一種常壓低溫加氣混凝土及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種常壓低溫加氣混凝土及其制備方法，本發(fā)明的混凝土由粉煤灰、礦渣、砂子、堿性激發(fā)劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑等組成。各原料由以下質(zhì)量配比組成：粉煤灰25～50wt.％，礦渣0～15wt.％，砂子25～50wt.％，堿性激發(fā)劑10～25wt.％，發(fā)泡劑1～2wt.％，穩(wěn)泡劑0.5～1wt.％。經(jīng)混料、攪拌、澆注、預(yù)養(yǎng)護(hù)、脫模、切割、蒸養(yǎng)工藝制備而成，該工藝無(wú)需石灰、水泥原料，無(wú)需加壓，常壓、低溫(60-90℃)蒸養(yǎng)制成，利用了固體廢棄物，降低了成本，提高了安全生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種常壓低溫加氣混凝土及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種常壓低溫加氣混凝土材料及其制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 隨著世界能源的不斷消耗，各國(guó)日益重視節(jié)約能源，建筑節(jié)能也日趨成為各國(guó)政 府關(guān)注的焦點(diǎn)之一。建筑行業(yè)消耗大量資源、能源，也會(huì)產(chǎn)生固體廢棄物、污水、噪音等。建 筑節(jié)能是減輕環(huán)境污染、解決能源危機(jī)的重要途徑之一，建筑能耗占社會(huì)總能耗30%左右。 據(jù)估計(jì)2020年全國(guó)建筑面積將達(dá)到2000年的2倍。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有住宅面積約400億m 2,其中 達(dá)到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不足2億m2,約占0. 5 %，新建住宅也只有15 %達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，城 鎮(zhèn)符合建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑不足總數(shù)的3%。到2020年，全社會(huì)的建筑節(jié)能達(dá)到65%。
[0003] 當(dāng)前我國(guó)加氣混凝土使用的原材料種類(lèi)繁多，性能層次不齊。原材料中基本都要 使用石灰和水泥原料，高溫（180?240°C )、高壓（0. 5?I. 5MPa)蒸汽養(yǎng)護(hù)，成本高、存在 安全隱患、天然資源利用多、固體廢棄物資源利用少。近幾年，由于石灰的亂采亂伐，對(duì)環(huán)境 污染的影響，國(guó)家逐漸限制石灰的開(kāi)采與使用。當(dāng)前，迫切需要一種低成本、環(huán)保、綜合利用 固體廢棄物的加氣混凝土技術(shù)的誕生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了降低加氣混凝土生產(chǎn)的能耗和減少石灰、水泥等天然和高耗能資源的使用， 本發(fā)明提供了一種制備工藝簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，常壓、低溫蒸養(yǎng)的加氣混凝土及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明的常壓低溫加氣混凝土的原料，包括粉煤灰、礦渣、砂子、堿性激發(fā)劑、發(fā)泡 齊U、穩(wěn)泡劑。
[0007] 所述粉煤灰占25?50wt. %，所述的礦漁占0?15wt. % ;所述的沙子是河砂、機(jī) 制砂或尾礦砂，占25?50wt. %，所述的堿性激發(fā)劑包括水玻璃和NaOH或Κ0Η，所述發(fā)泡劑 是雙氧水；所述的穩(wěn)泡劑是陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、或雙離子表面活性劑。
[0008] 本發(fā)明的常壓低溫加氣混凝土包括以下質(zhì)量配比的原料：
[0009] 所述堿性激發(fā)劑：占總質(zhì)量的10?25wt. %，包括鈉/鉀水玻璃、NaOH/KOH、水；模 數(shù)為L(zhǎng) 0?2. 0,質(zhì)量濃度為15?40wt. % ;
[0010] 所述雙氧水：占總質(zhì)量的1?2wt. %，濃度為30wt. % ;
[0011] 所述穩(wěn)泡劑：占總質(zhì)量的0. 5?lwt. %。
[0012] 在反應(yīng)原料混合時(shí)，需外加一定量的水，使H2CVNa2O的摩爾比為10?20 ;
[0013] 所述粉煤灰SiO2的質(zhì)量含量彡50wt. %，Al2O3質(zhì)量含量彡20wt. %，F(xiàn)e2O3質(zhì)量含 量彡5wt. %，含碳量彡5wt. %，燒失量彡IOwt. % ;
[0014] 所述礦渣的粒徑為10 μ m彡D5tl彡100 μ m，顆粒細(xì)度0· 080mm篩篩余彡12?25%， 含碳量彡wt. 5%，燒失量彡IOwt. % ;
[0015] 所述堿性激發(fā)劑中包括鈉/鉀水玻璃、NaOH/KOH、水，模數(shù)為I. 0?2. 0,質(zhì)量濃度 為 15 ?40wt. % ;
[0016] 蒸養(yǎng)溫度為60-90°C，養(yǎng)護(hù)濕度為50?90%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為1?24h ;
[0017] 本發(fā)明的上述常壓低溫加氣混凝土的制備方法，包括步驟：
[0018] ⑴混合攪拌
[0019] 將粉煤灰、礦渣、砂子、堿性激發(fā)劑、穩(wěn)泡劑與水混合，再與發(fā)泡劑混合攪拌得到料 楽，攪拌時(shí)間為I-IOmin ;
[0020] (2)澆注
[0021] 將所述料漿澆注到模具中，調(diào)節(jié)澆注擴(kuò)散度，使其為15% ;
[0022] (3)靜養(yǎng)
[0023] 澆注完成后，將模具放入靜養(yǎng)室后，在40?60°C環(huán)境下，所述模具中的料漿發(fā)泡、 稠化、硬化形成強(qiáng)度彡0. IMPa的坯體，坯體硬度達(dá)到0. 1?0. 2MPa后結(jié)束靜養(yǎng)，靜養(yǎng)時(shí)間 為 30 ?90min ;
[0024] (4)脫模切割
[0025] 將所述坯體翻轉(zhuǎn)脫模，使用切割機(jī)進(jìn)行切割，去除多余底料和頂料；
[0026] (5)蒸壓養(yǎng)護(hù)
[0027] 將切割好的半成品放入蒸養(yǎng)釜，在溫度60_90°C，濕度為50?90%的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)， 養(yǎng)護(hù)時(shí)間為1?24h，蒸養(yǎng)結(jié)束后得到所述常壓低溫加氣混凝土成品。
[0028] 本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良、穩(wěn)定，常壓、低溫蒸養(yǎng)，成本較低。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 本發(fā)明一實(shí)施例給出了一種常壓低溫加氣混凝土，包括粉煤灰-砂加氣混凝土， 主要由以下原料制成：粉煤灰、礦渣、砂子、堿性激發(fā)劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑等，其中粉煤灰占 25?50wt. %，礦漁占0?15wt. % ;砂子是河砂、機(jī)制砂或尾礦砂，占25?50wt. %，所述 的堿性激發(fā)劑包括水玻璃和NaOH或Κ0Η，占10?25wt. % ;所述發(fā)泡劑是雙氧水，占1? 2wt. % ;所述的穩(wěn)泡劑是陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、或雙離子表面活性劑，占 0. 5?Iwt. %。各種原料的性能要求：
[0030] 堿性激發(fā)劑：水玻璃的模數(shù)為2. 0?3. 5,激發(fā)劑的模數(shù)在I. 0?2. 0,，或者其他 模數(shù)，質(zhì)量濃度在15?40wt. % ;
[0031] 發(fā)泡劑：雙氧水質(zhì)量濃度為30wt. % ;
[0032] 所述粉煤灰SiO2的質(zhì)量含量彡50wt. %，Al2O3質(zhì)量含量彡20wt. %，F(xiàn)e2O3質(zhì)量含 量彡5wt. %，含碳量彡5wt. %，燒失量彡IOwt. % ;
[0033] 礦渣的粒徑為ΙΟμπι彡D5tl彡ΙΟΟμπι，顆粒細(xì)度0.080mm篩篩余彡12?25%，含 碳量彡wt. 5%，燒失量彡IOwt. % ;
[0034] 本發(fā)明另一實(shí)施例給出了上述常壓低溫加氣混凝土的制備方法，包括：
[0035] (1)堿性激發(fā)劑制備
[0036] 選擇鈉（鉀）水玻璃和NaOH/KOH為原料，將NaOH/KOH溶解在水中，控制摩爾濃度 在5?15mol/L ;選擇鈉（鉀）水玻璃，控制模數(shù)為2?3. 5 ;將二者混合，控制混合物的總 體模數(shù)在1. 〇?2. 0 ;攪拌1?10min，置于塑料容器，靜置12?48h。
[0037] (2)混合攪拌
[0038] 將粉煤灰、礦渣、砂子、堿性激發(fā)劑、穩(wěn)泡劑與水混合，再與發(fā)泡劑混合攪拌得到料 楽，攪拌時(shí)間為I-IOmin,可以攪拌l、3、5、7、10min等，直至攪拌均勻；
[0039] (3)澆注
[0040] 將料漿澆注到模具中，調(diào)節(jié)澆注擴(kuò)散度在15%左右；
[0041] ⑷預(yù)養(yǎng)護(hù)
[0042] 模具放入靜養(yǎng)室后，在40?60°C環(huán)境下，可以是40、50、60°C，料漿發(fā)泡、稠化、硬 化形成強(qiáng)度彡0. IMPa的坯體，坯體硬度達(dá)到0. 1?0. 2MPa后結(jié)束靜養(yǎng)，靜養(yǎng)時(shí)間在30? 90min，可以是 30、60、90min 等；
[0043] (5)脫模切割
[0044] 坯體翻轉(zhuǎn)脫模，使用切割機(jī)進(jìn)行切割，去除多余底料和頂料；
[0045] (6)常壓低溫養(yǎng)護(hù)
[0046] 將切割好的半成品放入蒸養(yǎng)釜，在溫度60_90°C，可以是60、70、80、90°〇等；養(yǎng)護(hù) 濕度為50?90%，可以是50、60、70、80、90%等；養(yǎng)護(hù)時(shí)間為1?2411，蒸壓結(jié)束后得到成 品。
[0047] 本發(fā)明得到的常壓低溫加氣混凝土的性能參數(shù)是：
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種常壓低溫加氣混凝土，其特征在于，所述混凝土包括粉煤灰、礦渣、砂子、堿性激 發(fā)劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常壓低溫加氣混凝土，其特征在于，所述粉煤灰占25? 50wt. %，所述的礦漁占0?15wt. % ;所述的沙子是河砂、機(jī)制砂或尾礦砂，占25? 50wt. %，所述的堿性激發(fā)劑包括水玻璃和NaOH或KOH，所述發(fā)泡劑是雙氧水；所述的穩(wěn)泡 劑是陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、或雙離子表面活性劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的常壓低溫加氣混凝土，其特征在于，包括以下質(zhì)量配比的原 料： 所述堿性激發(fā)劑：占總質(zhì)量的10?25wt. %，包括鈉/鉀水玻璃、NaOH/KOH、水；模數(shù)為 1. 0?2. 0,質(zhì)量濃度為15?40wt. % ; 所述雙氧水：占總質(zhì)量的1?2wt. %，濃度為30wt. % ; 所述穩(wěn)泡劑：占總質(zhì)量的〇. 5?lwt. %。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的常壓低溫加氣混凝土，其特征在于，在反應(yīng)原料混合時(shí)，需外 加一定量的水，使H20/Na20的摩爾比為10?20 ; 所述粉煤灰Si02的質(zhì)量含量> 50wt. %，A1203質(zhì)量含量> 20wt. %，F(xiàn)e203質(zhì)量含量 彡5wt. %，含碳量彡5wt. %，燒失量彡10wt. % ; 所述礦渣的粒徑為lOum彡D5Q彡lOOiim，顆粒細(xì)度0.080mm篩篩余彡12?25%，含 碳量彡wt. 5%，燒失量彡10wt. % ; 所述堿性激發(fā)劑中包括鈉/鉀水玻璃、NaOH/KOH、水，模數(shù)為1. 0?2. 0,質(zhì)量濃度為 15 ?40wt. % ; 蒸養(yǎng)溫度為60_90°C，養(yǎng)護(hù)濕度為50?90%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為1?24h。
5. -種常壓低溫加氣混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下制備過(guò)程： 將粉煤灰、礦渣、砂子、堿性激發(fā)劑、穩(wěn)泡劑與水混合，再與發(fā)泡劑混合攪拌得到料漿， 攪拌時(shí)間為l-10min ; 將所述料漿澆注到模具中，調(diào)節(jié)澆注擴(kuò)散度，使其為15% ; 澆注完成后，將模具放入靜養(yǎng)室后，在40?60°C環(huán)境下，所述模具中的料漿發(fā)泡、稠 化、硬化形成強(qiáng)度彡〇. IMPa的坯體，坯體硬度達(dá)到0. 1?0. 2MPa后結(jié)束靜養(yǎng)，靜養(yǎng)時(shí)間為 30 ?90min ; 將所述坯體翻轉(zhuǎn)脫模，使用切割機(jī)進(jìn)行切割，去除多余底料和頂料； 將切割好的半成品放入蒸養(yǎng)荃，在溫度60-90°C，濕度為50?90%的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù) 時(shí)間為1?24h，蒸養(yǎng)結(jié)束后得到所述常壓低溫加氣混凝土成品。
【文檔編號(hào)】C04B38/02GK104402508SQ201410646283
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】劉澤, 孔凡龍, 陳珍珍, 張媛 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)