CN102992804A - 用磷石膏制加气混凝土的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用磷石膏制加气混凝土的方法，取磷石膏45~50份与干基废钢渣粉0.6~0.9份混合、陈化3~5天后，用20份水与其混合湿磨，制成磷石膏料浆，留待3~5天；加入高炉水淬渣粉22~27份、水泥1~2份、石灰石粉18~22份、生石灰4~6份，混合同时加水混合均匀、升温至50~65℃时，加铝粉、促凝剂、减水剂，再搅拌升温到70~78℃时，浇注、静置、初凝、切割、蒸养，最终得到磷石膏加气混凝土砌块。所制成的加气混凝土指标均符合GB11968-2006的相关要求。不仅消耗大量的磷石膏，而且材料易获得，所得混凝土产品成本较低。

Description

用磷石膏制加气混凝土的方法
技术领域
本发明涉及一种制备加气混凝土的方法，具体地说是一种用磷石膏制加气混凝土的方法。
背景技术
加气混凝土是国家积极倡导使用的一种轻质新型墙体材料。目前市售常用加气混凝土品种主要是粉煤灰加气混凝土和水泥、砂加气混凝土两大类；前者使用的原料主要为燃煤电厂的废渣—粉煤灰，因为粉煤灰加气混凝土的推广使用已有十余年，在中、东部为数不少的发达地区，发电厂有限的粉煤灰早已成为炙手可热的建材原料，旺盛的需求已导致粉煤灰的出厂价节节攀升。后者成本较高且制成的砌块比重较大，不利于高层建筑的使用。
随着我国磷肥工业的高速发展，每年副产的磷石膏高达5000多万吨，其中仅有20%左右的磷石膏得以利用。能将磷石膏大规模应用于建材领域，始终是磷石膏综合利用的主攻方向，近年开发的磷石膏水泥缓凝剂、磷石膏建筑石膏粉等产品受销售半径制约，产量难以提升，导致磷石膏的利用率一直稳定在一个较低的水准；若能将磷石膏制成新型墙材，比如研制开发磷石膏加气混凝土，无疑会明显提高磷石膏的利用率，大大缓解磷石膏的堆存压力。中国专利文献CN102173712A“磷石膏混凝土加气块”公开的正是这样一种以磷石膏为原料的加气混凝土。该技术对含硅矿物质材料要求较高，必需是二氧化硅含量在80%以上，符合这种条件的矿物质原料比如燧石、硅藻土等，不易获得，使得制造成本上升。
发明内容
本发明的目的是提供一种用磷石膏制加气混凝土的方法，具有原料容易获得，制造成本低的优点。
本发明包括如下步骤：
(1)取以重量比计含游离水11~13%的磷石膏45~50份与干基废钢渣粉0.6~0.9份混合、陈化3~5天后，用20份水与其混合湿磨，制成磷石膏料浆，留待3~5天后备用；
(2)在步骤(1)制得的料浆中加入高炉水淬渣粉22~27份、水泥1~2份、市售-300目的石灰石粉18~22份、生石灰4~6份，混合同时注入230份水混合均匀、升温；
(3)在步骤(2)中所述物料升温到50~65℃时，加铝粉0.07~0.09份、促凝剂偏铝酸钠0.5~1.5份、减水剂羧甲基纤维素钠0.08~0.12份，再搅拌升温到70~78℃时，浇注、静置、初凝、切割、蒸养，最终得到磷石膏加气混凝土砌块。
高炉水淬渣中含有大量的硅酸钙、铝酸钙、游离氧化钙等矿物质，极易与石膏反应生成钙矾石，有仅可以促进其水化过程，还可以提高材料后期强度。
上述胶凝材料在与水拌合后，硅酸盐水泥首先水化，早期的水化产物主要是在界面上形成钙矾石和C-S-H凝胶，起到骨架作用；另外同时产生了Ca(OH)2，使液相中pH值得以提高，矿渣在碱性条件下开始溶解和水化，与液相中的Ca(OH)2、石膏共同形成水化产物C-S-H凝胶和钙矾石。因此，加入适量硅酸盐水泥可以加快水化反应进行，提高制品的早期强度。
步骤(1)中所述废钢渣粉为炼钢过程中产生的钢渣经选铁后所最终排放的废渣，且该渣需烘干并磨细到-100目。由于末经处理的磷石膏通常呈弱酸性，pH值一般在3~5，而废钢渣含大量的CaO，所以废钢渣溶于水的pH为10~12，能有效中和磷石膏中的酸性物质，可以将磷石膏pH值调整到7以上。并且废钢渣中富含Fe2O3、SiO2、MgO、Al2O3等矿物质，可以成为胶凝材料其中的组份加以利用。
步骤(2)中所述高炉水淬渣粉为钢铁厂副产的水淬渣，且需将该渣烘干磨细至500~550m2/kg。
步骤(2)中所述水泥为强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥，且需将该水泥超细粉磨至550~600m2/kg。
本发明用废钢渣对磷石膏进行改性，再与高炉水淬渣粉、水泥、石灰石粉、生石灰等材料制成加气混凝土，其抗压强度在2.5~4.0MPa，平均导热系数为0.07~0.09W/Mk，绝干密度为380~530kg/m3，孔隙率为62%~68%，其它指标均符合GB11968-2006的相关要求。不仅可以消耗大量的磷石膏，而且高炉水淬渣粉和废钢渣等材料易获得，所得混凝土产品成本较低。
具体实施方式
以下实施例中所用磷石膏取自安徽六国化工股份有限公司磷石膏堆场，以重量百分比计其含游离水11~13%，其主要成分如下：CaO29.22%，SO344.10%，P2O51.02%，F1.28%，SiO22.51%,，Al2O30.81%，Fe2O31.05%。
废钢渣取自马鞍山钢铁股份有限公司炼钢过程中产生的钢渣经选铁后所最终排放的废渣，经烘干、磨细至-100目。其主要成分如下：CaO36.0%，SiO234.56%,，Al2O310.08%，Fe2O31.01%，SO32.05%。
高炉水淬渣粉取自铜陵富鑫钢铁有限公司，并磨至500~550m2/kg，其主要成分为：CaO38.5%，SiO216.63%,，Al2O37.00%，Fe2O318.90%，SO36.05%。
所用水可以是自来水、工业冷却水或天然水。
所用水泥为已磨至550~600m2/kg的普通硅酸盐水泥。
石灰石粉为市售-300目的石灰石粉。
实施例1：
(1)取磷石膏47份与0.8份废钢渣粉混合均匀，待陈化3天后，注入20份清水，经陶瓷湿磨机磨制30分钟，即制成了磷石膏料浆，料浆泵入带有缓慢搅拌机的密封的储槽内，陈化4天后启用；
(2)在步骤(1)制得的料浆中加入高炉水淬渣粉26份、42.5强度等级的水泥1.5份、石灰石粉19份、生石灰5份，加工业冷却水230份混合均匀，升温。
(3)当混合液温度升到55℃时加入铝粉0.07份、偏铝酸钠1份、羧甲基纤维素钠0.1份后立刻混合升温，当温度为75℃时，立刻浇注成模，推到初凝室内静置发气、初凝切割，在初养室内停留2.5小时后，切割生胚，送至蒸压釜内蒸养约12小时，釜内压力为1.2MPa,蒸养结束就可得到磷石膏加气混凝土产品。
实施例2：
(1)取磷石膏45份与0.6份废钢渣混合均匀，待陈化4天后，注入20份工业冷却水，经陶瓷湿磨机磨制30分钟，即制成了磷石膏料浆，料浆泵入带有缓慢搅拌机的密封的储槽内，陈化4天后启用。
(2)在步骤(1)制得的料浆中加入高炉水淬渣粉22份、42.5强度等级的水泥1份、石灰石粉21份、生石灰4份，加工业冷却水230粉混合均匀，升温。
(3)当混合液温度升到50℃时加入铝粉0.08份、偏铝酸钠1.2份、羧甲基纤维素钠0.08份后立刻混合升温，当温度为70℃时，立刻浇注成模，推到初凝室内静置发气、初凝切割，在初养室内停留2.5小时后，切割生胚，送至蒸压釜内蒸养约12小时，釜内压力为1.2MPa,蒸养结束就可得到磷石膏加气混凝土产品。
实施例3：
(1)取磷石膏50份与0.9份废钢渣混合均匀，待陈化5天后，注入20份工业冷却水，经陶瓷湿磨机磨制30分钟，即制成了磷石膏料浆，料浆泵入带有缓慢搅拌机的密封的储槽内，陈化5天后启用。
(2)在步骤(1)制得的料浆中加入高炉水淬渣粉25份、52.5强度等级的水泥2份、石灰石粉18份、生石灰4份，加工业冷却水230粉混合均匀，升温。
(3)当混合液温度升到65℃时加入铝粉0.08份、偏铝酸钠1.5份、羧甲基纤维素钠0.12份后立刻混合升温，当温度为78℃时，立刻浇注成模，推到初凝室内静置发气、初凝切割，在初养室内停留2.5小时后，切割生胚，送至蒸压釜内蒸养约12小时，釜内压力为1.2MPa,蒸养结束就可得到磷石膏加气混凝土产品。
实施例4：
(1)取磷石膏46份与0.7份废钢渣混合均匀，待陈化3天后，注入20份工业冷却水，经陶瓷湿磨机磨制30分钟，即制成了磷石膏料浆，料浆泵入带有缓慢搅拌机的密封的储槽内，陈化4天后启用。
(2)在步骤(1)制得的料浆中加入高炉水淬渣粉23份、52.5强度等级的水泥2份、石灰石粉22份、生石灰6份，加工业冷却水230粉混合均匀，升温。
(3)当混合液温度升到65℃时加入铝粉0.09份、偏铝酸钠0.8份、羧甲基纤维素钠0.11份后立刻混合升温，当温度为75℃时，立刻浇注成模，推到初凝室内静置发气、初凝切割，在初养室内停留2.5小时后，切割生胚，送至蒸压釜内蒸养约12小时，釜内压力为1.2MPa,蒸养结束就可得到磷石膏加气混凝土产品。
实施例5：
(1)取磷石膏48份与0.6份废钢渣混合均匀，待陈化3天后，注入20份工业冷却水，经陶瓷湿磨机磨制30分钟，即制成了磷石膏料浆，料浆泵入带有缓慢搅拌机的密封的储槽内，陈化3天后启用。
(2)在步骤(1)制得的料浆中加入高炉水淬渣粉22份、52.5强度等级的水泥1.5份、石灰石粉24份、生石灰5份，加工业冷却水230粉混合均匀，升温。
(3)当混合液温度升到65℃时加入铝粉0.07份、偏铝酸钠0.5份、羧甲基纤维素钠0.11份后立刻混合升温，当温度为75℃时，立刻浇注成模，推到初凝室内静置发气、初凝切割，在初养室内停留2.5小时后，切割生胚，送至蒸压釜内蒸养约12小时，釜内压力为1.2MPa,蒸养结束就可得到磷石膏加气混凝土产品。
各实施例所得产品性能如下表：
Figure BDA00002646429900051

Claims (4)

1.用磷石膏制加气混凝土的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)取以重量比计含游离水11~13%的磷石膏45~50份与干基废钢渣粉0.6~0.9份混合、陈化3~5天后，用20份水与其混合湿磨，制成磷石膏料浆，留待3~5天后备用；
(2)在步骤(1)制得的料浆中加入高炉水淬渣粉22~27份、水泥1~2份、市售-300目的石灰石粉18~22份、生石灰4~6份，混合同时注入230份水混合均匀、升温；
(3)在步骤(2)中所述物料升温到50~65℃时，加铝粉0.07~0.09份、促凝剂偏铝酸钠0.5~1.5份、减水剂羧甲基纤维素钠0.08~0.12份，再搅拌升温到70~78℃时，浇注、静置、初凝、切割、蒸养，最终得到磷石膏加气混凝土砌块。
2.根据权利要求1所述的用磷石膏制加气混凝土的方法，其特征在于：步骤(2)中所述高炉水淬渣粉为钢铁厂副产的水淬渣，且需将该渣烘干磨细至500~550m2/kg。
3.根据权利要求1所述的用磷石膏制加气混凝土的方法，其特征在于：步骤(2)中所述水泥为强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥，且需将该水泥超细粉磨至550~600m2/kg。
4.根据权利要求1所述的用磷石膏制加气混凝土的方法，其特征在于：步骤(1)中所述废钢渣粉为炼钢过程中产生的钢渣经选铁后所最终排放的废渣，且该渣需烘干并磨细到-100目。
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