專利名稱：一種用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及輕質保溫建筑材料技術領域，特別涉及一種增強型蒸壓加氣混凝 土。
背景技術：
蒸壓加氣混凝土是將石灰等鈣質原料、硅砂等硅質原料以及水泥等材料為主 要原料，以一定的水料比與水混合，再加入發(fā)泡劑發(fā)泡，待硬化切割后，在高溫高壓下蒸養(yǎng) 所得的制品。蒸壓加氣混凝土具有一系列的優(yōu)良性能質輕、熱導率較小、保溫隔熱性能好， 可以減少墻體的厚度及建筑物的自身質量，從而縮小了建筑物的基礎尺寸，提高了土地的 利用率，節(jié)省了材料。同時，蒸壓加氣混凝土還可以提高建筑施工的效率，降低施工的成本。 除此之外，由于整個建筑物的自重下降了，其抗震的能力也就提高了，從而進一步推動住宅 現代化的進程。因此，蒸壓加氣混凝土砌塊是國家重點鼓勵發(fā)展的新型墻體材料產品之一。但是由于蒸壓加氣混凝土含有許多氣泡，比重小，質量輕，也同時具有脆性大，強 度低，韌性和抗沖擊性差的缺點。不僅是養(yǎng)護完成的蒸壓加氣混凝土存在強度低下的問題， 蒸養(yǎng)前的發(fā)泡成型體由于強度非常低，在切割工序中也非常容易出現缺陷。在水泥砂漿和混凝土中摻加纖維能改善其抗拉強度、抗彎強度和韌性。一些專利 也提供了這樣的方法。如以廢紡織品纖維增強混凝土側面的復合墻板及制造方法(公開 號CN1364968)，纖維復合增強混凝土井蓋的制作方法(公開號CN 1401860)，高性能混雜 纖維增強混凝土(公開號CN 1686906)，用于獲得具有高機械強度和低容重的纖維增強混 凝土混合物的配方(公開號CN 101309879)，超高強度纖維增強水泥組合物、超高強度纖維 增強砂漿或混凝土以及超高強度水泥外加材料(公開號CN101160268)。這些專利中所采用 的纖維有金屬纖維、玻璃纖維、廢紡織纖維、低彈性模量纖維等。雖然，已經存在一些短纖維增強普通混凝土的專利，但由于加氣混凝土與普通混 凝土的制備、成型過程有很大的差異，上述的一些短纖維并不能直接用于蒸壓加氣混凝土 的增強。蒸壓加氣混凝土的制備是發(fā)泡劑與料漿中的堿性成分發(fā)生反應，生成氫氣的過程。 因此，蒸壓加氣混凝土的料漿堿性較大，遠高于混凝土的堿性。另外，蒸壓加氣混凝土需要 高溫高壓的蒸壓養(yǎng)護。例如，將間位芳綸纖維用于蒸壓加氣混凝土中，由于受熱以及堿的作 用，芳綸纖維性能劣化，并不能發(fā)揮較好的增強效果。而鋼纖維即使在使用時經過了防銹處 理，在長期使用過程中，也會出現增強效果降低的問題。石棉纖維由于會引發(fā)癌癥，現在也 很難用于增強。因此，在短切纖維增強加氣混凝土的工藝過程中，如何解決短切纖維在纖維 在加氣混凝土制備中的耐堿、耐高溫高壓的問題很關鍵。在采用短切纖維增強混凝土過程中，阻礙短切纖維充分發(fā)揮增強效果的主要原因 是短切纖維容易成團而分不均，特別是在纖維體積率和短纖維的長度較大的情況下，這種 嚴重程度也隨之增大。目前主要通過噴射法等工藝以克服這個缺點。采用短纖維增強蒸壓 加氣混凝土時，纖維的團聚會直接影響發(fā)氣氣泡的形成過程，從而影響氣孔的孔徑、分布以及蒸壓加氣混凝土的強度與保溫性能，因此短切纖維在蒸壓加氣混凝土中的分散問題是尤 其需要解決的重要問題。

發(fā)明內容
為了解決現有技術存在的短纖維增強蒸壓加氣混凝土時，纖維分散性不好，以及纖維 不適應加氣混凝土堿性、高溫高壓要求的缺點，本發(fā)明的提供了一種用于短切纖維增強加 氣混凝土的工藝方法，可以得到分散性好、耐堿性、耐高溫高壓性優(yōu)良的強度增加的蒸壓加 氣混凝土。本發(fā)明的技術方案為一種用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，在短切纖 維表面依次涂敷樹脂、無機化合物粒子，并在樹脂尚未硬化時，將涂敷處理后的短切纖維和 分散劑加入蒸壓加氣混凝土的混合料漿中，按常規(guī)方法成型、初養(yǎng)硬化和蒸養(yǎng)處理，所述的 短切纖維為對位芳綸或玄武巖短切纖維。所述的樹脂為聚丙烯樹脂、環(huán)氧一酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃一環(huán)氧樹脂中的任意一種。所述的環(huán)氧樹脂為線性、脂肪族環(huán)氧樹脂。所述的具有陽離子交換能力和吸附性的無機化合物為二氧化硅、三氧化二鋁、氧 化鋯、氧化鈦、高嶺土中的任意一種。所述的短切纖維的直徑為6 12 μ m，長度3 12mm。所述的分散劑為十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺中的任意一種。有益效果
1.采用對位芳綸或玄武巖短切纖維增強加氣混凝土，增強后不影響蒸加氣混凝土的 保溫性能。這是因為芳綸纖維的強度高、韌性大。選擇芳綸纖維中強度較高、耐熱性好，耐酸 耐堿性等性能優(yōu)異的種類，如對位芳綸纖維。玄武巖纖維的主要成Si02、Al2O3, Fe2O3, CaO, Mg0、Ti02等。玄武巖纖維具有許多獨特的優(yōu)點，如突出的力學性能、耐高溫、吸濕性低，且絕 緣性好、絕熱隔音性能優(yōu)異等優(yōu)點，比較適用于蒸壓加氣混凝土中。而且，對位芳綸纖維和 玄武巖纖維的比重小、導熱系數小、隔熱性好，摻入蒸壓加氣混凝土中，不會降低蒸壓加氣 混凝土的輕質保溫特性。2.采用分散劑進行預分散處理或者直接將分散劑加入蒸壓加氣混凝土的原料配 合物中，來提高短切纖維在蒸壓加氣混凝土料漿中的分散性。3.采用纖維表面涂敷樹脂，添加界面活性物質解決蒸壓加氣混凝土制備過程中 短切纖維的耐熱耐堿問題及短切纖維與基體的結合問題，提高蒸壓加氣混凝土的強度。采 用樹脂對短切玄武巖纖維的表面進行涂敷處理，以提高短切纖維的抗堿性。在聚烯烴樹脂 中，以聚丙烯為主要成分的樹脂，由于價格低、物理化學性能優(yōu)異、增強效率高，可以作為首 選。除此之外，也可選擇環(huán)氧-酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂，呋喃環(huán)-氧樹脂等。環(huán)氧樹脂可選擇 線型、脂肪族環(huán)氧樹脂。所形成的皮膜強度越高越好，這樣，樹脂與混凝土的結合強度較高， 有利于提高纖維對蒸壓加氣混凝土的增強效果。4.將具有陽離子交換能力和吸附性的無機化合物吸附在在纖維表面。無機化合 物離子作為短切纖維和蒸壓加氣混凝土的中間界面，使得短切纖維從蒸壓加氣混凝土基體中拔出困難，提高短切纖維的增強效果。5.本發(fā)明主要采用分散劑對短切纖維進行預分散處理的方法或者直接將分散劑 加入蒸壓加氣混凝土的原料配合物中，來提高短切纖維在蒸壓加氣混凝土料漿中的分散 性。6.在蒸壓加氣混凝土制備之前，先將短切纖維用本發(fā)明提出的方法進行樹脂涂 敷處理。調整樹脂的硬化時間，在樹脂尚未硬化時，將涂覆樹脂的短切纖維加入蒸壓加氣混 凝土的混合料漿中。在蒸壓加氣混凝土不斷硬化、生成一系列硅酸水化物的過程中，和蒸壓 加氣混凝土基體逐漸緊密地結合，提高短切纖維的增強效果。
具體實施例方式
一種用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，能提高短切纖維在蒸壓加氣混凝土中 分散性和耐堿性、耐高溫高壓的性能，采用樹脂和具有陽離子交換能力和吸附性的無機化 合物對短切纖維進行依次涂敷處理，在樹脂尚未硬化時，將涂敷處理后的短切纖維和分散 劑加入蒸壓加氣混凝土的混合料漿中，按常規(guī)方法成型、初養(yǎng)硬化和蒸養(yǎng)處理； 所述的短切纖維為對位芳綸或玄武巖短切纖維。所述的樹脂為聚丙烯樹脂、環(huán)氧一酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃一環(huán)氧樹脂中的任意 一種。所述的環(huán)氧樹脂為線性、脂肪族環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂可選用巴陵石化生產的CYD-128、 E42、E44等牌號的環(huán)氧樹脂。呋喃-環(huán)氧樹脂可選用無錫久耐防腐材料有限公司生產的YJ 呋喃樹脂，HF9200呋喃環(huán)-氧樹脂。環(huán)氧-酚醛樹脂可選用無錫久耐防腐材料有限公司 生產的F-51酚醛環(huán)氧樹脂F-44酚醛環(huán)氧樹脂，江蘇三木公司生產的F-44-80和F-53酚 醛-環(huán)氧樹脂。在蒸壓加氣混凝土制備之前，先將短切纖維用本發(fā)明提出的方法進行樹脂涂敷處 理。調整樹脂的硬化時間，在樹脂尚未硬化時，將涂覆樹脂的短切纖維加入蒸壓加氣混凝土 的混合料漿中。在蒸壓加氣混凝土不斷硬化、生成一系列硅酸水化物的過程中，和蒸壓加氣 混凝土基體逐漸緊密地結合。所述的具有陽離子交換能力和吸附性的無機化合物為二氧化硅、三氧化二鋁、氧 化鋯、氧化鈦、高嶺土中的任意一種。無機化合物粒子可以和樹脂混合形成混合物后再涂附 在纖維表面，也可以在樹脂涂附纖維表面后尚未硬化時，均勻涂在纖維表面。所述的短切纖維的直徑為6 12 μ m，長度3 12mm。用短切玄武巖纖維增強蒸壓加氣混凝土在制備過程中的關鍵是盡可能將短切玄 武巖纖維均勻分散到蒸壓加氣混凝土的料漿中。如果短切纖維在蒸壓加氣混凝土的料漿中 不能均勻分散，會直接影響蒸壓加氣混凝土的力學性能和保溫性能。本發(fā)明主要采用分散 劑對短切纖維進行預分散處理的方法或者直接將分散劑加入蒸壓加氣混凝土的原料配合 物中，來提高短切纖維在蒸壓加氣混凝土料漿中的分散性。分散劑可選擇十二烷基硫酸鈉、 甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺中的任意一種。比較例1
稱取粉煤灰544克，水泥96克，石灰128克，石膏32克，外加劑1. 92克，水560克，穩(wěn) 泡劑0. 064克。攪拌均勻后澆注成型，經過4小時預養(yǎng)護后，再蒸壓養(yǎng)護，得到蒸壓加氣混 凝土。測試其抗折強度、抗壓強度。
實施例1
稱取直徑9 μ m，長度3mm的短切玄武巖纖維8. 08克。依次將聚丙烯樹脂和高嶺 土涂覆在短切玄武巖纖維表面。稱取與比較例1同樣的蒸壓加氣混凝土原料，制備蒸壓加 氣混凝土料漿。將樹脂尚未固化的短切玄武巖纖維加入料漿中，再加入8克分散劑(十二烷 基硫酸鈉)，攪拌均勻后澆注成型，經過4小時預養(yǎng)護后，再蒸壓養(yǎng)護，得到蒸壓加氣混凝土。 測試與比較例1相同的物理力學性能。實施例2:
稱取直徑9 μ m，長度6mm的短切玄武巖纖維8. 08克。原料重量、制備方法和工 藝均同實施例1，制備蒸壓加氣混凝土。測試與比較例1相同的物理力學性能。實施例3
稱取直徑9 μ m，長度12mm的短切玄武巖纖維8. 08克。原料重量、制備方法和工 藝均同實施例1，制備蒸壓加氣混凝土。測試與比較例1相同的物理力學性能。實施例4:
稱取直徑9 μ m，長度3mm的短切玄武巖纖維2. 02克。原料重量、制備方法和工藝 均同實施例1，制備蒸壓加氣混凝土。測試與比較例1相同的物理力學性能。實施例5
稱取直徑9 μ m，長度3mm的短切玄武巖纖維4. 04克。原料重量、制備方法和工藝 均同實施例1，制備蒸壓加氣混凝土。測試與比較例1相同的物理力學性能。實施例6
稱取直徑9 μ m，長度3mm的短切玄武巖纖維12. 12克。原料重量、制備方法和工 藝均同實施例1，制備蒸壓加氣混凝土。測試與比較例1相同的物理力學性能。
以上實施例的強度的測試結果見表1 表1發(fā)明實施例與強度
權利要求
1.一種用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，其特征在于，在短切纖維表面依次 涂敷樹脂、無機化合物粒子，并在樹脂尚未硬化時，將涂敷處理后的短切纖維和分散劑加入 蒸壓加氣混凝土的混合料漿中，按常規(guī)方法成型、初養(yǎng)硬化和蒸養(yǎng)處理；所述的短切纖維為對位芳綸或玄武巖短切纖維。
2.如權利要求1所述的用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，其特征在于，所述 的樹脂為聚丙烯樹脂、環(huán)氧一酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃一環(huán)氧樹脂中的任意一種。
3.如權利要求2所述的用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，其特征在于，所述 的環(huán)氧樹脂為線性、脂肪族環(huán)氧樹脂。
4.如權利要求1所述的用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，其特征在于，所述 的具有陽離子交換能力和吸附性的無機化合物為二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鋯、氧化鈦、 高嶺土中的任意一種。
5.如權利要求1所述的用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，其特征在于，所述 的短切纖維的直徑為6 12 μ m，長度3 12mm。
6.如權利要求1所述的用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法，其特征在于，所述 的分散劑為十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于短切纖維增強加氣混凝土的工藝方法。采用在纖維表面依次涂敷樹脂、無機化合物粒子，并在樹脂尚未硬化時，將涂敷處理后的短切纖維和分散劑加入蒸壓加氣混凝土的混合料漿中的工藝，改善其耐熱耐堿性，及短切纖維與基體的結合問題短切纖維的分散問題，使短切纖維在蒸壓加氣混凝土高溫高壓養(yǎng)護中，仍能充分發(fā)揮其增強功能。采用本發(fā)明的方法進行增強的加氣混凝土不僅能保持其原來的輕質保溫特性，還具有強度高的優(yōu)點。這種增強方法不需要改變原加氣混凝土的配方，簡單易行。
文檔編號C04B26/00GK102092999SQ20101057907
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權日2010年12月9日
發(fā)明者吳智深, 李敏 申請人:東南大學