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一种蒸压加气混凝土及其制备方法

  • 专利名称
    一种蒸压加气混凝土及其制备方法
  • 发明者
    刘泽, 邵宁宁, 孔凡龙, 王春雪
  • 公开日
    2014年9月3日
  • 申请日期
    2014年5月30日
  • 优先权日
    2014年5月30日
  • 申请人
    中国矿业大学(北京)
  • 文档编号
    C04B18/08GK104016652SQ201410236822
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种蒸压加气混凝土,其特征在于,所述混凝土包括矿物原料、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂、缓释剂2.根据权利要求1所述的蒸压加气混凝土,其特征在于,所述矿物原料包括粉煤灰,所述粉煤灰占矿物原料的8(T100wt.%,其他矿物原料包括矿渣、偏高岭土、硅灰、钢渣或循环硫化床底灰中的一种;所述发泡剂是双氧水或铝粉;所述的碱性激发剂包括水玻璃和NaOH或Κ0Η,所述的稳泡剂是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、或双离子表面活性剂;所述的缓释剂是脱硫石膏3.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土,其特征在于,包括以下质量配比的原料 所述碱性激发剂相当于矿物原料质量的4(T55 wt.%,包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水;模数为1.0~2.0,质量浓度为15~40wt.% ; 所述双氧水相当于矿物原料质量的广5 wt.%,浓度为30 wt.% ; 所述脱硫石膏相当于矿物原料质量的2~3.5 wt.% ; 所述稳泡剂相当于矿物原料质量的0.03、.9 wt.%4.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土,其特征在于,包括以下质量配比的原料 所述碱性激发剂相当于矿物原料质量的4(T55 wt.%,包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、 水;模数为1.0~2.0,质量浓度为15~40wt.% ; 所述招粉相当于矿物原料质量的0.13"?.39 wt.% ; 所述脱硫石膏相当于矿物原料质量的2~3.5 wt.% ; 所述稳泡剂相当于矿物原料质量的0.03~0.09 wt.%5.根据权利要求2所述的蒸压加气混凝土,其特征在于,在反应原料混合时,需外加一定量的水,使H20/Na20的摩尔比为10-20 ; 所述粉煤灰达到国标II级粉煤灰要求,Al2O3质量含量> 20 wt.% ; 所述其他矿物原料的粒径为10 μ m≤D50≤100 μ m,颗粒细度0.080mm筛筛余(12~25%,含碳量≤5%,烧失量≤10% ; 所述碱性激发剂中包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水,模数为1.0-2.0,质量浓度为15"40wt.% ; 所述脱硫石膏中的硫酸钙含量> 85%,含水率< 35% ; 所述铝粉中活性铝≤85% ;颗粒细度0.075mm筛筛余≤2%,发气率4min 5(T60%、15min^ 90%、30min ^ 99%,水分散性好,无团聚颗粒; 加压蒸养温度为60-160°C,压力为0.1~IMPa,养护湿度为70~99%,养护时间为I~24h ;制得的蒸压加气混凝土中,SiO2与Al2O3的摩尔比为2.5 ( SiO2/ Al2O3 ( 4.5,似20与Al2O3 的摩尔比为0.5 ( Na2O/ Al2O3 ( 26.一种蒸压加气混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下制备过程 将矿物原料、碱性激发剂、稳泡剂与水混合,再与发泡剂、脱硫石膏混合搅拌得到料浆,搅拌时间为1-1O min ; 将所述料浆浇注到模具中,调节浇注扩散度,使其为15% ; 浇注完成后,将模具放入静养室后,在4(T60 oC环境下,所述模具中的料浆发泡、稠化、硬化形成强度≤0.1MPa的坯体,坯体硬度达到0.1~0.2MPa后结束静养,静养时间为30~90min ;将所述坯体翻转脱模,使用切割机进行切割,去除多余底料和顶料; 将切割好的半成品放入蒸压釜,在温度60-160°C,压力为0.f IMPa,湿度为70-99%的环境下养护,养护时间为f24h,蒸压结束后得到所述蒸压加气混凝土成品
  • 技术领域
    [0001]本发明涉及一种蒸压加气混凝土材料及其制备方法[0002]技术背景[0003]随着世界能源的不断消耗,各国日益重视节约能源,建筑节能也日趋成为各国政府关注的焦点之一建筑行业消耗大量资源、能源,也会产生固体废弃物、污水、噪音等建筑节能是减轻环境污染、解决能源危机的重要途径之一,建筑能耗占社会总能耗30%左右据估计2020年全国建筑面积将达到2000年的2倍国内现有住宅面积约400亿m2,其中达到建筑节能设计标准的不足2亿m2,约占0.5%,新建住宅也只有15%达到节能标准,城镇符合建筑节能标准的建筑不足总数的3%到2020年,全社会的建筑节能达到65%,特大城市北京则需要执行更高水平的节能标准,达到75%,新建建筑节能水平达到或接近同等气候条件发达国家水平[0004]当前我国加气混凝土使用的原材料种类繁多,性能层次不齐原材料使用粉煤灰的量不超过固体原料的70%,或大量使用石英砂替代粉煤灰,对大宗固体废弃物的利用逐渐减少,不利于我国固废综合利用的总体形势我国每年仍有大量的粉煤灰外排处置,对城市周围的环境造成巨大的威胁,也是能源的巨大浪费,迫切需要一种高掺量粉煤灰低成本加气混凝土技术的诞生[0005]
  • 专利摘要
    本发明公开了一种蒸压加气混凝土及其制备方法,本发明的混凝土由矿物原料、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂、缓释剂等组成。矿物原料中粉煤灰占80~100wt.%,其他矿物原料含有矿渣、偏高岭土、硅灰、钢渣、循环硫化床底灰等;碱性激发剂是矿物原料质量的40~55wt.%;发泡剂是矿物原料质量的0.13~5wt.%,稳泡剂是矿物原料质量的0.03~0.09wt.%,缓释剂是矿物原料质量的2~3.5wt.%。碱性激发剂包括水玻璃和NaOH/KOH,与矿物原料、发泡剂和稳泡剂混合搅拌,可装入模具预制成型,也可浇注成型,在60-160oC,0.1~1MPa下加压蒸养1~24h。
  • 发明内容
  • 专利说明
    一种蒸压加气混凝土及其制备方法
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
一种蒸压加气混凝土及其制备方法[0006]为了提高粉煤灰在加气混凝土生产中的掺量,本发明提供了一种制备工艺简单,性能稳定,低温、低压蒸养的蒸压加气混凝土及其制备方法。[0007]本发明是通过以下技术方案实现的:本发明的蒸压加气混凝土的原料,包括矿物原料、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂、缓释剂。[0008]所述矿物原料包括粉煤灰,所述粉煤灰占矿物原料的8(T100wt.%,其他矿物原料包括矿渣、偏高岭土、硅灰、钢渣或循环硫化床底灰中的一种;所述发泡剂是双氧水或铝粉;所述的碱性激发剂包括水玻璃和NaOH或Κ0Η,所述的稳泡剂是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、或双离子表面活性剂;所述的缓释剂是脱硫石膏。[0009]本发明的蒸压加气混凝土包括以下质量配比的原料: 所述碱性激发剂:相当于矿物原料质量的4(T55 wt.%,包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水;模数为1.0~2.0,质量浓度为15~40wt.% ; 所述双氧水:相当于矿物原料质量的广5 wt.%,浓度为30 wt.% ;
所述脱硫石膏:相当于矿物原料质量的2~3.5 wt.% ;
所述稳泡剂:相当于矿物原料质量的0.03、.9 wt.%。[0010]本发明的蒸压加气混凝土包括以下质量配比的原料:
所述碱性激发剂:相当于矿物原料质量的4(T55 wt.%,包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水;模数为1.0~2.0,质量浓度为15~40wt.% ;
所述招粉:相当于矿物原料质量的0.13"?.39 wt.% ;
所述脱硫石膏:相当于矿物原料质量的2~3.5 wt.% ;
所述稳泡剂:相当于矿物原料质量的0.03~0.09 wt.%。
[0011]在反应原料混合时,需外加一定量的水,使H20/Na20的摩尔比为10-20 ;
所述粉煤灰达到国标II级粉煤灰要求,Al2O3质量含量> 20 Wt.% ;
所述其他矿物原料的粒径为10 μ m≤D50≤100 μ m,颗粒细度0.080mm筛筛余(12~25%,含碳量≤5%,烧失量≤10% ;
所述碱性激发剂中包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水,模数为1.0-2.0,质量浓度为15"40wt.% ; 所述脱硫石膏中的硫酸钙含量> 85%,含水率< 35% ;
所述铝粉中活性铝≤85% ;颗粒细度0.075mm筛筛余≤2%,发气率4min 5(T60%、15min^ 90%、30min ^ 99%,水分散性好,无团聚颗粒;
加压蒸养温度为60-160°C,压力为0.1~IMPa,养护湿度为70~99%,养护时间为I~24h ;制得的蒸压加气混凝土中,SiO2与Al2O3的摩尔比为:2.5 ( SiO2/ Al2O3 ( 4.5,似20与Al2O3 的摩尔比为:0.5 ( Na2O/ Al2O3 ( 2。
[0012]本发明的上述蒸压加气混凝土的制备方法,包括步骤:
(1)混合搅拌
将矿物原料、碱性激发剂、稳泡剂与水混合,再与发泡剂、脱硫石膏混合搅拌得到料浆,搅拌时间为1-1O min ;
(2)浇注
将所述料浆浇注到模具中,调节浇注扩散度,使其为15% ;
(3)静养
浇注完成后,将模具放入静养室后,在4(T60 0C环境下,所述模具中的料浆发泡、稠化、硬化形成强度≤0.1MPa的坯体,坯体硬度达到0.1-0.2MPa后结束静养,静养时间为30~90min ;
(4)脱模切割
将所述坯体翻转脱模,使用切割机进行切割,去除多余底料和顶料;
(5)蒸压养护
将切割好的半成品放入蒸压釜,在温度60-160°C,压力为0.f IMpa,湿度为70-99%的环境下养护,养护时间为f24h,蒸压结束后得到所述蒸压加气混凝土成品。
[0013]本发明制备工艺简单,性能优良、稳定,低温、低压蒸养,成本较低。
[0014]



[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本发明一实施例给出的蒸压加气混凝土的微观形貌图。
[0017]

[0018]本发明一实施例给出了一种蒸压加气混凝土,包括粉煤灰基加气混凝土,主要由以下原料制成:粉煤灰为主的硅铝质矿物原料、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂、缓释剂等,其中矿物原料主要是粉煤灰,其他矿物原料有如矿渣、偏高岭土、硅灰、钢渣、循环硫化床底灰等。碱性激发剂由钠(钾)水玻璃和NaOH/KOH组成。发泡剂可以是双氧水或铝粉。稳泡剂可以是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、或双离子表面活性剂等。各种原料的配比分别为:
硅铝质矿物原料:8(T100 wt.%粉煤灰,0-20%的矿渣、偏高岭土、硅灰、钢渣、循环硫化床底灰等富含娃招的原料的一种;
碱性激发剂:相当于矿物原料质量的4(T55 wt.%。激发剂中包括钠(钾)水玻璃、NaOH/Κ0Η、水。激发剂的模数在1.0-2.0,质量浓度在15~40wt.% ;
发泡剂:
选用双氧水——相当于矿物原料质量的I~5 wt.%,双氧水质量浓度为30 wt.% ;
或选用铝粉——相当于矿物原料质量的0.13^0.39 wt.% ;
脱硫石膏:相当于矿物原料质量的2~3.5 wt.% ;
稳泡剂:相当于矿物原料质量的0.03、.09 wt.%。
[0019]上述的各种原料的含量根据需要也可以是其他的配比。
[0020]粉煤灰达到国标II级粉煤灰要求,Al2O3质量含量不小于20 wt.% ;
其他矿物原料的粒径为10 μ m≤D5tl≤100 μ m,颗粒细度0.080mm筛筛余≤12~25%,含碳量≤5%,烧失量≤10%;
碱性激发剂包括钠(钾)水玻璃和NaOH/KOH,水玻璃的模数为2.0-3.5,水玻璃与NaOH/KOH复合后的模数为l.(T2.0,或者其他模数。
[0021 ] 如图1所示,为本实施例的蒸压加气混凝土的微观形貌图。
[0022]本发明另一实施例给出了上述蒸压加气混凝土的制备方法,包括:
(I)碱性激发剂制备
选择钠(钾)水玻璃和NaOH/KOH为原料,将NaOH/KOH溶解在水中,控制摩尔浓度在5^15mol/L ;选择钠(钾)水玻璃,控制模数为2~3.5 ;将二者混合,控制混合物的总体模数在1.0~2.0 ;搅拌I~lOmin,置于塑料容器,静置12~48h。
[0023](2)混合搅拌
将矿物原料、碱性激发剂、稳泡剂与水混合,再与发泡剂、脱硫石膏混合搅拌,搅拌时间为1-10 min,可以搅拌1、3、5、7、IOmin等,直至搅拌均匀;
(3)浇注
将料浆浇注到模具中,调节浇注扩散度在15%左右;
(4)静养模具放入静养室后,在4(T60 °C环境下,可以是40、50、60°C,料浆发泡、稠化、硬化形成强度≥0.1MPa的坯体,坯体硬度达到0.1~0.2MPa后结束静养,静养时间在3(T90min,可以是 30、60、90min 等;
(5)脱模切割
坯体翻转脱模,使用切割机进行切割,去除多余底料和顶料;
(6)蒸压养护
将切割好的半成品放入蒸压釜,在温度60-160°C,可以是60、80、100、120、140、160°C等;压力为0.1~IMPa,可以是0.1、0.3、0.5、0.7、1.0MPa等;养护湿度为70~99%,可以是70、80、90、99%等;养护时间为I~24h,蒸压结束后得到成品。
[0024]本发明得到的蒸压加气混凝土的性能参数是:

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