一種石英風(fēng)化砂制備的a3.5 b05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石英風(fēng)化砂制備的A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊及其制備方法，屬于新型節(jié)能環(huán)保墻體材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]石英風(fēng)化砂，是天然石英經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年風(fēng)化后形成，其原結(jié)晶形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)化，變成細(xì)小的晶粒，部分轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，主要成份為二氧化硅(S12),含有少量氧化鋁(A1203)、氧化鉀(K20)、氧化鐵(Fe2O3)和氧化鈣(CaO)。石英風(fēng)化砂在蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過(guò)程主要作用是提供S12，其礦物組分復(fù)雜，含量最多的是石英，其次是長(zhǎng)石，還夾雜著云母、碳酸鹽、粘土等，其中還含有一定數(shù)量的Na2O和K20，它們生成可溶性Na2SOjP K 2S04。
[0003]石英風(fēng)化砂中含有的粘土雜質(zhì)對(duì)蒸壓加氣混凝土砌塊性能的影響很大:一方面，由于粘土是一種高分散物料，吸水性強(qiáng)，含量過(guò)高時(shí)，會(huì)使料漿粘度增大，若為了保證一定的粘度而增加用水量，則又延長(zhǎng)了坯體硬化時(shí)間；另一方面，粘土中含有一定量的Al2O3，它促進(jìn)蒸壓加氣混凝土水化產(chǎn)物托勃莫來(lái)石(tobermorite)相的生成。
[0004]托勃莫來(lái)石是硅氧四面體單鏈和氧化鈣多面體構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)之間含有水分，層間水不穩(wěn)定，極易失水造成體積收縮變形。為了獲得性能穩(wěn)定優(yōu)良的加氣混凝土制品，必需對(duì)托勃莫來(lái)石加以控制。
[0005]目前，隨著蒸壓砂加氣混凝土砌塊行業(yè)工藝技術(shù)和裝備的快速發(fā)展，大批量生產(chǎn)B06、B07級(jí)蒸壓加氣砌塊的能力已趨成熟。但能因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際條件大批量、高合格率生產(chǎn)A2.0 B04、A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝砌塊、薄塊的建材企業(yè)很少。生產(chǎn)A2.0 B04、A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊的主要難點(diǎn)在于，在降低產(chǎn)品容重的同時(shí)，又要保證產(chǎn)品強(qiáng)度。B04、B05級(jí)蒸壓加氣混凝土制品質(zhì)量的好壞直接影響自保溫墻體和混凝土梁、柱和剪力墻等冷熱橋部位保溫處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種采用石英風(fēng)化砂制備A3.5 B05級(jí)蒸壓砂加氣混凝土砌塊。通過(guò)嚴(yán)格控制各原材料質(zhì)量，調(diào)整配合比和精確計(jì)量，改善工藝方法，提高坯體的穩(wěn)定性，保證蒸壓砂加氣混凝土砌塊氣孔結(jié)構(gòu)好、容重低、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)和干燥收縮值低、抗凍性好。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種石英風(fēng)化砂制備的A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊，該混凝土砌塊包括如下重量份的干物料組成:石英風(fēng)化砂55-70份，水泥12-30份，生石灰10-28份，鋁粉膏0.10-0.13份，磷石膏3-6份；其中，該混凝土砌塊的干物料組份還包括水，水與干物料的質(zhì)量比為
0.67-0.72:1。
[0008]上述混凝土砌塊的干物料進(jìn)一步優(yōu)選為包括如下重量份的干物料組成:石英風(fēng)化砂62.4份，水泥19.5份，生石灰13.6份，鋁粉膏0.12份，磷石膏4.38份；其中，該混凝土砌塊的干物料組份還包括水，水與干物料的質(zhì)量比為0.68:1。
[0009]本發(fā)明還提供一種石英風(fēng)化砂制備A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊的方法，包括如下制備步驟:
1)將石英風(fēng)化砂與磷石膏按重量比混合后，輸送至球磨機(jī)，將水、廢漿以流量比為7:1加入球磨機(jī)，混磨10-30min，得到細(xì)度為25_28%、質(zhì)量百分比濃度為58-65%的料漿；粉碎并球磨生石灰，得到細(xì)度為10%-13%的生石灰粉；將水與鋁粉膏以質(zhì)量比為8-10:1混合，攪拌得到鋁漿；
2)將水泥、生石灰粉、料漿、水加入攪拌罐中，混合，攪拌25-35s，采用0.3-0.4MPa的蒸汽加熱至30-35°C，停止加熱，往攪拌罐中加入鋁漿，繼續(xù)攪拌35-40S后，將攪拌罐內(nèi)的料漿卸入模框內(nèi)，并將模框送進(jìn)室溫為48-52°C的預(yù)養(yǎng)間內(nèi)靜停，料漿在模框內(nèi)膨脹，40-48min后形成穩(wěn)定的還體，還體無(wú)下沉、塌陷、冒泡和泌水等現(xiàn)象，繼續(xù)靜養(yǎng)170_190min后切割，去除坯體切割后的邊角料，將坯體送入蒸壓釜內(nèi)；
3)對(duì)釜內(nèi)的坯體按配氣制度進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)，坯體在蒸壓釜內(nèi)依次經(jīng)過(guò)抽真空、升壓、恒壓和降壓后得到A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊。
[0010]所述的步驟I)中，所述的細(xì)度為干物料經(jīng)過(guò)180目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩的篩余量所占質(zhì)量百分比。
[0011]所述的步驟I)中，所述的廢漿為步驟2)中坯體切割后的邊角料進(jìn)入循環(huán)水后，經(jīng)攪拌形成的密度為1.2-1.3g/cm3的混合物，該混合物的主要成分包括水、石英風(fēng)化砂和水泥提供的二氧化硅、石灰和水泥中氧化鈣水化反應(yīng)形成的氫氧化鈣、水化硅酸鈣。
[0012]所述的步驟2)中，水泥、生石灰粉、料漿、水加入攪拌罐中，混合，攪拌30s，采用
0.35MPa的蒸汽加熱至31°C，停止加熱，往攪拌罐中加入鋁漿，繼續(xù)攪拌40s后，將攪拌罐內(nèi)的料漿卸入?？騼?nèi)，將?？蛩瓦M(jìn)室溫為50°C的預(yù)養(yǎng)間內(nèi)靜停，料漿在模框內(nèi)發(fā)氣膨脹，45min后形成穩(wěn)定的還體，還體無(wú)下沉、塌陷、冒泡和泌水等不穩(wěn)定現(xiàn)象，繼續(xù)靜養(yǎng)185min后切割，去除坯體切割后的邊角料，將坯體送入蒸壓釜內(nèi)。
[0013]所述的步驟3)中，蒸壓釜內(nèi)抽真空后，蒸壓釜內(nèi)壓力為-0.03MPa ;再向蒸壓釜內(nèi)輸送蒸汽，在10-15min內(nèi)升至OMPa ;繼續(xù)升壓，在50_70min內(nèi)升至0.45MPa ;進(jìn)一步升壓，在25-35min內(nèi)升至0.8MPa ;再次升壓，25_35min內(nèi)升至1.32MPa ;及時(shí)向蒸壓釜內(nèi)補(bǔ)充蒸汽，保持釜內(nèi)壓力為1.31-1.3310^，維持6-711 ;然后排氣降壓，在25_35min內(nèi)降壓至
1.0MPa ;進(jìn)一步排氣降壓，在25-35min內(nèi)降壓至0.65MPa ;繼續(xù)排氣降壓，將蒸壓釜內(nèi)壓力降至常壓。
[0014]上述中水泥為P.0 42.5普通硅酸鹽水泥，該硅酸鹽水泥在混凝土砌塊的制備中主要是遇水后迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量的水化硅酸鈣凝膠，料漿粘度迅速增長(zhǎng)保證澆注穩(wěn)定性，坯體形成后并加速坯體的硬化，有利于切割。同時(shí)水泥也是CaO的提供者。
[0015]生石灰的消化速度為8-15min/°C，消化溫度為75_85°C，A(Ca0+Mg0)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68-80%，該生石灰在混凝土砌塊的制備中主要提供有效CaO和熱量，對(duì)料漿稠化過(guò)程及坯體的早期強(qiáng)度起重要作用。有效CaO水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，促進(jìn)鋁膏發(fā)氣。
[0016]磷石膏，其二水硫酸鈣的含量為70-78%，該磷石膏在混凝土砌塊的制備中主要是對(duì)生石灰消解的抑制，延長(zhǎng)料漿稠化時(shí)間，使料漿溫度上升平緩，鋁膏發(fā)氣均勻，有利于坯體形成良好的氣孔結(jié)構(gòu)，在一定范圍內(nèi)能提供制品強(qiáng)度。也參與水熱合成反應(yīng)提高制品強(qiáng)度，減少收縮值，提高抗凍性。當(dāng)用量過(guò)多時(shí)，易造成料漿稠化過(guò)慢而引起冒泡和下沉，甚至塌模。
[0017]石英風(fēng)化砂中二氧化硅的含量為80-90%，該石英風(fēng)化砂在混凝土砌塊的制備中主要起到提供硅質(zhì)材料和骨架支撐作用，S12與石灰和水泥中的CaO反應(yīng)，在蒸壓養(yǎng)護(hù)條件下產(chǎn)生新的水化產(chǎn)物，使蒸壓加氣混凝土砌塊達(dá)到強(qiáng)度要求。
[0018]鋁粉膏在混凝土砌塊的制備中起發(fā)氣劑的作用。鋁膏中的金屬鋁與水在堿性環(huán)境下反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫氣在鋁膏細(xì)顆粒表面形成氣泡核，氣泡長(zhǎng)大推動(dòng)料漿膨脹，形成一定體積的坯體。
[0019]水是進(jìn)行水熱合成反應(yīng)和鋁粉膏發(fā)氣反應(yīng)的重要組分，也是使各原材料混合均勻和進(jìn)行復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的必要介質(zhì)。恰當(dāng)?shù)乃媳仁沽蠞{具有適宜的稠度和流動(dòng)性，使發(fā)氣順暢，坯體獲得良好的氣孔結(jié)構(gòu)。
[0020]按上述步驟制備的蒸壓加氣混凝土砌塊干密度< 525kg/m3，立方體抗壓強(qiáng)度平均值> 3.5MPa、單組最小值> 2.8Mpa，劈壓比> 0.16，凍后質(zhì)量損失< 5.0%，凍后強(qiáng)度>2.8Mpa，導(dǎo)熱系數(shù)(干態(tài))< 0.14W/ (m.K)，干燥收縮值(標(biāo)準(zhǔn)法)< 0.50mm/m,達(dá)到國(guó)標(biāo)GB11968-2006《蒸壓加氣混凝土砌塊》A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊的要求。合格率> 98%ο
[0021]采用本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果
本發(fā)明能大批量、高合格率生產(chǎn)A3.5 B05級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊。與現(xiàn)有加氣混凝土生產(chǎn)工藝相比，有以下顯著優(yōu)點(diǎn)。
[0022]1.本發(fā)明在濕磨制漿中加入了適宜比例的工業(yè)廢棄磷石膏和廢漿混磨。添加工業(yè)廢棄物磷石膏能有效抑制生石灰的消化反應(yīng)，不僅解決了生產(chǎn)用生石灰因消化速度快、消化溫度高引起發(fā)氣不穩(wěn)定的問(wèn)題，還在一定程度上緩解了工業(yè)廢棄物綜合利用的難題。廢漿的摻入和采用混磨工藝，克服了石英風(fēng)化砂活性低及其料漿粘性差的問(wèn)題。
[0023]廢漿是加氣混凝土坯體切割后的廢料與水?dāng)嚢栊纬?，密度控制?.2?1.3 g/cm3，廢漿通過(guò)渣漿泵輸送到廢漿罐供混磨制漿使用。廢漿中因?yàn)榫哂休^高的堿度，且