CN104844044B - 制备陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥陶粒和陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块及砌块的制备方法，污泥陶粒由建筑垃圾、粉煤灰和石粉中的至少一种与污泥混合造粒后在高温下膨化得到，得到的污泥陶粒具有密度小、强度高、导热系数低、耐腐蚀性强的特点，以其为骨料与污泥陶粒、低钙二级粉煤灰、普通硅酸盐水泥、碎硝、微晶无机材料、水及助剂等通过物理发泡法可制备出密度小、强度高、隔热保温性能优、收缩率小、吸水率低、抗渗性能强、抗冻性好、防火和耐久性优、隔音吸音效果好、抗震减震性好的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块；且制备方法简单，成本低，满足工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种污泥陶粒和陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块及砌块的制备方法，属于绿色建筑材料制备技术领域。
背景技术
我国环境保护的任务极其艰巨，其中如火力发电、采矿业的工业废弃物、江湖淤泥和城市生活污泥、建筑工程废渣的处理都极为棘手。另一方面，经济发展、城镇化进程的加快和人民生活水平的提高对房屋建筑的需求在迅速扩张。而在建筑业中，砖混结构和框剪框架结构依然是主要的建筑体系，粘土实心砖和其他轻质材料。在墙体材料中依然处于霸主地位，这类建筑砌体材料不仅抗震能力低，容易出现渗水、开裂、空鼓，而且耗费工时，造价高，保温效果差，还要消耗宝贵的粘土资源和大量燃煤造成了对环境的污染。为了解决国计民生中这些重大问题，建筑节能降低能耗是一项极其重要的任务，在十一五期间建筑行业能耗占到全社会总能耗的45％～50％，随着市场经济的发展，我国城镇将新建50～60亿平方米的建筑，到十二五期间国家提出全国范围内严格按达到65％的建筑节能标准强制性执行，而市场上轻质墙体材料无疑符合这一项指标，其可提供优良的具有自保温、隔音、抗震、防火、防渗水、轻质高强等耐久性好的产品，并不尽如人意，因此需要创新和进一步改进，而本发明方法制作的产品完全能达到现行的国家和地方建筑节能设计规范要求。中国专利(公开号为CN 104556859 A)公开了一种含再生骨料的轻质墙体材料制作工艺，该工艺主要是将废弃混凝土、废弃砖即废弃陶瓷等粉碎作为骨料，用于制备一种料重量轻、保温隔热性能优良、强度耐久性好，对能源消耗较小，对环境无污染的墙体材料。但是其再生骨料实为实心材料，密度相对较大，至少是在800kg/m3以上，制成的轻质墙体材料质量相对较大，保温效果不算理想。
发明内容
针对现有技术中的轻质墙体材料存在的缺陷，本发明的一个目的是在于通过污泥及建筑废弃材料等通过膨化获得一种成本低、密度小、强度高、导热系数低、耐腐蚀性强的污泥陶粒。
本发明的另一个目的是在于提供一种基于改性陶粒获得的密度小、强度高、隔热保温性能优、收缩率小、吸水率低、抗渗性能强、抗冻性好、防火和耐久性优、隔音吸音效果好、抗震减震性好的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块。
本发明还有一个目的是在于提供一种工艺简单、低成本制备所述陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种污泥陶粒，该污泥陶粒由建筑垃圾、粉煤灰和石粉中的至少一种与污泥混合造粒后在1100℃～1300℃高温下膨化得到。
优选的污泥陶粒由建筑垃圾、粉煤灰和石粉中的至少一种与污泥按质量比20～40:30～50混合造粒后高温膨化得到；其中，建筑垃圾、粉煤灰和石粉及污泥的含水量均在20wt％～45wt％之间。
优选的污泥陶粒粒径为15～25mm。
优选的污泥陶粒密度为250～300kg/m3。
本发明采用的污泥根据来源可以为生活污水污泥、工业废水污泥或给水污泥，这些污泥的主要成分大体相同都满足本发明陶粒的制备要求。
本发明的污泥陶粒的制备必须要控制好温度条件，在合适的高温条件下，一方面有利于水分的快速挥发和膨胀，进行内部造孔，另一方面使污泥陶粒原料在高温条件下闭孔，形成闭微孔结构，赋予了陶粒质轻、高强、导热系数低的特点。在高温作用下，污泥陶粒原料外表玻璃质化，导致外表坚硬，且在自身的表面张力作用下，进行收缩闭孔。采用本发明的陶粒制成的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块密度仅为普通混凝土切块密度的40％～50％；导热系数为普通混凝土切块的1/5～1/3。
本发明的污泥陶粒的制备必须要将污泥配合建筑垃圾、粉煤灰和石粉等使用，污泥起到很好的粘结作用，有效增强污泥陶粒的强度，同时大大降低污泥陶粒的密度。
本发明获得的污泥陶粒具有较为标准的椭球形或球形或碎石形，颜色为棕色或褐色。
本发明的建筑垃圾破碎到粒径为2～5mm范围内再使用。
本发明的粉煤灰和石粉的粒度都在70～90目范围内。
优选的污泥陶粒通过如下方法制备得到：将建筑垃圾、粉煤灰和石粉中的至少一种与污泥混合，平衡水分含量至30wt％～45wt％后，通过造粒机造粒，造粒所得颗粒物置于陶粒回转窑中，在1100℃～1300℃温度下膨化，即得。
本发明的污泥陶粒的制备最好控制污泥陶粒原料的水分含量在30wt％～45wt％之间，可以有效调节污泥陶粒的孔结构，水分在高温条件下快速挥发、膨胀，使污泥陶粒内部形成发达的孔系结构。
本发明提供了一种陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块，该陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块由包括以下质量百分比组分在内的原料，通过物理发泡、模具成型得到：污泥陶粒20％～30％，低钙二级粉煤灰15％～25％，普通硅酸盐水泥15％～25％，碎硝3％～8％，微晶无机材料3％～8％，水20％～30％。较优选的原料配方是：污泥陶粒25％～30％，低钙二级粉煤灰18％～20％，普通硅酸盐水泥20％～25％，碎硝3％～8％，微晶无机材料3％～8％，水25％～30％。
优选的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块中碎硝粒度为25～35目。
优选的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块中微晶无机材料粒度为70～100目。
优选的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块中所述的原料中包括活性增韧助剂、纳米增强促进剂和保水剂。
较优选的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块中原料还包括活性增韧助剂、纳米增强促进剂和保水剂。
较优选的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块中原料活性增韧助剂、纳米增强促进剂和保水剂的用量与水的质量比例为0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:30。
本发明的活性增韧助剂、纳米增强促进剂和保水剂都为市售常助剂。如活性增韧助剂可购买于东莞市樟木头丹盛塑胶原料经营部的改性PE M-521、纳米增强促进剂可购买于上海汉达化工技术有限公司和保水剂可购买于山东一藤的CMC。本发明不局限于这些厂家生产的产品，本领域的其它活性增韧助剂、纳米增强促进剂和保水剂也适用于本发明。
本发明采用的普通硅酸盐水泥为普通硅酸盐水泥325R/425R。
本发明还提供了一种制备所述的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：制备污泥陶粒
将建筑垃圾、粉煤灰和石粉中的至少一种与污泥混合，平衡水分含量至30wt％～45wt％后，通过造粒机造粒，造粒所得颗粒物置于陶粒回转窑中，在1100℃～1300℃温度下膨化，即得污泥陶粒；
步骤二：制备陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块
将步骤一所得污泥陶粒与其它原料混合均匀后，置于搅拌速率维持在40～70r/min范围内的搅拌机中进行低速搅拌，同时通过高压泵输送器向搅拌机中的混合物料内输送高压气体使混合物料进行发泡，控制发泡量为35～45秒/m3；发泡完成后，混合物料通过模具浇注成型，再依次经过养护，脱模，切割，即得陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块。
优选的制备方法中模具浇注成型过程中控制初凝时间＞35min，终凝时间＜8h。
优选的制备方法中颗粒物从陶粒回转窑顶部加速进入陶粒回转窑中，颗粒物在下落经过陶粒回转窑内的1100℃～1300℃高温区域时，进行瞬间沸腾和挥发水分，发生膨胀。
优选的制备方法中发泡时间为2～3min。
优选的制备方法中发泡温为3℃～36℃，一般在室温下即可进行发泡。
本发明发泡用高压空气压力为0.08kPa。
优选的制备方法中养护包括加热养和/或蒸汽养和/或静养。所述的静养为：在夏季每天喷水二至三次，在冬季则无需喷水，在冬天静养时间比夏天要延长2～3天。所述的加热养和/或蒸汽养时间为6～8h。本发明的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块制备过程中，在模具浇注成型后，可以先采用加热或蒸汽方式养护6～8小时，再静养24小时后，脱模、切割，再进一步静养7天，此时，陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的强度可达到与传统混凝土静养28天相同的强度效果。
本发明的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块可以根据需要制成实心类和空心类，分别适用于承重砌块体和非承重砌块体。也可以根据需要设计成不同形状。制得的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块可以直接作为砖块使用。
优选的制备方法中污泥陶粒较优的制备原料是污泥配合建筑垃圾、粉煤灰、石粉中的至少一种使用。进一步优选为污泥与建筑垃圾、粉煤灰、石粉中的至少一种按质量比30～50:20～40配合使用(各组分的含水量都在20wt％～45wt％之间)。最佳为污泥与建筑垃圾、粉煤灰、石粉混合使用，其中，污泥的干基质量为30～50份，建筑垃圾、粉煤灰和石粉的总质量为20～40份；建筑垃圾、粉煤灰和石粉质量比为1:0.5～1.5:0.5～1.5。
优选的制备方法中陶粒前驱体颗粒物的平衡水分过程可以通过加水调节湿度，或者将陶粒回转窑窑头的余热引风回收，利用热空气对颗粒物进行干燥。
相对现有技术，本发明带来的有益效果：
1、本发明通过污泥及建筑废弃材料等通过特殊方法获得一种密度小、强度高、外表坚硬、导热系数低、耐腐蚀性能好的污泥陶粒。污泥陶粒内部具有丰富的独立闭微孔，赋予了污泥陶粒质轻、高强、且导热系数低的特性。污泥陶粒配制的混凝土切块的密度为仅为相同标号的普通混凝土切块密度的40％～50％，导热系数为普通混凝土切块的1/5～1/3；污泥陶粒制备的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块(MPa/A5.0B07)-700kg容重，污泥陶粒制备的陶粒混凝土多排孔砖强度为(5.0MPa)容重为1200kg。污泥陶粒可广泛应用与混凝土、建材、园艺、石油、化工、耐火保温材料等领域。
2、污泥陶粒的原料来源广，绝大部分为污泥和固体建筑垃圾，解决了现有固体垃圾难以处理的难题；并且污泥陶粒的制备方法简单、生产成本低。
3、污泥陶粒作为骨料结合增强泡沫混凝土使用，可获得密度轻、强度高、隔热保温性能优、收缩率小、吸水率低、抗渗性能强、抗冻性好、防火和耐久性优、隔音吸音效果好、抗震减震性好的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块。并且污泥陶粒作为骨料使用可以通过调节超轻陶粒的堆积密度和掺量即可获得不同强度和密度的陶粒增强混凝土自保温砌块。该切块可广泛应用于工业与民用建筑的各类型预构件和现浇混凝土工程中，大大减轻建筑物荷载，不需做内外墙保温和外墙防水，完全解决了外墙保温和防水的后顾之忧。
本发明的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌基于污泥陶粒的结构特点，污泥陶粒结合水泥使用协同增强水泥粘结效果，在陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块凝结初期，陶粒会吸收水泥砂浆中的部份水分，使其水灰比降低，有效提高了水泥增强泡沫砂浆的早期强度，而后随着增强泡沫混凝土龄期的延长，混凝土的水分不断蒸发而逐渐缺水，此时已吸收饱和水分的逃离会开始泻出水分，是水泥砂浆逐渐水化、养护，即有利于提高水泥砂浆的强度，也有利于提高水泥增强泡沫砂浆与陶粒界面的密实性和强度；本发明的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块在加热或蒸汽养护7小时后，再24小时静养后可脱模、切割后静养7天强度可达到与传统混凝土28天相应的效果。
本发明的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块中的细骨料采用碎硝、微晶无机材料以及低钙二级粉煤灰，可有效减少水泥的掺合量，减轻砌块密度、提高隔热保温性能。
本发明的陶粒增强混凝土自保温砌块内部具有大量独立的闭微孔(由污泥陶粒提供)，闭微孔有效降低了吸水率，也提高了轻质、隔热保温和抗冻性能。陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块中采用的胶凝材料为水泥，具有强度稳定的特点。制备的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块导热系数低，导热系数0.158w/(m.k)，比普通混凝土低3～5倍(普通混凝土切块导热系数1.0～1.2w/m.k)；放射性内照射指数低于IRa0.2，外照射指数低于IRa0.6；抗冻性冻后强度MPa5.4，干燥收缩值mm/m0.17；耐火性是普通混凝土的5倍多。
4、陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的制备方法采用物理发泡法，具有工艺简单、易操作、生产成本低等一系列优点，且不使用发泡剂，和铝粉、双氧水等化学发泡材料。解决了现有的化学发泡工艺存在发泡性能不稳定，造价高而且有害健康不环保的缺陷。且本发明的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块配方不适合于化学发泡法制备，化学发泡剂对砌块的强度有较大的影响。
附图明书
【图1】为本发明实施例1制备的污泥陶粒外观图。
【图2】为本发明实施例1制备的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的外观图。
【图3】为本发明实施例1制备的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块砌成的墙体。
【图4】为本发明实施例1制备的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块砌成的鱼池。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。
实施例1
将含水率约为70％的河道污泥，干燥至含水率40％，取50份，再与平均粒度为3mm左右的建筑垃圾(含水率30％左右)10份、80目粉煤灰(含水率30％左右)10份、80目石粉(含水率25％左右)10份混合后，经通过加湿及烘干处理，控制混合物料含水率控制约40％，通过制粒机造粒，制成小颗粒物，小颗粒物直接从陶粒回转窑顶部送入，小颗粒物从高速运转的转子上瞬间坠入陶粒回转窑，小颗粒物下落经过窑内的1200℃高温带，马上形成沸腾及蒸发水分，进行膨胀，膨化后的颗粒被旋转出陶粒回转窑窑体外，形成了棕色，形状接近圆球体形的污泥陶粒(形状如图1所示)。制得的河道污泥陶粒样品表征：密度为292.7kg/m3，筒压强度为0.35MPa，粒径分布在15mm～25mm范围内，其抗碱集料反应能力优良。陶粒的抗碱集料反应能力根据中华人民共和国铁道行业标准TB/T2922.5-2002中铁路混凝土用骨料碱活性试验方法：快速砂浆棒法测试。
实验原料：水泥：普通硅酸盐42.5水泥。NaOH：浓度为1moL/L。
设备：颚式破碎机；方孔筛：孔径为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm和150μm的筛子各一套；天平；试模：试模为金属制造，可以拆卸，内壁尺寸为25mmX25mmX280mm；测长仪：量程275mm～300mm，精度0.01mm；养护容器：由耐腐蚀耐高温材料制成的带盖容器，其内设有试件架，加盖后不漏水、不透气，高度不低于350mm；恒温水浴或者烘箱：温度为80℃±2℃。
制样的方法：1、用四分法将样品缩减至5.0kg左右，然后将样品全部破碎至5mm以下。2、将上述样品进行筛分，用清水将各级筛上的筛余样品冲洗干净，在105℃±5℃的烘箱中烘3h-4h，然后分别存放在干燥器中作为试样备用。
成型：在试模内侧涂上一层机油，将侧头仔细装入试模端头的中心孔内。将搅拌好的浆料分两层装入试模内。第一层浆料装入的深度约为试模高度的2/3。先用小刀来回划匀胶砂，尤其在侧头两侧应多划几次，然后用捣棒在试模内顺序往返各捣压20次，注意侧头周围应该仔细捣实。接着再装入第二层浆料。当第二层浆料装满试模后，仍用小刀将第二层浆料来回划匀，此次小刀划入深度应透过第一层浆料的表面。用捣棒再在浆料表面往返各捣压20次。捣压完毕，将剩下浆料填满试模，再将试件表面抹平、编号，并标明测定方向。
试件的预养护：养护溶液的配制：称取40.00g氢氧化钠，溶于装有900mL蒸馏水的1L容量瓶中，再向瓶中滴加蒸馏水，使溶液体积达1.0L，由此配得1N的氢氧化钠溶液。
将成型好的试件带模放入标准养护室内养护24h±2h。取出试模并小心脱模后，迅速将试件放入养护容器的试件架中。用水将水将试件全部浸没，盖好养护容器盖，将养护容器置于80℃±2℃的水浴或烘箱中放置24h±2h。
试件初长的测定：将养护容器一次一个地从水浴或烘箱中取出，拧开养护容器盖，从容器中一次一个取出试件，迅速用抹布擦干试件表面和侧头表面，并用测长仪测试试件的长度。此长度即为初长。试件从水中取出到试件初长读完所经历的时间应控制在15s±5s内。用湿抹布将读完初长的试件盖好，直至其余试件的初长读完为止。
试件的养护：将装有足量养护液的养护容器置于80℃±2℃的水浴或烘箱中，至养护容器中的养护液的温度达到80℃±1℃时为止。将测完初长的试件竖直放入养护容器的试件架中，并使试件全部浸入养护液中。养护容器中养护液的体积与试件的体积比为(4±0.5)：1.盖好盖且密封后，再次将养护容器放回到80℃±2℃的恒温水浴或者烘箱中。
试件长度变化的测试：自试件放于80℃养护液中算起，养护至龄期为14d±2h，采用与测试试件初长相同的方法测定试件在该龄期时的长度，并且注意应将试件与测长仪的相对位置调整为与测定初长时相同位置。与此同时，应仔细观察每一试件表面的变化情况，包括变形、裂纹、表面沉积物或渗出物等，做好记录。
表1 陶粒级配表
表2 快速砂浆棒法测试陶粒的碱集料反应结果
结果计算与处理
长度膨胀率按下式计算：
ξ------试件在第14d龄期时的膨胀率(％)，精确到0.01％；LT------试件在第14d龄期时的长度(mm)；L0------试件的初长(mm)；Δ------侧头的长度(mm)；
当单个试件的长度膨胀率与3个试件长度膨胀率平均值差符合下列两种情况之一的要求时，取3个试件长度膨胀率额算术平均值作为长度膨胀率：
1、当平均值小于或等于0.05％时，单个试件长度膨胀率与平均值之差的绝对值均小于0.01％；2、当平均值大于0.05％时，单个试件长度膨胀率与平均值之差均小于平均值的20％。当不符合上述要求时，去掉3个试件长度膨胀率最小值，取剩下2个试件长度膨胀率的算术平均值作为长度膨胀率。当14d龄期长度膨胀率小于0.10％时，将骨料评定为非碱---硅酸反应活性骨料；否则，将骨料评定为碱---硅酸盐反应活性骨料。注：当长度膨胀率大于等于0.10％且小于0.20％时，也可采用TB/T2922.3进一步进行检验，从而最终确定骨料的碱骨料。
实施例2
将含水率约为50％的工业废水污泥，干燥至含水率40％，取40份，再80目粉煤灰(含水率30％左右)15份、80目石粉(含水率25％左右)15份混合后，经通过加湿及烘干处理，控制混合物料含水率控制约35％，通过制粒机造粒，制成小颗粒物，小颗粒物直接从陶粒回转窑顶部送入，小颗粒物从高速运转的转子上瞬间坠入陶粒回转窑，小颗粒物下落经过窑内的1150℃高温带，马上形成沸腾及蒸发水分，进行膨胀，膨化后的颗粒被旋转出陶粒回转窑窑体外，形成了棕色，形状接近圆球体形的污泥陶粒。制得的污泥陶粒样品表征：密度为300.2kg/m3，筒压强度为0.37MPa，粒径分布在15mm～25mm范围内，其抗碱集料反应能力根据中华人民共和国铁道行业标准TB/T2922.5-2002中铁路混凝土用骨料碱活性试验方法(实施例1的测试方法)，结果为优良。
实施例3
将含水率约为60％的泥浆，干燥至含水率40％，取50份，再与80目粉煤灰(含水率30％左右)20份混合后，经通过加湿及烘干处理，控制混合物料含水率控制约40％，通过制粒机造粒，制成小颗粒物，小颗粒物直接从陶粒回转窑顶部送入，小颗粒物从高速运转的转子上瞬间坠入陶粒回转窑，小颗粒物下落经过窑内的1250℃高温带，马上形成沸腾及蒸发水分，进行膨胀，膨化后的颗粒被旋转出陶粒回转窑窑体外，形成了棕色，形状接近圆球体形的污泥陶粒。制得的河道污泥陶粒样品表征：密度为289.7kg/m3，筒压强度为0.32MPa，粒径分布在15mm～25mm范围内，其抗碱集料反应能力优良；其抗碱集料反应能力根据中华人民共和国铁道行业标准TB/T2922.5-2002中铁路混凝土用骨料碱活性试验方法(按实施例1的测试方法)，结果为优良。
实施例4
将含水率约为70％的河道污泥，干燥至含水率40％，取50份，再与平均粒度为3mm左右的建筑垃圾(含水率30％左右)10份、80目石粉(含水率25％左右)20份混合后，经通过加湿及烘干处理，控制混合物料含水率控制约40％，通过制粒机造粒，制成小颗粒物，小颗粒物直接从陶粒回转窑顶部送入，小颗粒物从高速运转的转子上瞬间坠入陶粒回转窑，小颗粒物下落经过窑内的1200℃高温带，马上形成沸腾及蒸发水分，进行膨胀，膨化后的颗粒被旋转出陶粒回转窑窑体外，形成了棕色，形状接近圆球体形的污泥陶粒(形状如图1所示)。制得的河道污泥陶粒样品表征：密度为291kg/m3，筒压强度为0.33MPa，粒径分布在15mm～25mm范围内，其抗碱集料反应能力根据中华人民共和国铁道行业标准TB/T2922.5-2002中铁路混凝土用骨料碱活性试验方法(按实施例1的测试方法)，结果为优良。
实施例5
以实施例1制得污泥陶粒作为骨料，通过过筛筛选粒径在15～20mm范围内的污泥陶粒，用量25份，与低钙二级粉煤灰18份、普通硅酸盐水泥325R/425R22份、30目碎硝5份、80目微晶无机材料3份干混均匀后，送入变频数控双镙带搅拌机内，在常温下边搅拌边加入25份水及0.7份活性增韧助剂PE M-521、0.7份纳米增强促进剂(可购于上海汉达化工技术有限公司)、0.6份保水剂CMC，控制变频数控双镙带搅拌机的搅拌速率为60r/min，继续搅拌2分钟，控制发泡量在40秒/m3左右，模具浇注成型，控制初凝时间60min，终凝时间6h，蒸汽养护7小时后，再通过24小时静养后，机械脱模、切割后，再静养7天强度可达到与传统混凝土28天相应的效果；使用时，可将陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块作为建筑砌体用砖或砌块使用即可。制得的切块如图2所示，从图2中可以看出切割后的切面呈现出大量圆形，为物理陶粒的截面图，可以明显看出陶粒内部的孔系结构，以及具有独立闭微孔结构。将切块可以直接砌成墙体(如图3所示)、鱼池(如图4所示)等常规建筑，美观大方。
对实施例5制得的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块进行抽样检测(数量80块)：测试结果如表3所示：
表3 陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的质量检验报告
实施例6
以实施例1制得污泥陶粒作为骨料，通过过筛筛选粒径在15～20mm范围内的污泥陶粒，用量22份，与低钙二级粉煤灰20份、普通硅酸盐水泥325R/425R22份、30目碎硝5份、80目微晶无机材料5份干混均匀后，送入变频数控双镙带搅拌机内，在常温下边搅拌边加入24份水及0.7份活性增韧助剂PE M-521、0.7份纳米增强促进剂(可购于上海汉达化工技术有限公司)、0.6份保水剂CMC，控制变频数控双镙带搅拌机的搅拌速率为50r/min，继续搅拌2分钟，控制发泡量在40秒/m3左右，模具浇注成型，控制初凝时间50min，终凝时间6h，蒸汽养护7小时后，再通过24小时静养后，机械脱模、切割后，再静养7天强度可达到与传统混凝土28天相应的效果；使用时，可将陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块作为建筑砌体用砖或砌块使用即可。
对实施例6制得的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块进行抽样检测(数量80块)：测试结果如表4所示：
表4 陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的质量检验报告
实施例7
以实施例2制得污泥陶粒作为骨料，通过过筛筛选粒径在15～20mm范围内的污泥陶粒，用量28份，与低钙二级粉煤灰15份、普通硅酸盐水泥325R/425R19份、30目碎硝4份、80目微晶无机材料4份干混均匀后，送入变频数控双镙带搅拌机内，在常温下边搅拌边加入28份水及0.7份活性增韧助剂PE M-521、0.7份纳米增强促进剂(可购于上海汉达化工技术有限公司)、0.6份保水剂CMC，控制变频数控双镙带搅拌机的搅拌速率为65r/min，继续搅拌2分钟，控制发泡量在40秒/m3左右，模具浇注成型，控制初凝时间40min，终凝时间5h，蒸汽养护7小时后，再通过24小时静养后，机械脱模、切割后，再静养7天强度可达到与传统混凝土28天相应的效果；使用时，可将陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块作为建筑砌体用砖或砌块使用即可。
对实施例7制得的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块进行抽样检测(数量80块)：测试结果如表5所示：
表5 陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的质量检验报告
实施例8
以实施例4制得污泥陶粒作为骨料，通过过筛筛选粒径在15～20mm范围内的污泥陶粒，用量30份，与低钙二级粉煤灰15份、普通硅酸盐水泥325R/425R16份、30目碎硝5份、80目微晶无机材料5份干混均匀后，送入变频数控双镙带搅拌机内，在常温下边搅拌边加入27份水及0.6份活性增韧助剂PE M-521、0.6份纳米增强促进剂(可购于上海汉达化工技术有限公司)、0.8份保水剂CMC，控制变频数控双镙带搅拌机的搅拌速率为50r/min，继续搅拌2分钟，控制发泡量在40秒/m3左右，模具浇注成型，控制初凝时间60min，终凝时间6h，蒸汽养护7小时后，再通过24小时静养后，机械脱模、切割后，再静养7天强度可达到与传统混凝土28天相应的效果；使用时，可将陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块作为建筑砌体用砖或砌块使用即可。
对实施例8制得的陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块进行抽样检测(数量80块)：测试结果如表3所示：
表3 陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的质量检验报告
Claims (3)
1.制备陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：制备污泥陶粒
将建筑垃圾、粉煤灰和石粉中的至少一种与污泥按质量比为20～40:30～50混合混合，平衡水分含量至30wt％～45wt％后，通过造粒机造粒，造粒所得颗粒物置于陶粒回转窑中，在1100℃～1300℃温度下膨化，即得粒径为15～25mm，密度为250～300kg/m3的污泥陶粒；
步骤二：制备陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块
将步骤一所得污泥陶粒与其它原料混合均匀后，置于搅拌速率维持在40～70r/min范围内的搅拌机中进行低速搅拌，同时通过高压泵输送器向搅拌机中的混合物料内输送高压气体使混合物料进行发泡，控制发泡量为35～45秒/m3；发泡完成后，混合物料通过模具浇注成型，再依次经过养护，脱模，切割，即得陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块；
所述陶粒增强泡沫混凝土自保温砌块由包括以下质量百分比组分在内的原料，通过物理发泡、模具成型得到：
污泥陶粒 20％～30％，
低钙二级粉煤灰 15％～25％，
普通硅酸盐水泥 15％～25％，
碎硝 3％～8％，
微晶无机材料 3％～8％，
水 20％～30％；
所述的碎硝粒度为25～35目；所述的微晶无机材料粒度为70～100目；
所述的原料中包括活性增韧助剂、纳米增强促进剂和保水剂；所述的活性增韧助剂、纳米增强促进剂和保水剂的用量与水的质量比例为0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:30。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模具浇注成型过程中控制初凝时间＞35min，终凝时间＜8h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发泡时间为2～3min。
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Preparation of ceramsite reinforced foam concrete self thermal insulation block Effective date of registration: 20210726 Granted publication date: 20170201 Pledgee: Tang Chungui Pledgor: HUNAN RUI CHEN DING SHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021430000035 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220721 Granted publication date: 20170201 Pledgee: Tang Chungui Pledgor: HUNAN RUI CHEN DING SHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021430000035 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220805 Address after: 414000 No. 413 Yunsong Road, zhumuqiao community, Yunxi street, Yunxi District, Yueyang City, Hunan Province Patentee after: Hunan hongjingchen New Material Technology Co.,Ltd. Address before: No.149 Yunsong Road, Xima formation, Yunfeng village, Yunxi Town, Yunxi District, Yueyang City, Hunan Province, 414000 Patentee before: HUNAN RUI CHEN DING SHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. |