CN115259823A - 一种轻质高强低导热系数加气混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轻质高强低导热系数加气混凝土，包括按重量份数计如下组分：水泥10～15份，石灰20～30份，石英砂尾矿20～35份，废加气混凝土10～15份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.1～0.3份，骨料C 20～30份；骨料C由轻质硬硅钙石晶须、水泥、生石灰、微硅粉、粉煤灰以及水玻璃，经过造粒、高温养护制得，且轻质硬硅钙石晶须的堆积密度为0.045～0.065g/cm3。该发明消耗粉煤灰、石英砂尾矿和废加气混凝土等大量固废，砌块轻质高强，抗冻性好，体积稳定性高，导热系数低，克服了传统B04级的加气块因强度不足应用范围受限严重的情况；同时加入骨料C，改善了加气混凝土砌块的结构，抗冻性、抗压强度、体积稳定性等明显提高。

Description

一种轻质高强低导热系数加气混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种轻质高强低导热系数加气混凝土及其制备方法。
背景技术
加气混凝土是以硅质材料和钙质材料为主要原材料，掺加发气剂及其他调节材料，通过配料灌注、发气静听、切割、蒸压养护（非蒸压养护）等工艺制成的多孔轻质硅酸盐建筑制品，作为一种新型的墙体建材，具有轻质、保温、隔热、不燃等特点。
目前，市面上绝大多数加气混凝土产品的绝干密度在B05和B06级，虽然强度较高(≥3.5MPa)，但是容重也较大并且导热系数在0.14～0.16W/（m.K），已无法满足单一材料的75%的节能要求，同时绝干密度在B03和B04级加气混凝土导热系数较低为0.10～0.12 W/（m.K），但其抗压强度也普遍较低仅在2～3.5MPa左右，用来充当某些建筑结构的填充材料强度无法达标。
发明内容
本发明的目的是提供一种轻质高强低导热系数加气混凝土，在满足建筑节能环保和强度等要求上，显著降低砌块容重和导热系数，大幅度提高加气混凝土的强度、体积稳定性、抗冻性等综合性能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轻质高强低导热系数加气混凝土，包括按重量份数计的如下组分：水泥10～15份，石灰20～30份，石英砂尾矿20～35份，废加气混凝土10～15份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.1～0.3份，骨料C 20～30份；所述骨料C由轻质硬硅钙石晶须、水泥、生石灰、微硅粉、粉煤灰以及水玻璃，经过造粒、高温养护制得，且轻质硬硅钙石晶须的堆积密度为0.045～0.065g/cm3。
优选的，所述石灰中氧化钙含量≥75%，石英砂尾矿中二氧化硅含量≥75%。
优选的，所述废加气混凝土采用纳米化处理，其中位粒径为350nm。
优选的，所述脱硫石膏的含水率≤10%。
优选的，所述聚丙烯腈纤维长度为1～3mm。
优选的，所述骨料C的直径为1～3mm。
优选的，所述骨料C中轻质硬硅钙石晶须由石灰乳、硅微粉及催化剂经动态水热合成法制得，其中石灰乳通过工业级生石灰消解得到，工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1，水固比为35～45，水热合成温度为230～240℃。
优选的，所述工业级生石灰中氧化钙含量70～80%；所述硅微粉为800目，且硅微粉中二氧化硅含量≥90%；所述催化剂采用ZrOCl2·8H2O，且催化剂质量为该工业级生石灰和硅微粉总质量的1%。
优选的，所述骨料C中各组分按如下重量份数计：轻质硬硅钙石晶须50～70份、水泥5～10份、生石灰4～8份、微硅粉5～10份、粉煤灰3～5份、水玻璃3～4份。
另外，本发明还提供了上述轻质高强低导热系数加气混凝土的制备方法，包括如下步骤：
1)骨料C的制备
a、制备轻质硬硅钙石晶须，按照工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1的比例称取工业级生石灰和硅微粉，工业级生石灰提前加水消解制得石灰乳，将石灰乳、硅微粉和催化剂一起混合倒入带有搅拌装置的动态釜中进行水热合成反应，该水热合成反应的水固比为35～45，水热合成温度为230～240℃；
b、将水泥、生石灰、粉煤灰按设计比例混合后，放入球磨机中处理后，其混合物A过800目筛余≤10%；
c、将上述制备的轻质硬硅钙石晶须、混合物A、微硅粉、水玻璃搅拌混合后一起用造粒机造粒形成半成品骨料B，并将半成品骨料B经过80℃、RH≥95% 、24h的养护条件获得成品骨料C；
2)废加气混凝土的纳米化
将废加气混凝土经过破碎机破碎处理，再加水倒入球磨机中湿磨处理，得到纳米化废加气混凝土；
3)按设计比例称取水泥、石灰、石英砂尾矿、废加气混凝土、脱硫石膏、十二烷基苯磺酸钠、铝粉膏、聚丙烯腈纤维、骨料C，加水在800～1380rpm的搅拌转速下混合均匀，得到混合料浆D；
4)将混合料浆D浇筑入模，在45～57℃条件下预养护4h后脱模切割获得固定规格的坯体，将坯体放入蒸养釜中蒸压养护，蒸压养护时间为7.5～10h，温度为180～190℃，压力为1～1.3MPa，将蒸压养护完成后的加气块移出蒸压釜，即得轻质高强低导热系数加气混凝土。
在本发明中，骨料C的原料中，轻质硬硅钙石晶须为纤维状晶体既可以作为反应体系中的晶核又相互缠绕形成具有鸟窝状结构，其导热系数极低、耐热性好、体积稳定性好、强度高；微硅粉为无定形二氧化硅，具有火山灰活性，其反应活性较高，能够在高温条件下与体系中的水泥反应生成水化硅酸钙凝胶，从而连接骨料中的各个组份保证骨料的“整体性”；粉煤灰中有玻璃体二氧化硅和三氧化铝也能在高温条件下部分与水泥发生反应形成水化硅酸钙和水化铝酸钙进一步提高早期强度；同时在后期蒸养条件下，轻质硬硅钙石晶须还可作为晶核进一步促进水化硅酸钙等产物形成托贝莫来石等结晶度更高的晶体，因此，本发明制得的骨料C具有强度高、质量轻、导热系数低、体积稳定性好等优点；而通过加入该骨料C，改善了蒸压加气混凝土的结构，抗压强度、导热系数、抗冻性、体积稳定性等性能，使得最终制备的加气混凝土具有轻质高强低导热系数等优点。
在本发明的加气混凝土配方设计中，采用表面活性剂（即十二烷基苯磺酸钠）与铝粉膏形成级配良好的复合型发泡，能使表面气泡具有双重壁膜，从而能使气泡稳定存在，并且聚丙烯腈纤维具有良好的分散性、优异的耐老化性能与适应性、优异的抗裂性和抗冻融性能等特点，适量表面活性剂和少量聚丙烯腈纤维的协同增效作用在降低加气混凝土制品密度的同时提高了制品强度、抗裂性和抗冻性等综合性能。
另外，本发明采用纳米化的废加气混凝土作为原料，既可以作为晶核促进反应又可以填充部分微孔，从而使废料发挥极佳的性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过配方的优化设计，制得B04级别的轻质高强低导热系数加气混凝土块，在满足建筑节能环保和强度等要求上，显著降低砌块容重和导热系数，大幅度提高加气混凝土的强度、体积稳定性、抗冻性等综合性能，并且原材料采用大量废加气混凝土、粉煤灰、石英砂尾矿等固废，符合国家推崇的绿色环保要求，使废弃料得到合理的利用。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种轻质高强低导热系数加气混凝土，包括按重量份数计的如下组分：水泥10～15份，石灰20～30份，石英砂尾矿20～35份，废加气混凝土10～15份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.1～0.3份，骨料C 20～30份；其中，所述骨料C由轻质硬硅钙石晶须、水泥、生石灰、微硅粉、粉煤灰以及水玻璃，经过造粒、高温养护制得，且轻质硬硅钙石晶须的堆积密度为0.045～0.065g/cm3。
优选的，所述石灰中氧化钙含量≥75%，石英砂尾矿中二氧化硅含量≥75%，所述废加气混凝土采用纳米化处理，其中位粒径为350nm，所述脱硫石膏的含水率≤10%，所述聚丙烯腈纤维长度为1～3mm，所述骨料C的直径为1～3mm。所述骨料C中各组分按如下重量份数计：轻质硬硅钙石晶须50～70份、水泥5～10份、生石灰4～8份、微硅粉5～10份、粉煤灰3～5份、水玻璃3～4份。
对于上述骨料C中轻质硬硅钙石晶须可采用如下方法制得：由石灰乳、硅微粉及催化剂经动态水热合成法制得，其中石灰乳通过工业级生石灰消解得到，工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1，水固比为35～45，水热合成温度为230～240℃，通过该方法制得的轻质硬硅钙石晶须具有纤维状的显微结构，由硬硅钙石纤维晶体组成的多孔球状团聚体构成，整个材料的气孔率达到95%以上，堆积密度仅有0.045~0.065g/cm3，硬硅钙石纯度高、结晶度好具有极低的导热系数、良好的体积稳定性及强度。
其中，优选的，所述工业级生石灰中氧化钙含量70～80%；所述硅微粉为800目，且硅微粉中二氧化硅含量≥90%；所述催化剂采用ZrOCl2·8H2O，且催化剂质量为该工业级生石灰和硅微粉总质量的1%。
下面通过具体实施例说明本发明轻质高强低导热系数加气混凝土的性能。
实施例1：
本实施例提供了一种轻质高强低导热系数加气混凝土，包括按重量份数计的如下组分：水泥15份，石灰30份，石英砂尾矿35份，废加气混凝土10份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.1份，骨料C 30份。
其中，骨料C由按如下重量份数计的组分组成：轻质硬硅钙石晶须50份、水泥5份、生石灰8份、微硅粉8份、粉煤灰5份、水玻璃3份。
该轻质高强低导热系数加气混凝土的制备过程如下：
(1)先按照工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1的比例称取工业级生石灰和硅微粉，生石灰提前加水消解制得石灰乳，将石灰乳、硅微粉和少量催化剂一起混合倒入带有搅拌装置的动态釜中水热合成，其中，催化剂采用ZrOCl2·8H2O，且催化剂质量为该工业级生石灰和硅微粉总质量的1%，水固比为35，水热合成温度为230℃，制备出的轻质硬硅钙石晶须堆积密度为0.065g/cm3；然后，将5份水泥、8份生石灰、5份粉煤灰按照比例混合，放入球磨机中处理120min后，其混合物A过800目筛余≤10%；再将水热合成得到的轻质硬硅钙石晶须取50份、上述混合物A、微硅粉8份和水玻璃3份搅拌混合后一起用造粒机造粒形成半成品骨料B；最后将半成品骨料B经过80℃ RH≥95% 24h的养护制度获得成品骨料C。
(2)将废加气混凝土经过破碎机破碎后中位粒径为155um，然后加水倒入球磨机中湿磨120min，得到中位粒径为350nm的废加气混凝土。
(3)按照重量配比：水泥15份，石灰30份，石英砂尾矿35份，废加气混凝土10份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.1份，骨料C30份分别称取原材料，用水量为总物料质量的65%，将上述原材料在1380rpm的搅拌转速下混合均匀得到混合料浆D；将混合料浆D浇筑入模，在45℃条件下预养护4h后脱模切割获得固定规格的坯体；再将坯体放入蒸养釜中蒸压养护，蒸压养护时间为7.5h，温度为190℃，压力为1.3MPa，将蒸压养护完成后的加气块移出蒸压釜，即得B04级轻质高强低导热系数加气混凝土砌块。
实施例2：
本实施例提供了一种轻质高强低导热系数加气混凝土，包括按重量份数计的如下组分：水泥13份，石灰25份，石英砂尾矿27份，废加气混凝土13份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.3份，骨料C 24份。
其中，骨料C由按如下重量份数计的组分组成：轻质硬硅钙石晶须58份、水泥10份、生石灰6份、微硅粉10份、粉煤灰3份、水玻璃4份。
该轻质高强低导热系数加气混凝土的制备过程如下：
(1)先按照工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1的比例称取工业级生石灰和硅微粉，生石灰提前加水消解制得石灰乳，将石灰乳、硅微粉和少量催化剂一起混合倒入带有搅拌装置的动态釜中水热合成，其中，催化剂采用ZrOCl2·8H2O，且催化剂质量为该工业级生石灰和硅微粉总质量的1%，水固比为40，水热合成温度为235℃，制备出的轻质硬硅钙石晶须堆积密度为0.055g/cm3；然后，将10份水泥、6份生石灰、3份粉煤灰按照比例混合，放入球磨机中处理120min后，其混合物A过800目筛余≤10%；再将水热合成得到的轻质硬硅钙石晶须取58份、上述混合物A、微硅粉10份和水玻璃4份搅拌混合后一起用造粒机造粒形成半成品骨料B；最后将半成品骨料B经过80℃ RH≥95% 24h的养护制度获得成品骨料C。
(2) 将废加气混凝土经过破碎机破碎后中位粒径为155um，然后加水倒入球磨机中湿磨120min，得到中位粒径为350nm的废加气混凝土。
(3) 按照重量配比：水泥13份，石灰25份，石英砂尾矿27份，废加气混凝土13份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.3份，骨料C24份分别称取原材料，用水量为总物料质量的60%，将上述原材料在1100rpm的搅拌转速下混合均匀得到混合料浆D；将混合料浆D浇筑入模，在57℃条件下预养护4h后脱模切割获得固定规格的坯体；再将坯体放入蒸养釜中蒸压养护，蒸压养护时间为9h，温度为180℃，压力为1.0MPa，将蒸压养护完成后的加气块移出蒸压釜，即得B04级轻质高强低导热系数加气混凝土砌块。
实施例3：
本实施例提供了一种轻质高强低导热系数加气混凝土，包括按重量份数计的如下组分：水泥10份，石灰20份，石英砂尾矿25份，废加气混凝土10份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.2份，骨料C 20份。
其中，骨料C由按如下重量份数计的组分组成：轻质硬硅钙石晶须70份、水泥8份、生石灰4份、微硅粉5份、粉煤灰4份、水玻璃4份。
该轻质高强低导热系数加气混凝土的制备过程如下：
(1)先按照工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1的比例称取工业级生石灰和硅微粉，生石灰提前加水消解制得石灰乳，将石灰乳、硅微粉和少量催化剂一起混合倒入带有搅拌装置的动态釜中水热合成，其中，催化剂采用ZrOCl2·8H2O，且催化剂质量为该工业级生石灰和硅微粉总质量的1%，水固比为45，水热合成温度为240℃，制备出的轻质硬硅钙石晶须堆积密度为0.045g/cm3；然后，将8份水泥、4份生石灰、4份粉煤灰按照比例混合，放入球磨机中处理120min后，其混合物A过800目筛余≤10%；再将水热合成得到的轻质硬硅钙石晶须取70份、上述混合物A、微硅粉5份和水玻璃4份搅拌混合后一起用造粒机造粒形成半成品骨料B；最后将半成品骨料B经过80℃ RH≥95% 24h的养护制度获得成品骨料C。
(2) 将废加气混凝土经过破碎机破碎后中位粒径为155um，然后加水倒入球磨机中湿磨120min，得到中位粒径为350nm的废加气混凝土。
(3) 按照重量配比：水泥10份，石灰20份，石英砂尾矿25份，废加气混凝土10份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.2份，骨料C20份分别称取原材料，用水量为总物料质量的50%，将上述原材料在800rpm的搅拌转速下混合均匀得到混合料浆D；将混合料浆D浇筑入模，在48℃条件下预养护4h后脱模切割获得固定规格的坯体；再将坯体放入蒸养釜中蒸压养护，蒸压养护时间为10h，温度为185℃，压力为1.1MPa，将蒸压养护完成后的加气块移出蒸压釜，即得B04级轻质高强低导热系数加气混凝土砌块。
实施例4：
本实施例提供了一种轻质高强低导热系数加气混凝土，包括按重量份数计的如下组分：水泥15份，石灰25份，石英砂尾矿20份，废加气混凝土15份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.2份，骨料C 25份。
其中，骨料C由按如下重量份数计的组分组成：轻质硬硅钙石晶须66份、水泥7份、生石灰4份、微硅粉6份、粉煤灰3份、水玻璃4份。
该轻质高强低导热系数加气混凝土的制备过程如下：
(1)先按照工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1的比例称取工业级生石灰和硅微粉，生石灰提前加水消解制得石灰乳，将石灰乳、硅微粉和少量催化剂一起混合倒入带有搅拌装置的动态釜中水热合成，其中，催化剂采用ZrOCl2·8H2O，且催化剂质量为该工业级生石灰和硅微粉总质量的1%，水固比为45，水热合成温度为240℃，制备出的轻质硬硅钙石晶须堆积密度为0.045g/cm3；然后，将7份水泥、4份生石灰、3份粉煤灰按照比例混合，放入球磨机中处理120min后，其混合物A过800目筛余≤10%；再将水热合成得到的轻质硬硅钙石晶须取66份、上述混合物A、微硅粉6份和水玻璃4份搅拌混合后一起用造粒机造粒形成半成品骨料B；最后将半成品骨料B经过80℃ RH≥95% 24h的养护制度获得成品骨料C。
(2) 将废加气混凝土经过破碎机破碎后中位粒径为155um，然后加水倒入球磨机中湿磨120min，得到中位粒径为350nm的废加气混凝土。
(3) 按照重量配比：水泥15份，石灰25份，石英砂尾矿20份，废加气混凝土15份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.2份，骨料C 25份分别称取原材料，用水量为总物料质量的58%，将上述原材料在1380rpm的搅拌转速下混合均匀得到混合料浆D；将混合料浆D浇筑入模，在50℃条件下预养护4h后脱模切割获得固定规格的坯体；再将坯体放入蒸养釜中蒸压养护，蒸压养护时间为8.5h，温度为185℃，压力为1.1MPa，将蒸压养护完成后的加气块移出蒸压釜，即得B04级轻质高强低导热系数加气混凝土砌块。
实施例5：
本实施例考察了不同摩尔比的生石灰与硅微粉对制备的轻质硬硅钙石晶须以及后续制备的加气混凝土性能影响，为了体现不同摩尔比生石灰与硅微粉的使用在加气混凝土中带来的效果差异，本实施例设计了A组、B组和C组三组实验进行对比，其中，A组采用上述实施例3中制备轻质硬硅钙石的原材料组分摩尔比，即A组生石灰与硅微粉的摩尔比为0.9:1；B组生石灰与硅微粉的摩尔比为0.8:1；C组生石灰与硅微粉的摩尔比为1.05:1。本实施例中A组、B组和C组的加气混凝土制备过程一致，均同上述实施例3。
实验检测结果表明，A组水热合成产物中仅有硬硅钙石且结晶度较高，堆积密度仅有0.045g/cm3；B组水热合成产物有托贝莫来石、硬硅钙石、二氧化硅，堆积密度为0.150g/cm3，C组水热合成产物中有托贝莫来石、硬硅钙石、碳酸钙、六水原硅酸钙等，堆积密度为0.188g/cm3；同时仅有A组制备的加气混凝土能同时达到密度B04级，抗压强度A5.0，B组和C组密度均为B05级，抗压强度A3.5。另外，对制得加气混凝土的抗冻性、体积稳定性以及导热系数性能检测，A组均优于B组和C组加气混凝土。
实施例6：
本实施例考察了不同水热温度对制备的轻质硬硅钙石晶须以及后续制备的加气混凝土性能影响，为了体现不同水热温度在加气混凝土中带来的效果差异，本实施例设计了A组、B组两组实验进行对比，其中，A组采用上述实施例1中制备硬硅钙石的水热温度，即A组水热温度为230℃；B组水热温度为220℃。本实施例中A组和B组的加气混凝土制备过程一致，均同上述实施例1。
实验检测结果表明，A组水热合成产物中仅有硬硅钙石且结晶度较高，堆积密度仅有0.065g/cm3；B组水热合成产物有托贝莫来石、硬硅钙石、二氧化硅、碳酸钙，堆积密度为0.167g/cm3；同时仅有A组制备的加气混凝土能同时达到密度B04级，抗压强度A5.0，B组密度为B05级，抗压强度A3.5。另外，对制得加气混凝土的抗冻性、体积稳定性以及导热系数性能检测，A组优于B组加气混凝土；而若水热温度过高无疑是对资源的浪费且温度过高、压强较大、安全系数较低，因此，本发明中对轻质硬硅钙石晶须的水热合成温度选用230～240℃。
实施例7：
本实施例考察了不同水固比对制备的轻质硬硅钙石晶须以及后续制备的加气混凝土性能影响，为了体现不同水固比在加气混凝土中带来的效果差异，本实施例设计了A组、B组两组实验进行对比，其中，A组采用上述实施例1中制备轻质硬硅钙石的水固比，即A组水固比为35；B组水固比为30。本实施例中A组和B组的加气混凝土制备过程一致，均同上述实施例1。
实验检测结果表明，A组水热合成产物中仅有硬硅钙石且结晶度较高，堆积密度仅有0.065g/cm3；B组水热合成产物有托贝莫来石、硬硅钙石、二氧化硅，堆积密度为0.142g/cm3；同时仅有A组制备的加气混凝土能同时达到密度B04级，抗压强度A5.0，B组密度为B05级，抗压强度A3.5。另外，对制得加气混凝土的抗冻性、体积稳定性以及导热系数性能检测，A组优于B组加气混凝土；而若水固比过高无疑是对资源的浪费且降低了效率和安全性，因此，本发明中对轻质硬硅钙石晶须的水热合成过程中水固比选用35～45。
实施例8：
本实施例考察了催化剂对制备的轻质硬硅钙石晶须以及后续制备的加气混凝土性能影响，为了体现催化剂在加气混凝土中带来的效果差异，本实施例设计了A组、B组两组实验进行对比，其中，A组采用上述实施例3中制备硬硅钙石的催化剂，即A组含有催化剂；B组无催化剂。本实施例中A组和B组的加气混凝土制备过程一致，均同上述实施例3。
实验检测结果表明，A组水热合成产物中仅有硬硅钙石且结晶度较高，堆积密度仅有0.045g/cm3；B组水热合成产物有托贝莫来石、硬硅钙石、二氧化硅，堆积密度为0.195g/cm3；同时仅有A组制备的加气混凝土能同时达到密度B04级，抗压强度A5.0，B组密度为B05级，抗压强度A3.5。另外，对制得加气混凝土的抗冻性、体积稳定性以及导热系数性能检测，A组优于B组加气混凝土。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：水泥10～15份，石灰20～30份，石英砂尾矿20～35份，废加气混凝土10～15份，脱硫石膏5份，十二烷基苯磺酸钠0.005份，铝粉膏0.0012份，聚丙烯腈纤维0.1～0.3份，骨料C 20～30份；所述骨料C由轻质硬硅钙石晶须、水泥、生石灰、微硅粉、粉煤灰以及水玻璃，经过造粒、高温养护制得，且轻质硬硅钙石晶须的堆积密度为0.045～0.065g/cm3。
2.如权利要求1所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述石灰中氧化钙含量≥75%，石英砂尾矿中二氧化硅含量≥75%。
3.如权利要求1所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述废加气混凝土采用纳米化处理，其中位粒径为350nm。
4.如权利要求1所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述脱硫石膏的含水率≤10%。
5.如权利要求1所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述聚丙烯腈纤维长度为1～3mm。
6.如权利要求1所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述骨料C的直径为1～3mm。
7.如权利要求1所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述骨料C中轻质硬硅钙石晶须由石灰乳、硅微粉及催化剂经动态水热合成法制得，其中石灰乳通过工业级生石灰消解得到，工业级生石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1，水固比为35～45，水热合成温度为230～240℃。
8.如权利要求7所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述工业级生石灰中氧化钙含量70～80%；所述硅微粉为800目，且硅微粉中二氧化硅含量≥90%；所述催化剂采用ZrOCl2·8H2O，且催化剂质量为该工业级生石灰和硅微粉总质量的1%。
9.如权利要求1所述的轻质高强低导热系数加气混凝土，其特征在于：所述骨料C中各组分按如下重量份数计：轻质硬硅钙石晶须50～70份、水泥5～10份、生石灰4～8份、微硅粉5～10份、粉煤灰3～5份、水玻璃3～4份。
10.如权利要求1～9任一项所述轻质高强低导热系数加气混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)骨料C的制备
a、制备轻质硬硅钙石晶须，按照工业级石灰和硅微粉的摩尔比为0.9:1的比例称取工业级生石灰和硅微粉，工业级生石灰提前加水消解制得石灰乳，将石灰乳、硅微粉和催化剂一起混合倒入带有搅拌装置的动态釜中进行水热合成反应，该水热合成反应的水固比为35～45，水热合成温度为230～240℃；
b、将水泥、生石灰、粉煤灰按设计比例混合后，放入球磨机中处理后，得混合物A过800目筛余≤10%；
c、将上述制备的轻质硬硅钙石晶须、混合物A、微硅粉、水玻璃搅拌混合后一起用造粒机造粒形成半成品骨料B，并将半成品骨料B经过80℃、RH≥95% 、24h的养护条件获得成品骨料C；
2)废加气混凝土的纳米化
将废加气混凝土经过破碎机破碎处理，再加水倒入球磨机中湿磨处理，得到纳米化废加气混凝土；
3)按设计比例称取水泥、石灰、石英砂尾矿、废加气混凝土、脱硫石膏、十二烷基苯磺酸钠、铝粉膏、聚丙烯腈纤维、骨料C，加水在800～1380rpm的搅拌转速下混合均匀，得到混合料浆D；
4)将混合料浆D浇筑入模，在45～57℃条件下预养护4h后脱模切割获得固定规格的坯体，将坯体放入蒸养釜中蒸压养护，蒸压养护时间为7.5～10h，温度为180～190℃，压力为1～1.3MPa，将蒸压养护完成后的加气块移出蒸压釜，即得轻质高强低导热系数加气混凝土。
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