专用添加剂0.2~1.2 %，

所述活性矿物掺合料为高炉矿渣或火山灰，

所述专用添加剂为按重量比例由1.0~2.5 %纤维素醚、86~94 %膨润土、1.0~2.5 %木质纤维、2.0~8.0 %无水硫酸钠和0.8~1.2 %十二烷基苯磺酸钠组成。

所述水泥为强度等级为32.5级或42.5级的普通硅酸盐水泥。

所述的陶粒粒径为1~5mm。

所述的陶粒自保温砌块的密度为400 ~ 700kg/m³，导热系数≤0.16W/m·K，抗压强度≥5MPa。

所述的陶粒自保温砌块的制造方法，包括有如下步骤，

（1）高炉矿渣加工处理：将所述高炉矿渣通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以下，然后经过磨机磨细，其细度控制在325目，

（2）火山灰加工处理：将火山灰通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以下，然后经过磨机磨细，其细度控制在325目，

（3）陶粒自保温砌块制备：将步骤（1）（2）加工处理过的高炉矿渣、火山灰与水泥及陶粒一起加入到混料机中，混合均匀，加水打浆搅拌5～10 min，加入专用添加剂，搅拌0.5 ~ 1min，将料浆浇注入试模，放入45℃恒温蒸汽养护室内静停发气，砌块养护24h后脱模，用钢丝进行切割，送入蒸压釜中加热加压，12 h后出釜即为陶粒自保温砌块。

同现有技术相比较，本发明具有以下优点：

①能够利用钢铁厂的废弃物高炉矿渣作为原材料，不但解决了主要原材料的来源问题，同时实现了固体废弃物的资源化再生利用；

②采用高炉矿渣或火山灰作为活性矿物掺合料，可显著提高砌块的长期力学性能和耐久性，如90d龄期比28d龄期抗压强度提高25%以上；

③专用添加剂可显著提高浆体的流动性和粘结性，提高砌块的早期强度；

④制备得的陶粒自保温砌块密度为400 ~ 700 kg/m³，导热系数≤0.16W/m·K，抗压强度≥5MPa。

四、具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明不限于所述的实施例。

本发明所述的陶粒自保温砌块，由下列原料重量百分组成：水泥8~25 wt%、活性矿物掺合料20~60 wt %、陶粒25~45 wt %、专用添加剂0.2~1.2 wt %，

所述水泥是强度等级为32.5级或42.5级的普通硅酸盐水泥；作为主要胶凝材料，赋予陶粒自保温砌块良好的力学性能和耐久性。

所述活性矿物掺合料为高炉矿渣或火山灰，用于提高陶粒自保温砌块材料长期力学性能和耐久性。在碱性条件下，其活性得到激发，不断提高陶粒自保温砌块材料强度。活性矿物掺合料应满足GB/T 1596和GB/T 18046要求。

所述陶粒粒径为1~5mm，作为普通细骨料使用。本发明将陶粒加水浸湿后，添加到混凝土中。不仅能改善混凝土砌块的力学性能，同时对制备材料的耐久性和保温性能有较大的贡献，极大地提高其使用的寿命。

专用添加剂为复合添加剂，按重量比例由1.0 ~ 2.5%纤维素醚、86 ~ 94%膨润土、1.0 ~ 2.5%木质纤维、2.0 ~ 8.0%无水硫酸钠和0.8 ~ 1.2%十二烷基苯磺酸钠组成。采用本发明所述专用添加剂能显著改善陶粒自保温砌块材料的流动性能、粘结性能和成型性能，保障产品符合要求和性能稳定。

本发明制备得的陶粒自保温砌块，密度为400~700 kg/m³，导热系数≤0.16 W/m·K，抗压强度≥5MPa。

实施例1

所述陶粒自保温砌块的原料组成的重量比为：32.5级普通硅酸盐水泥21%、高炉矿渣 53%、粒径为1~5mm的陶粒骨料25.2%以及专用添加剂0.8%。制备方法按如下步骤进行：

先将高炉矿渣通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以内，并经磨机磨细将其细度控制在325目。将处理过的高炉矿渣265 kg，强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥105 kg，1~5mm的陶粒126kg，一起加入到混料机中混合均匀，然后加入275kg水，搅拌5 ~ 10min，加入由1.0%纤维素醚、94%膨润土、1.0%木质纤维、2.0 %无水硫酸钠和1.2%十二烷基苯磺酸钠组成的专用添加剂4.0 kg，继续搅拌0.5 ~ 1min，浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型，于45℃±5℃恒温环境下静置24h±2h，脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压制度为：200℃和1MPa的饱和蒸汽压下，升温2h，恒温8h，降温2h。经测试，砌块的导热系数为0.14W/m·K，干密度为560kg/m³，抗压强度为5.6MPa，达到了GB 11968-2006中B06级加气混凝土砌块的要求。

实施例2

所述陶粒自保温砌块的原料组成的重量比为：42.5级普通硅酸盐水泥23.8%、高炉矿渣50%、粒径为1~5mm的陶粒骨料25%以及专用添加剂1.2%。制备方法按如下步骤进行：

先将高炉矿渣通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以内，并经磨机磨细将其细度控制在325目。将处理过的高炉矿渣250 kg、强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥119kg， 1~5mm的陶粒125kg，一起加入到混料机中混合均匀，然后加入270 kg水，搅拌5 ~ 10min，加入由2.5%纤维素醚、86 %膨润土、2.5%木质纤维、8.0%无水硫酸钠和1.2%十二烷基苯磺酸钠组成的专用添加剂6.0 kg，继续搅拌0.5 ~ 1min，浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型，于45℃±5℃恒温环境下静置24h±2h，脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压制度为：200℃和1MPa的饱和蒸汽压下，升温2h，恒温8h，降温2h。经测试，砌块的导热系数为0.15W/m·K，干密度为650kg/m³，抗压强度为7.9MPa，达到了GB 11968-2006中B07级加气混凝土砌块的要求。

实施例3

所述陶粒自保温砌块的原料组成的重量比为：42.5级普通硅酸盐水泥25%、高炉矿渣29%、粒径为1~5mm的陶粒骨料45%以及专用添加剂1.0%。制备方法按如下步骤进行：

先将高炉矿渣通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以内，并经磨机磨细将其细度控制在325目。将处理过的高炉矿渣145 kg，强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥125 kg，1~5mm的陶粒225kg，一起加入到混料机中混合均匀，然后加入275 kg水，搅拌5 ~ 10min，加入由2.0%纤维素醚、88%膨润土、2.1%木质纤维、5.0%无水硫酸钠和1.0%十二烷基苯磺酸钠组成的专用添加剂5.0 kg，继续搅拌0.5 ~ 1min，浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型，于45℃±5℃恒温环境下静置24h±2h，脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压制度为：200℃和1MPa的饱和蒸汽压下，升温2h，恒温8h，降温2h。经测试，砌块的导热系数为0.16W/m·K，干密度为690kg/m³，抗压强度为8.5MPa，达到了GB 11968-2006中B07级加气混凝土砌块的要求。

实施例4

所述陶粒自保温砌块的原料组成的重量比和粒度为：42.5级普通硅酸盐水泥15%、325目火山灰50%、粒径为1~5mm的陶粒骨料34.2%以及专用添加剂0.8%。制备方法按如下步骤进行：

先将火山灰通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以内，并经磨机磨细将其细度控制在325目。将处理过的火山灰250 kg，强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥75 kg， 1~5mm的陶粒171kg，一起加入到混料机中混合均匀，然后加入300 kg水，搅拌5 ~ 10min，加入由1.2%纤维素醚、91%膨润土、1.8%木质纤维、4.0%无水硫酸钠和0.9%十二烷基苯磺酸钠组成的专用添加剂4.0 kg，继续搅拌0.5 ~ 1min，浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型，于45℃±5℃恒温环境下静置24h±2h，脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压制度为：200℃和1MPa的饱和蒸汽压下，升温2h，恒温8h，降温2h。经测试，砌块的导热系数为0.13W/m·K，干密度为430kg/m³，抗压强度为5.2MPa，达到了GB 11968-2006中B05级加气混凝土砌块的要求。

实施例5

所述陶粒自保温砌块的原料组成的重量比为：32.5级普通硅酸盐水泥17%、高炉矿渣50%、粒径为1~5mm的陶粒骨料32.4%以及专用添加剂0.6%。制备方法按如下步骤进行：

先将高炉矿渣通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以内，并经磨机磨细将其细度控制在325目。将处理过的高炉矿渣250 kg，强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥85 kg， 1~5mm的陶粒162kg，一起加入到混料机中混合均匀，然后加入310 kg水，搅拌5 ~ 10min，加入由2.2%纤维素醚、87%膨润土、1.6%木质纤维、3.5%无水硫酸钠和0.9%十二烷基苯磺酸钠组成的专用添加剂3.0 kg，继续搅拌0.5～1min，浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型，于45℃±5℃恒温环境下静置24h±2h，脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压制度为：200℃和1MPa的饱和蒸汽压下，升温2h，恒温8h，降温2h。经测试，砌块的导热系数为0.12W/m·K，干密度为410kg/m³，抗压强度为5.7MPa，达到了GB 11968-2006中B04级加气混凝土砌块的要求。

实施例6

所述陶粒自保温砌块的原料组成的重量比为：32.5级普通硅酸盐水泥10%、高炉矿渣54.5%、粒径为1~5mm的陶粒骨料35.2%以及专用添加剂0.3%。制备方法按如下步骤进行：

先将高炉矿渣通过烘干机烘干，控制含水率在0.5%以内，并经磨机磨细将其细度控制在325目。将处理过的高炉矿渣272.5 kg，强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥50 kg， 1~5mm的陶粒176kg，一起加入到混料机中混合均匀，然后加入300 kg水，搅拌5 ~ 10min，加入由1.3%纤维素醚、88%膨润土、1.7%木质纤维、8.0%无水硫酸钠和1.2%十二烷基苯磺酸钠组成的专用添加剂1.5 kg，继续搅拌0.5 ~ 1min，浇注入4200mm×1200mm×600mm钢模成型，于45℃±5℃恒温环境下静置24h±2h，脱模后用钢丝切割成200mm×100mm×5mm尺寸，放入蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压制度为：200℃和1MPa的饱和蒸汽压下，升温2h，恒温8h，降温2h。经测试，砌块的导热系数为0.11W/m·K，干密度为400kg/m³，抗压强度为5.1MPa，达到了GB 11968-2006中B04级加气混凝土砌块的要求。

Claims

1.一种陶粒自保温砌块，其特征在于：由下列原料重量百分组成：水泥8~25%、活性矿物掺合料20~60%、陶粒25~45%、专用添加剂0.2~1.2%，

所述活性矿物掺合料为高炉矿渣或火山灰，

所述陶粒粒径为1~5mm，

2.根据权利要求1所述的陶粒自保温砌块，其特征在于：所述陶粒自保温砌块的密度为400 ~ 700kg/m³，导热系数≤0.16W/m·K，抗压强度≥5MPa。

3.根据权利要求1所述的陶粒自保温砌块，其特征在于：所述水泥为强度等级为32.5级或42.5级的普通硅酸盐水泥。

4.如权利要求1所述的陶粒自保温砌块的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，

（3）陶粒自保温砌块制备：将步骤（1）、（2）加工处理过的高炉矿渣、火山灰与水泥及陶粒一起加入到混料机中，混合均匀，加水打浆搅拌5～10min，加入专用添加剂，搅拌0.5 ~ 1min，将料浆浇注入试模，放入45℃恒温蒸汽养护室内静停发气，砌块养护24h后脱模，用钢丝进行切割，送入蒸压釜中加热加压，12h后出釜即得陶粒自保温砌块。