CN108640583A

CN108640583A - 一种加气混凝土秸秆砌块及其制备方法

Info

Publication number: CN108640583A
Application number: CN201810664774.2A
Authority: CN
Inventors: 刘家坤
Original assignee: Shenzhen City Zhen Huijian Concrete Co
Current assignee: Shenzhen City Zhen Huijian Concrete Co
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2018-10-12

Abstract

本发明涉及一种加气混凝土秸秆砌块及其制备方法，属于建筑材料技术领域，目的是解决加气混凝土砌块在使用过程中易导致墙体开裂的问题。采用的技术方案是：一种加气混凝土秸秆砌块，由以下重量份的原料组成：粉煤灰65～80份、水泥30～45份、建筑垃圾38～48份、秸秆48～60份、铝粉0.2～0.8份、环氧氯丙烷4～6.5份、石膏24～33份、减水剂2～3.5份和水30～40份。本发明具有加气混凝土秸秆砌块干燥收缩值小、与砂浆筑成墙体后不易开裂的优点。

Description

一种加气混凝土秸秆砌块及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种加气混凝土秸秆砌块及其制备方法。

背景技术

加气混凝土砌块是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好的新型建筑材料，采用废弃物和工业副产品等组分与水泥、石灰、砂石、发气剂等混合，通过配料、搅拌、浇筑、养护等工艺过程制成，具有环保、吸音效果好等优点，已经逐渐替代传统实心黏土砖而得到广泛的应用。

在加气混凝土砌块的应用过程中，由于材料本身的特性及部分施工因素，造成墙体施工后出现开裂、空鼓、渗漏等问题。由于加气混凝土砌块本身是一种高分散多孔结构的建筑材料，孔隙率达到70％～80％，且气孔结构相对分散独立，为膛大嘴小的结构，具有吸水多、表面浇水不易浇透、吸水后水分挥发慢和干燥收缩值大的特点，这就导致加气混凝土砌块在施工过程中，砌块直接从砂浆中吸收水分，使砂浆与砌块接触的部位局部失水，易出现干化分层、砂浆与砌块之间的粘接力下降等情况，再加之砌块截面上含水率分布不均、干燥收缩值大，易产生收缩应力，进而导致墙体开裂。

现有技术中，公布号为CN106242433A的中国专利公开了一种用于加气混凝土砌块表面的保水抗裂砂浆，包括水泥、聚苯颗粒、石膏、重质碳酸钙、氢氧化钙、纤维素醚、木质纤维、乳胶粉和聚丙烯纤维，通过改善砂浆的保水性和粘结能力，达到防止砌块因吸水率高造成砂浆失水快而开裂和强度降低的情况出现。但这就需要采用特定砂浆与砌块配合施工，为施工带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加气混凝土秸秆砌块，具有干燥收缩值小、不易开裂的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种加气混凝土秸秆砌块，由以下重量份的原料组成：粉煤灰65～80份、水泥30～45份、建筑垃圾38～48份、秸秆48～60份、铝粉0.2～0.8份、环氧氯丙烷4～6.5份、石膏24～33份、减水剂2～3.5份和水30～40份。

进一步，由以下重量份的原料组成：粉煤灰70～75份、水泥32～40份、建筑垃圾40～45份、秸秆50～58份、铝粉0.3～0.5份、环氧氯丙烷5～6份、石膏26～30份、减水剂2.5～3份和水32～36份。

实施上述技术方案，以水泥为胶凝材料、以石膏为骨料，以铝粉为发气剂，掺和以粉煤灰和建筑垃圾等成分，使浆体稳定不易变形，并在砌块配方中添加秸秆和环氧氯丙烷和其他助剂，使加气混凝土砌块在成型过程中，通过环氧氯丙烷与秸秆的作用反应，在加气混凝土砌块的孔隙中形成网格体系，即秸秆中的纤维素类成分在环氧氯丙烷的作用下形成具有网状交联结构的水溶性高分子，这样就改变了现有加气混凝土砌块中膛大嘴小的孔隙结构，有助于降低加气混凝土砌块的吸水率。同时，秸秆与环氧氯丙烷构成的水溶性高分子中含有羟基，能与水分子形成氢键，具有良好的吸水保水性能，有助于提高加气混凝土砌块的吸水效率，并对加气混凝土砌块的结构起支撑作用，改善其干燥收缩值大的情况。

进一步，所述秸秆与环氧氯丙烷的质量比为9.8：1。

实施上述技术方案，在该质量比的配比中，有利于秸秆中的纤维素类成分与环氧氯丙烷反应。

进一步，所述建筑垃圾包括渣土、混凝土块、石块和砖块；所述建筑垃圾的平均粒径为0.2～0.4mm。

实施上述技术方案，建筑垃圾是指施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建设、铺设或拆除、修缮过程中产生的废弃物，作为加气混凝土砌块的原料对其进行再利用，有利于减少建筑垃圾对环境造成的污染。

进一步，所述减水剂为氨基磺酸盐减水剂或聚羧酸减水剂中的一种或两种。

实施上述技术方案，减水剂对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量。

进一步，所述秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至粒径为2～5mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，浸泡80～110min，备用；混合溶液中，氢氧化钠的浓度为1～3wt％，硫脲的浓度为1～2wt％。

实施上述技术方案，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液处理秸秆颗粒，有利于秸秆中的木质纤维素、木质素等成分的分离，以便于在加气混凝土秸秆砌块的制备过程中，能够与环氧氯丙烷充分接触。同时，在秸秆颗粒表面残存的溶剂作用下，有利于促进秸秆中相关成分与环氧氯丙烷发生作用。

进一步，所述颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为12～15:1。

本发明的另一个目的是提供一种制备加气混凝土秸秆砌块的方法，包括以下步骤：

步骤一，将粉煤灰、建筑垃圾、石膏和水按照质量比混合，搅拌均匀后得到混合料Ⅰ。

步骤二，向混合料Ⅰ中加入水泥、减水剂和铝粉，搅拌均匀后得到混合物Ⅱ。

步骤三，向混合物Ⅱ中加入秸秆和环氧氯丙烷，搅拌均匀后得到混合物Ⅲ。

步骤四，将混合物Ⅲ浇注入模，经过预养、脱模、蒸养后得到加强混凝土秸秆砌块。

实施上述技术方案，先将掺合料与水混合均匀后再加入胶凝材料水泥和减水剂、发气剂，通过搅拌使混凝土浆料逐渐成形并产生孔隙，然后加入秸秆和环氧氯丙烷，使之在混凝土浆料的孔隙中形成网格体系，改变膛大嘴小的加气混凝土砌块孔隙结构，进而改善加气混凝土砌块吸水多、不易浇透、干燥收缩值大的问题。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过在加气混凝土砌块的配方中加入秸秆和环氧氯丙烷，使之在加气混凝土砌块成型过程中形成网状交联结构，穿插在加气混凝土砌块的孔隙中，这样就改变了孔隙膛大嘴小的结构，并对孔隙结构起支撑作用，有利于减少加气混凝土砌块的吸水量和干燥收缩值，进而减少施工过程中加气混凝土砌块对砂浆中水分的吸收，也使之完成施工后的不易收缩变形，这样本发明提供的加气混凝土秸秆砌块可与普通砂浆配合使用而不易发生形变开裂。

具体实施方式

下面将对本发明实施例的技术方案进行描述。

实施例一

一种加气混凝土秸秆砌块，由以下重量的原料组成：78kg的粉煤灰、36kg的水泥、45.6kg的建筑垃圾、57.6kg的秸秆、0.24kg的铝粉、4.8kg的环氧氯丙烷、28.8kg的石膏、2.4kg的氨基磺酸盐减水剂和36kg的水。本实施例采用的建筑垃圾包括渣土、混凝土块、石块和砖块，且建筑垃圾的平均粒径为0.3mm。

本实施例的加气混凝土秸秆砌块按照以下步骤制备：

步骤一，将粉煤灰、建筑垃圾、石膏和水按照上述质量混合，搅拌均匀后得到混合料Ⅰ。

步骤四，将混合物Ⅲ浇注入模，经过预养、脱模、蒸养后得到加强混凝土秸秆砌块。其中，预养环境为38±2℃，时间为80min；蒸养环境为180±1℃，压强为1.3MPa，时间为11.5h。

其中，本实施例采用的秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至平均粒径为3mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为12:1，浸泡110min，备用。混合溶液中，氢氧化钠的浓度为1wt％，硫脲的浓度为1wt％。

实施例二

本实施例与实施例一的区别主要在于：由以下重量的原料组成：105kg的粉煤灰、48kg的水泥、60kg的建筑垃圾、45kg的秸秆、0.45kg的铝粉、7.5kg的环氧氯丙烷、39kg的石膏、3.75kg的聚羧酸减水剂和48kg的水。

其中，本实施例采用的秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至平均粒径为4mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为14:1，浸泡100min，备用。混合溶液中，氢氧化钠的浓度为2wt％，硫脲的浓度为2wt％。

实施例三

本实施例与实施例一的区别主要在于：由以下重量的原料组成：80.3kg的粉煤灰、39.6kg的水泥、47.3kg的建筑垃圾、59.4kg的秸秆、0.44kg的铝粉、6.05kg的环氧氯丙烷、30.8kg的石膏、2kg的氨基磺酸盐减水剂、1.08kg的聚羧酸减水剂和37.4kg的水。

其中，本实施例采用的秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至平均粒径为5mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为15:1，浸泡80min，备用。混合溶液中，氢氧化钠的浓度为3wt％，硫脲的浓度为2wt％。

实施例四

本实施例与实施例一的区别主要在于：由以下重量的原料组成：60kg的粉煤灰、32kg的水泥、36kg的建筑垃圾、46.4kg的秸秆、0.4kg的铝粉、4.8kg的环氧氯丙烷、24kg的石膏、0.8kg的氨基磺酸盐减水剂、1.6kg的聚羧酸减水剂和28.8kg的水。

其中，本实施例采用的秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至平均粒径为4mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为13:1，浸泡90min，备用。混合溶液中，氢氧化钠的浓度为2.5wt％，硫脲的浓度为2wt％。

实施例五

本实施例与实施例一的区别主要在于：由以下重量的原料组成：60kg的粉煤灰、33.75kg的水泥、36kg的建筑垃圾、45kg的秸秆、0.6kg的铝粉、4.88kg的环氧氯丙烷、24.75kg的石膏、1.13kg的氨基磺酸盐减水剂、1.5kg的聚羧酸减水剂和30kg的水。

其中，本实施例采用的秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至平均粒径为3mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为12:1，浸泡105min，备用。混合溶液中，氢氧化钠的浓度为1.5wt％，硫脲的浓度为1wt％。

对比例一

本对比例与实施例三的区别主要在于：本对比例的成分配方中不含有秸秆。

对比例二

本对比例与实施例三的区别主要在于：本对比例的成分配方中不含有环氧氯丙烷。

对比例三

本对比例与实施例三的区别主要在于：本对比例的成分配方中不含有秸秆和环氧氯丙烷。

产品检测

按照GB/T11968-2006的标准对各实施例和对比例的加气混凝土秸秆砌块产品的干密度和干燥收缩值进行检测，检测结果如表1所示。

表1 各实施例和对比例产品的检测结果

	干密度(kg/m³)	干燥收缩值(mm/m)
			实施例一	296	0.09
实施例二	287	0.08
			实施例三	293	0.06
实施例四	285	0.10
			实施例五	287	0.11
对比例一	462	0.53
			对比例二	332	0.35
对比例三	481	0.56

由表1可见，本发明各实施例制备的加气混凝土秸秆砌块的干密度和干燥收缩值均优于不添加秸秆或环氧氯丙烷的对比例产品，同时添加秸秆和环氧氯丙烷对加气混凝土砌块的性能有良性影响；对比例二的产品相关性能优于对比例一和对比例三，即添加秸秆对加气混凝土砌块的干密度和干燥收缩值均有提升。其中，实施例三的干燥收缩值最小，可见秸秆与环氧氯丙烷的质量比为9.8:1的配比生产的加气混凝土砌块，其干燥收缩值方面性能最优。

Claims

1.一种加气混凝土秸秆砌块，其特征在于，由以下重量份的原料组成：粉煤灰65～80份、水泥30～45份、建筑垃圾38～48份、秸秆48～60份、铝粉0.2～0.8份、环氧氯丙烷4～6.5份、石膏24～33份、减水剂2～3.5份和水30～40份。

2.根据权利要求1所述的一种加气混凝土秸秆砌块，其特征在于，由以下重量份的原料组成：粉煤灰70～75份、水泥32～40份、建筑垃圾40～45份、秸秆50～58份、铝粉0.3～0.5份、环氧氯丙烷5～6份、石膏26～30份、减水剂2.5～3份和水32～36份。

3.根据权利要求1所述的一种加气混凝土秸秆砌块，其特征在于，所述秸秆与环氧氯丙烷的质量比为9.8：1。

4.根据权利要求1所述的一种加气混凝土秸秆砌块，其特征在于，所述建筑垃圾包括渣土、混凝土块、石块和砖块；所述建筑垃圾的平均粒径为0.2～0.4mm。

5.根据权利要求1所述的一种加气混凝土秸秆砌块，其特征在于，所述减水剂为氨基磺酸盐减水剂或聚羧酸减水剂中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的一种加气混凝土秸秆砌块，其特征在于，所述秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至粒径为2～5mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，浸泡80～110min，备用；混合溶液中，氢氧化钠的浓度为1～3wt%，硫脲的浓度为1～2wt%。

7.根据权利要求6所述的一种加气混凝土秸秆砌块，其特征在于，所述颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为12～15:1。

8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的加气混凝土秸秆砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将粉煤灰、建筑垃圾、石膏和水按照质量比混合，搅拌均匀后得到混合料Ⅰ；

步骤二，向混合料Ⅰ中加入水泥、减水剂和铝粉，搅拌均匀后得到混合物Ⅱ；

步骤三，向混合物Ⅱ中加入秸秆和环氧氯丙烷，搅拌均匀后得到混合物Ⅲ；

9.根据权利要求8所述的一种加气混凝土秸秆砌块的制备方法，其特征在于，所述秸秆按照下述方法得到：将秸秆粉碎至粒径为2～5mm的颗粒状，用氢氧化钠和硫脲的混合溶液浸泡秸秆颗粒，浸泡80～110min，备用；混合溶液中，氢氧化钠的浓度为1～3wt%，硫脲的浓度为1～2wt%。

10.根据权利要求9所述的一种加气混凝土秸秆砌块的制备方法，其特征在于，所述颗粒状秸秆与混合溶液的固液质量比为12～15:1。