CN115849808A - 一种环保加气混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及加气混凝土砌块领域，具体公开了一种环保加气混凝土砌块及其制备方法。一种环保加气混凝土砌块由包含以下重量份的原料制成：水泥80‑100份；石灰粉20‑40份；粉煤灰50‑80份；石子80‑100份；改性铁尾砂50‑80份；水350‑500份；发泡剂10‑20份；稳泡剂2‑6份；减水剂5‑12份；所述改性铁尾砂由以下步骤制备获得：S1、取铁尾砂、黏土和石膏按重量比为（10‑15）:（4‑7）:1混合均匀，加入后水进行湿磨2‑3h，然后进行烘干，得到预处理料；S2、将步骤S1中的预处理料，分别在100‑300℃、500‑700℃、800‑900℃下煅烧2‑3h，冷却后粉磨得到改性铁尾砂。本申请的环保加气混凝土砌块，能够克服铁尾砂应用带来的缺陷，具有优异稳定的结构强度。
Description
技术领域
本申请涉及加气混凝土砌块领域，更具体地说，它涉及一种环保加气混凝土砌块及其制备方法。
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、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。其是以粉煤灰，石灰，水泥，石膏，矿渣等为主要原料，加入适量发气剂，调节剂，气泡稳定剂，经配料搅拌，浇注，静停，切割和高压蒸养等工艺过程而制成的一种多孔混凝土制品。
在公开号为CN104291748A的中国发明专利申请文件中公开了一种加气混凝土砌块的制备方法，所述制备方法包括：将铁尾砂、石英尾砂和水进行混合，得到浆料A1；将浆料A1、水泥、石灰、铝粉和稳泡剂进行混合，得到浆料A2；将浆料A2浇注入模后进行初养护；待初养护结束后，脱模并分割，得到砌块胚体；将砌块胚体进行蒸汽养护，制得加气混凝土砌块；其中，相对于100重量份的铁尾砂，所述石英尾砂的用量为50-200重量份，所述水的用量为100-200重量份，所述水泥的用量为20-70重量份，所述石灰的用量为25-50重量份，所述铝粉的用量为0.2-0.5重量份，所述稳泡剂的用量为25-50重量份。
针对上述中的相关技术，发明人认为，铁尾砂作为工业生产中大量产生的副产物，虽然在混凝土砌块中使用可以起到合理利用资料的作用，但铁尾砂的凝胶性差，与其他组分原料间的结合性差，往往相比不添加铁尾砂的混凝土砌块强度要差，导致铁尾砂的应用受限，因此，目前亟需提出一种方案以解决上述技术问题。
发明内容
为了解决铁尾砂在加气混凝土砌块的应用缺陷，使得到的加气混凝土砌块具有优异的强度，本申请提供一种环保加气混凝土砌块。
第一方面，本申请提供一种环保加气混凝土砌块，采用如下的技术方案：
一种环保加气混凝土砌块，包含以下重量份的原料制成：
水泥80-100份；
石灰粉20-40份；
粉煤灰50-80份；
石子80-100份；
改性铁尾砂50-80份；
水350-500份；
发泡剂10-20份；
稳泡剂2-6份；
减水剂5-12份；
所述改性铁尾砂由以下步骤制备获得：
S1、取铁尾砂、黏土和石膏按重量比为(10-15):(4-7):1混合均匀，加入后水进行湿磨2-3h，然后进行烘干，得到预处理料；
S2、将步骤S1中的预处理料，分别在100-300℃、500-700℃、800-900℃下煅烧2-3h，冷却后粉磨得到改性铁尾砂。
通过采用上述技术方案，在对铁尾砂的改性过程，黏土和石膏在高温状态性对铁尾砂起到一定的修饰作用，使铁尾砂形貌发生了明显变换，原铁尾砂颗粒连接不紧密、颗粒表面凝胶活性低，而改性后得到的改性铁尾砂，颗粒较大，且颗粒表面存在凝胶化的物质层，使颗粒彼此之间连接更加紧密，并表现出较高的凝胶活性。同时，改性铁尾砂的表面结构变得丰富，与其他原料之间具有良好稳定的结合性，使整体体系的结构强度进一步提高。因此，本申请添加使用改性铁尾砂，得到的环保加气混凝土砌块，能够克服铁尾砂应用带来的缺陷，具有优异稳定的结构强度，且对铁尾砂的应用限制大大降低，环保方面进步性也明显。
优选的，S1步骤中，铁尾砂、黏土和石膏的重量比为14:5:1。
通过采用上述技术方案，上述重量比的铁尾砂、黏土和石膏在改性过程中，相互间的配合效果最为优异，最终得到的改性铁尾砂在应用于环保加气混凝土砌块中，能够表现出优异的凝胶亲和性，以保证环保加气混凝土砌块结构强度。
优选的，所述环保加气混凝土砌块的原料中还加入有重量份为15-35份的功能助剂，所述功能助剂由赤泥和磷尾砂组成，且赤泥和磷尾砂的重量比为(1.3-2.1):1。
通过采用上述技术方案，赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，其能够起到良好的凝胶填充作用；磷尾砂可充当骨架作用，对环保加气混凝土砌块的强度起到提高作用；而当赤泥和磷尾砂组成功能助剂使用时，相互之间能够起到复配增效作用，并与改性铁尾砂之间形成相互交叉的凝胶骨架，进而使环保加气混凝土砌块的结构强度大大提高。
优选的，所述赤泥和磷尾砂的重量比为1.5:1。
通过采用上述技术方案，上述重量比的赤泥和磷尾砂所组成的功能助剂，在应用过程中发挥的效果最为优异，与改性铁尾砂之间配合效果较好，进而得到结构强度卓越的环保加气混凝土砌块。
优选的，所述发泡剂为铝粉、双氧水和漂白粉中的一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，上述种类的发泡剂，能够在各组分原料形成的浆料中发气形成大量细小而均匀的气派，气泡相互独立并均匀分布在水泥浆中，形成大量封闭的孔隙，使得到的环保加气混凝土砌块固化后形成一个优异稳定的网状结构体系。
优选的，所述稳泡剂为皂荚粉、氧化石蜡、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，上述种类的稳泡剂能够增加了气泡的密实度、增强气泡壁的韧性，确保气泡的耐压能力，减少气泡的破裂几率，进而能够保证环保加气混凝土砌块的整体品质。
优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂、木质素减水剂和萘磺酸盐减水剂中的一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，上述种类的减水剂能够使各组分原料形成的浆体具有优异的流动性，进而使后期成型得到的环保加气混凝土砌块具有稳定的结构。
第二方面，本申请提供一种环保加气混凝土砌块的制备方法，采用如下的技术方案：
一种环保加气混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比准备包含水泥、石灰粉、粉煤灰、石子、改性铁尾砂、水、发泡剂、稳泡剂和减水剂的原料；
(2)将步骤(1)中的改性铁尾砂和水进行混合，再加入泥、石灰粉、粉煤灰、石子、发泡剂、稳泡剂和减水剂进行混合，得到浆料；
(3)将步骤(2)中的浆料浇筑入模，初步养护成型后，脱膜分割，再进行蒸汽养护，得到环保加气混凝土砌块。
通过采用上述技术方案，本申请环保加气混凝土砌块的制备步骤较少，工艺简单，便于大规模生产。而将各组分原料分步添加进行混合，过程易于进行品质管控。同时，采用整体初步养护成型，再分割后进行蒸汽养护，能够使各组分原料间充分发挥作用配合，有利于保证得到环保加气混凝土砌块的品质。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过对铁尾砂进行改性处理，克服可铁尾砂应用存在的自身缺陷，得到凝胶活性优异的改性铁尾砂，得到的环保加气混凝土砌块，能够克服铁尾砂应用带来的缺陷，具有优异稳定的结构强度；同时，本申请的改性铁尾砂使得铁尾砂能够被大量有效利用，整体应用性突出；
2、加入由赤泥和磷尾砂组成的功能助剂，相互之间能够起到复配增效作用，并与改性铁尾砂之间形成相互交叉的凝胶骨架，进而使环保加气混凝土砌块的结构强度大大提高。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的各实施例中所用的原料，除特殊说明之外，其他均为市售：
铁尾砂、磷尾砂购自湖北大江环保科技股份有限公司，细度模数为2.0；
黏土购自灵寿县万竹矿产品有限公司，粒度300目，品级二级；
石膏购自济南弘达化工有限公司，工业级石膏粉；
水泥购自为天瑞水泥PO.42.5；
石子为玄武岩材质，由规格为4-6mmm、8-12mmm的碎石按质量比为1:1.5级配而成；
粉煤灰为购自石家庄大恒矿产品加工有限公司的一级粉煤灰，规格200目；
聚羧酸减水剂购自为广州漠克建材科技有限公司，型号MT2800；
赤泥购自平果县盈笑赤泥销售部。
原料和/或中间体的制备例
制备例1
改性铁尾砂，其由以下步骤制备获得：
S1、取铁尾砂、黏土和石膏按重量比为14:5:1混合均匀，加入后水进行湿磨2.5h，然后进行烘干，得到预处理料；
S2、将步骤S1中的预处理料，分别在200℃、600℃、850℃下煅烧2.5h，冷却后粉磨得到改性铁尾砂。
制备例2
改性铁尾砂，其由以下步骤制备获得：
S1、取铁尾砂、黏土和石膏按重量比为14:5:1混合均匀，加入后水进行湿磨2h，然后进行烘干，得到预处理料；
S2、将步骤S1中的预处理料，分别在300℃、700℃、900℃下煅烧2h，冷却后粉磨得到改性铁尾砂。
制备例3
改性铁尾砂，其由以下步骤制备获得：
S1、取铁尾砂、黏土和石膏按重量比为14:5:1混合均匀，加入后水进行湿磨3h，然后进行烘干，得到预处理料；
S2、将步骤S1中的预处理料，分别在100℃、500℃、800℃下煅烧3h，冷却后粉磨得到改性铁尾砂。
制备例4
改性铁尾砂，与制备例1的不同之处在于，S1步骤中，铁尾砂、黏土和石膏的重量比为12.5:5.5:1。
制备例5
改性铁尾砂，与制备例1的不同之处在于，S1步骤中，铁尾砂、黏土和石膏的重量比为10:4:1。
制备例6
改性铁尾砂，与制备例1的不同之处在于，S1步骤中，铁尾砂、黏土和石膏的重量比为15:7:1。
实施例
实施例1
一种环保加气混凝土砌块，各组分及其相应的重量如表1所示，并通过如下步骤制备获得：(1)按配比准备包含水泥、石灰粉、粉煤灰、石子、改性铁尾砂、水、发泡剂、稳泡剂和减水剂的原料；
(2)将步骤(1)中的改性铁尾砂和水进行混合，再加入泥、石灰粉、粉煤灰、石子、发泡剂、稳泡剂和减水剂进行混合，得到浆料；
(3)将步骤(2)中的浆料浇筑入模，初步养护成型后初步养护温度为50℃，养护时间为2h，脱膜分割，再进行蒸汽养护，先抽真空至压强至0.06MPa后，保持0.5h，然后升压至压强为1.5MPa后，恒压保持8h，得到环保加气混凝土砌块。
注：上述步骤中的发泡剂为铝粉；稳泡剂为氧化石蜡；减水剂为聚羧酸减水剂；改性铁尾砂为制备例1中获得。
实施例2-3
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表1所示。
表1实施例1-3中各组分及其重量份数(kg/份)
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 水泥 | 90 | 80 | 100 |
| 石灰粉 | 30 | 20 | 40 |
| 粉煤灰 | 65 | 50 | 80 |
| 石子 | 90 | 80 | 100 |
| 改性铁尾砂 | 65 | 50 | 80 |
| 水 | 425 | 350 | 500 |
| 发泡剂 | 15 | 10 | 20 |
| 稳泡剂 | 4 | 2 | 6 |
| 减水剂 | 8.5 | 5 | 12 |
实施例4
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，改性铁尾砂为制备例2中获得。
实施例5
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，改性铁尾砂为制备例3中获得。
实施例6
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，改性铁尾砂为制备例4中获得。
实施例7
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，改性铁尾砂为制备例5中获得。
实施例8
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，改性铁尾砂为制备例6中获得。
实施例9
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，发泡剂为双氧水。
实施例10
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，稳泡剂为皂荚粉和聚丙烯酰胺按重量比为1:1组成。
实施例11
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，减水剂为萘磺酸盐减水剂。
实施例12
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，步骤(2)具体设置为，将步骤(1)中的改性铁尾砂和水进行混合，再加入泥、石灰粉、粉煤灰、石子、发泡剂、稳泡剂、减水剂和功能助剂进行混合，得到浆料；功能助剂的重量份为25份，其由赤泥和磷尾砂按重量比为1.5:1组成。
实施例13
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，功能助剂由赤泥和磷尾砂按重量比为1.3:1组成。
实施例14
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，功能助剂由赤泥和磷尾砂按重量比为2.1:1组成。
实施例15
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，功能助剂由赤泥和磷尾砂按重量比为1.7:1组成。
实施例16
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，功能助剂的重量份为15份。
实施例17
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，功能助剂的重量份为35份。
实施例18
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，功能助剂为赤泥。
实施例19
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，功能助剂为磷尾砂。
对比例
对比例1
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，改性铁尾砂等质量替换为铁尾砂。
对比例2
一种环保加气混凝土砌块，与实施例12的不同之处在于，组分原料中不含有改性铁尾砂。
对比例3
一种环保加气混凝土砌块，与实施例1的不同之处在于，组分原料中不含有改性铁尾砂。
性能检测试验试验样品：采用实施例1-19中获得的环保加气混凝土砌块作为试验样品1-19，采用对比例1-3中获得的环保加气混凝土砌块作为对照样品1-3。
试验方法：将试验样品1-19和对照样品1-3分别制作为4cm×4cm×16cm的标准试件各10个，然后将各标准试件在温度为20℃、湿度为85％的标准养护箱中进行养护24h，最后在20℃水中养护28d后，根据标准GB/T17671-1999规定的《水泥胶砂强度检验方法》中的要求对各标准试件的抗压强度进行检测，并对应试验样品1-19和对照样品1-3取10个标准试件的抗压强度平均值，记录在表2中。
表2试验样品1-19和对照样品1-3的测试结果
结合实施例1和对比例1-2并结合表2可以看出，本申请改性铁尾砂的应用能够大大提高加气混凝土砌块的抗压强度，且想比使用普通铁尾砂的加气混凝土砌块，使用改性铁尾砂的加气混凝土砌块具有明显的抗压强度优势，使铁尾砂原料自身的缺陷得到克服，整体的应用性大大提高。
结合实施例1和实施例12-17并结合表2可以看出，加入由赤泥和磷尾砂组成的功能助剂能够大大提高加气混凝土砌块整体的抗压强度。再结合实施例18-19可得，将赤泥和磷尾砂中的一种单独作为功能助剂使用，对加气混凝土砌块抗压强度的提升效果，均不如二者配合带来的效果优异，说明赤泥和磷尾砂在加气混凝土砌块中起到优异的复配增效作用。
结合实施例1、实施例12-17和对比例2-3并结合表2可以看出，单独使用功能助剂或单独使用改性铁尾砂，带来的提升效果均有限，说明赤泥和磷尾砂组成的功能助剂能够更好的配合改性铁尾砂发挥作用，而赤泥和磷尾砂组成的功能助剂能够与改性铁尾砂之间起到1+1大于2的效果，对加气混凝土砌块的抗压强度带来显著的提升。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种环保加气混凝土砌块，其特征在于，所述环保加气混凝土砌块由包含以下重量份的原料制成：
水泥 80-100份；
石灰粉 20-40份；
粉煤灰 50-80份；
石子 80-100份；
改性铁尾砂 50-80份；
水 350-500份；
发泡剂 10-20份；
稳泡剂 2-6份；
减水剂 5-12份；
所述改性铁尾砂由以下步骤制备获得：
S1、取铁尾砂、黏土和石膏按重量比为（10-15）:（4-7）:1混合均匀，加入后水进行湿磨2-3h，然后进行烘干，得到预处理料；
S2、将步骤S1中的预处理料，分别在100-300℃、500-700℃、800-900℃下煅烧2-3h，冷却后粉磨得到改性铁尾砂。
2.根据权利要求1所述的环保加气混凝土砌块，其特征在于：S1步骤中，铁尾砂、黏土和石膏的重量比为14:5:1。
3.根据权利要求1所述的环保加气混凝土砌块，其特征在于：所述环保加气混凝土砌块的原料中还加入有重量份为15-35份的功能助剂，所述功能助剂由赤泥和磷尾砂组成，且赤泥和磷尾砂的重量比为（1.3-2.1）:1。
4.根据权利要求3所述的环保加气混凝土砌块，其特征在于：所述赤泥和磷尾砂的重量比为1.5:1。
5.根据权利要求1所述的环保加气混凝土砌块，其特征在于：所述发泡剂为铝粉、双氧水和漂白粉中的一种或几种的组合物。
6.根据权利要求1所述的环保加气混凝土砌块，其特征在于：所述稳泡剂为皂荚粉、氧化石蜡、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种或几种的组合物。
7.根据权利要求1所述的环保加气混凝土砌块，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂、木质素减水剂和萘磺酸盐减水剂中的一种或几种的组合物。
8.权利要求1所述的环保加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按配比准备包含水泥、石灰粉、粉煤灰、石子、改性铁尾砂、水、发泡剂、稳泡剂和减水剂的原料；
（2）将步骤（1）中的改性铁尾砂和水进行混合，再加入泥、石灰粉、粉煤灰、石子、发泡剂、稳泡剂和减水剂进行混合，得到浆料；
（3）将步骤（2）中的浆料浇筑入模，初步养护成型后，脱膜分割，再进行蒸汽养护，得到环保加气混凝土砌块。
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