CN106187281A - 一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：建筑垃圾20‑30份，粉煤灰30‑60份，水泥30‑50份，脱硫二水石膏5‑10份，生石灰3‑8份，铝粉膏0.5‑1份，超轻陶粒4‑6份，硅气凝胶1‑5份，萘磺酸盐甲醛缩合物1‑2份，缓凝剂2‑5份，水30‑50份。本发明还公开了该免蒸加气砖的制备方法。该方法制得的免蒸加气砖重量轻、保温隔热性能好，抗震能力强，抗压性能优异，具有一定的耐高温性能、隔音性能好、适应性强，且制备方法简单，生产成本低。

Description

一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，具体的涉及一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖。
背景技术：
建筑垃圾是在建筑物建设、维修或拆除过程中产生的,大多为固体废弃物。建筑垃圾的综合利用,对于节约资源,改善环境,提高经济效益和社会效益,实现资源优化配置和可持续发展具有重要意义。建筑垃圾传统的处理途径主要是作回填材料和加固软土地基等,但其利用率与其产量和存量相比还很低,还应该继续探索其新的利用途径。作为传统的墙体材料,烧结粘土砖由于在生产及使用过程中造成了土地和能源浪费以及环境污染而开始禁止使用。建筑垃圾具备耐磨、抗冲击等良好的物理性能,且含有部分活性化学成分,如能开发一种与建筑垃圾相容性较好的胶凝材料,将建筑垃圾制成砖以代替粘土砖将具有十分重要的意义。
目前,框架结构建筑使用的加气混凝土砌块,均采用传统高压蒸汽养护工艺制成,简称“蒸压加气砌块”。这种加气混凝土砌块,建厂一次性投资大,生产能耗高,无法推广普及。为此,国内外研究人员进行了大量改进试验,取得了一定的进展:(1)调整原料配比,加大胶凝材料用量；(2)添加外加剂(主要加碱)以充分激发粉煤灰活性,促进粉煤灰与水泥、石灰水化完全,得到稳定性好、硬化强度高的水化产物。改进的结果,使加气混凝土砌块的生产由原来的高压蒸汽养护改为常压蒸汽养护,制品简称“蒸养加气砌块”。
蒸养工艺是近十几年发展起来的新技术,目前尚处于试用阶段,采用该工艺的生产厂家还不多。这是因为该工艺仍未摆脱传统蒸汽养护工艺的束缚,改进不彻底,另外在减少设备投资、降低生产能耗方面也不显著。本研究所要达到的目的是,采用免掉高压蒸汽养护或常压蒸汽养护,生产出力学性能与之相同的粉煤灰加气砌块,从根本上减少设备投资,降低生产能耗,便于推广普及的新工艺，即“双免”工艺。
发明内容：
本发明的目的是提供一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其重量轻、保温隔热性能好，抗震能力强，抗压性能优异，具有一定的耐高温性能、隔音性能好、适应性强。
本发明的另一个目的是提供该免蒸加气砖的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾20-30份，粉煤灰30-60份，
水泥30-50份，脱硫二水石膏5-10份，
生石灰3-8份，铝粉膏0.5-1份，
超轻陶粒4-6份，硅气凝胶1-5份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1-2份，
缓凝剂2-5份，水30-50份。
作为上述技术方案的优选，一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾30份，粉煤灰50份，
水泥45份，脱硫二水石膏7份，
生石灰6.5份，铝粉膏1份，
超轻陶粒5份，硅气凝胶3份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1份，
缓凝剂4份，水30份。
作为上述技术方案的优选，所述生石灰的粒径大小为1-2μm。
作为上述技术方案的优选，超轻陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加有木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉，经混合、成球、高温焙烧而制得，其堆积密度为200kg/m3。
作为上述技术方案的优选，所述粉煤灰、木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉的质量比为6：(0.5-1)：(1-2)：(1-2)。
作为上述技术方案的优选，所述硅气凝胶的粒径大小为20-30nm，孔隙率为80-90％。
作为上述技术方案的优选，所述缓凝剂为柠檬酸钠、柠檬酸钙的混合物，二者质量比为1:1。
一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水、粉煤灰、脱硫二水石膏混合均匀，加入到三辊研磨机中，研磨2-3h，然后转移至高速搅拌机中，并加入水泥、建筑垃圾、石灰、超轻陶粒、硅气凝胶、萘磺酸盐甲醛缩合物和缓凝剂，在2000-3000转/分的状态下搅拌30-50min，然后加入铝粉膏，在5000-8000转/分的状态下搅拌1-2h，得到混合浆料；
(2)将步骤(1)制得的混合浆料注模成型，静置发气，切割，自然养护2-3天，脱模，然后覆盖塑料膜室温下自然养护10-15天得到产品。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)适量发气剂的加入在基体中引入封闭的微气孔，从而保证其良好的热工性能，而且其使得基体的密度降低，保证了制得的免蒸加气转的均匀稳定性；
(2)本发明合理控制生石灰的粒度大小，使得制得的加气砖的强度大大提高；
(3)本发明通过对粉煤灰进行研磨，并在研磨的过程中加入脱硫二水石膏，使得粉煤灰的活性得到最大限度的激发，制得的加气砖的抗压强度得到有效提高；本发明还加入硅气凝胶，其强度大，质量轻，保温吸音性好，可以有效提高加气砖的保温性能和隔音性能；
(4)本发明制得的免蒸加气砖，保温隔热性能好，抗震能力强，抗压性能优异，具有一定的耐高温性能、隔音性能好、适应性强，且制备方法简单，生产成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾20份，粉煤灰30份，
水泥30份，脱硫二水石膏5份，
生石灰3份，铝粉膏0.5份，
超轻陶粒4份，硅气凝胶1份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1份，
缓凝剂2份，水30份；
所述超轻陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加有木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉，经混合、成球、高温焙烧而制得，其中，所述粉煤灰、木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉的质量比为6：0.5：1：1。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将水、粉煤灰、脱硫二水石膏混合均匀，加入到三辊研磨机中，研磨2h，然后转移至高速搅拌机中，并加入水泥、建筑垃圾、石灰、超轻陶粒、硅气凝胶、萘磺酸盐甲醛缩合物和缓凝剂，在2000转/分的状态下搅拌30min，然后加入铝粉膏，在5000转/分的状态下搅拌1h，得到混合浆料；
(2)将步骤(1)制得的混合浆料注模成型，静置发气，切割，自然养护2-3天，脱模，然后覆盖塑料膜室温下自然养护10-15天得到产品。
实施例2
一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾30份，粉煤灰60份，
水泥50份，脱硫二水石膏10份，
生石灰8份，铝粉膏1份，
超轻陶粒6份，硅气凝胶5份，
萘磺酸盐甲醛缩合物2份，
缓凝剂5份，水50份；
所述超轻陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加有木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉，经混合、成球、高温焙烧而制得，其中，所述粉煤灰、木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉的质量比为6：1：2：2。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将水、粉煤灰、脱硫二水石膏混合均匀，加入到三辊研磨机中，研磨3h，然后转移至高速搅拌机中，并加入水泥、建筑垃圾、石灰、超轻陶粒、硅气凝胶、萘磺酸盐甲醛缩合物和缓凝剂，在3000转/分的状态下搅拌50min，然后加入铝粉膏，在8000转/分的状态下搅拌2h，得到混合浆料；
(2)将步骤(1)制得的混合浆料注模成型，静置发气，切割，自然养护2-3天，脱模，然后覆盖塑料膜室温下自然养护10-15天得到产品。
实施例3
一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾30份，粉煤灰50份，
水泥45份，脱硫二水石膏7份，
生石灰6.5份，铝粉膏1份，
超轻陶粒5份，硅气凝胶3份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1份，
缓凝剂4份，水30份；
所述超轻陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加有木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉，经混合、成球、高温焙烧而制得，其中，所述粉煤灰、木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉的质量比为6：0.6：1：1。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将水、粉煤灰、脱硫二水石膏混合均匀，加入到三辊研磨机中，研磨2.2h，然后转移至高速搅拌机中，并加入水泥、建筑垃圾、石灰、超轻陶粒、硅气凝胶、萘磺酸盐甲醛缩合物和缓凝剂，在2500转/分的状态下搅拌35min，然后加入铝粉膏，在6000转/分的状态下搅拌1.2h，得到混合浆料；
(2)将步骤(1)制得的混合浆料注模成型，静置发气，切割，自然养护2-3天，脱模，然后覆盖塑料膜室温下自然养护10-15天得到产品。
实施例4
一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾24份，粉煤灰40份，
水泥40份，脱硫二水石膏6份，
生石灰4份，铝粉膏0.6份，
超轻陶粒5份，硅气凝胶2份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1.3份，
缓凝剂3份，水40份；
所述超轻陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加有木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉，经混合、成球、高温焙烧而制得，其中，所述粉煤灰、木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉的质量比为6：1：2：1。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将水、粉煤灰、脱硫二水石膏混合均匀，加入到三辊研磨机中，研磨2.4h，然后转移至高速搅拌机中，并加入水泥、建筑垃圾、石灰、超轻陶粒、硅气凝胶、萘磺酸盐甲醛缩合物和缓凝剂，在3000转/分的状态下搅拌40min，然后加入铝粉膏，在7000转/分的状态下搅拌1.4h，得到混合浆料；
(2)将步骤(1)制得的混合浆料注模成型，静置发气，切割，自然养护2-3天，脱模，然后覆盖塑料膜室温下自然养护10-15天得到产品。
实施例5
一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾26份，粉煤灰50份，
水泥45份，脱硫二水石膏8份，
生石灰6份，铝粉膏0.7份，
超轻陶粒5.5份，硅气凝胶4份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1.6份，
缓凝剂4份，水45份；
所述超轻陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加有木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉，经混合、成球、高温焙烧而制得，其中，所述粉煤灰、木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉的质量比为6：1：2：2。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将水、粉煤灰、脱硫二水石膏混合均匀，加入到三辊研磨机中，研磨2.8h，然后转移至高速搅拌机中，并加入水泥、建筑垃圾、石灰、超轻陶粒、硅气凝胶、萘磺酸盐甲醛缩合物和缓凝剂，在3000转/分的状态下搅拌45min，然后加入铝粉膏，在7500转/分的状态下搅拌1.8h，得到混合浆料；
(2)将步骤(1)制得的混合浆料注模成型，静置发气，切割，自然养护2-3天，脱模，然后覆盖塑料膜室温下自然养护10-15天得到产品。
下面对本发明制得的免蒸加气砖进行测试。
测试结果如表1所示：
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
体积密度，200kg/m3 500 550 600 620 600
抗压强度，MPa 4.2 4.5 5.0 4.8 4.6
导热系数，W/m·K 0.12 0.1 0.15 0.1 0.11
从表1来看，本发明制得的免蒸加气砖保温性能优异，抗压强度高，重量轻，稳定性好，适应性强。

Claims (8)

1.一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾20-30份，粉煤灰30-60份，
水泥30-50份，脱硫二水石膏5-10份，
生石灰3-8份，铝粉膏0.5-1份，
超轻陶粒4-6份，硅气凝胶1-5份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1-2份，
缓凝剂2-5份，水30-50份。
2.如权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
建筑垃圾30份，粉煤灰50份，
水泥45份，脱硫二水石膏7份，
生石灰6.5份，铝粉膏1份，
超轻陶粒5份，硅气凝胶3份，
萘磺酸盐甲醛缩合物1份，
缓凝剂4份，水30份。
3.如权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其特征在于，所述生石灰的粒径大小为1-2μm。
4.如权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其特征在于，超轻陶粒是以粉煤灰为主要原料，添加有木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉，经混合、成球、高温焙烧而制得，其堆积密度为200kg/m3。
5.如权利要求4所述的一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其特征在于，所述粉煤灰、木质素磺酸钙、锯木粉、炭粉的质量比为6：(0.5-1)：(1-2)：(1-2)。
6.如权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其特征在于，所述硅气凝胶的粒径大小为20-30nm，孔隙率为80-90％。
7.如权利要求1所述的一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖，其特征在于，所述缓凝剂为柠檬酸钠、柠檬酸钙的混合物，二者质量比为1:1。
8.如权利要求1至7任一所述的一种利用建筑垃圾制备的免蒸加气砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将水、粉煤灰、脱硫二水石膏混合均匀，加入到三辊研磨机中，研磨2-3h，然后转移至高速搅拌机中，并加入水泥、建筑垃圾、石灰、超轻陶粒、硅气凝胶、萘磺酸盐甲醛缩合物和缓凝剂，在2000-3000转/分的状态下搅拌30-50min，然后加入铝粉膏，在5000-8000转/分的状态下搅拌1-2h，得到混合浆料；
(2)将步骤(1)制得的混合浆料注模成型，静置发气，切割，自然养护2-3天，脱模，然后覆盖塑料膜室温下自然养护10-15天得到产品。
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