石英風化砂制備a3.5b05級蒸壓加氣混凝土砌塊的方法及其在墻體上的應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種石英風化砂制備的A3.5B05級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]石英風化砂，是天然石英經(jīng)過千百萬年風化后形成，其原結(jié)晶形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)化，變成細小的晶粒，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(K2O)、氧化鐵(Fe2O3)和氧化鈣(CaO)。石英風化砂在蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過程主要作用是提供S12,其礦物組分復雜，含量最多的是石英，其次是長石，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K2O，它們生成可溶性Na2SOdPK2SO4。
[0003]石英風化砂中含有的粘土雜質(zhì)對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，含量過高時，會使料漿粘度增大，若為了保證一定的粘度而增加用水量，則又延長了坯體硬化時間；另一方面，粘土中含有一定量的Al2O3,它促進蒸壓加氣混凝土水化產(chǎn)物托勃莫來石(tobermorite)相的生成。
[0004]托勃莫來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，必需對托勃莫來石加以控制。
[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級蒸壓加氣砌塊的能力已趨成熟。但能因地制宜，結(jié)合當?shù)貙嶋H條件大批量、高合格率生產(chǎn)A2.0B04、A3.5B05級蒸壓加氣混凝砌塊、薄塊的建材企業(yè)很少。生產(chǎn)A2.0B04、A3.5B05級蒸壓加氣混凝土砌塊的主要難點在于，在降低產(chǎn)品容重的同時，又要保證產(chǎn)品強度。B04、B05級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化砂制備A3.5B05級蒸壓砂加氣混凝土砌塊。通過嚴格控制各原材料質(zhì)量，調(diào)整配合比和精確計量，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、強度高、導熱系數(shù)和干燥收縮值低、抗凍性好。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種石英風化砂制備的A3.5B05級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
0.67-0.72:10
[0009]上述混凝土砌塊的干物料進一步優(yōu)選為包括如下重量份的干物料組成:石英風化砂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0.68:1ο
[0010]本發(fā)明還提供一種石英風化砂制備A3.5Β05級蒸壓加氣混凝土砌塊的方法，包括如下制備步驟:
[0011]I)將石英風化砂與磷石膏按重量比混合后，輸送至球磨機，將水、廢漿以流量比為7:1加入球磨機，混磨10-30min，得到細度為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；
[0012]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?？騼?nèi)，并將?？蛩瓦M室溫為48-52 °C的預養(yǎng)間內(nèi)靜停，料漿在?？騼?nèi)膨脹，40-48min后形成穩(wěn)定的還體，還體無下沉、塌陷、冒泡和泌水等現(xiàn)象，繼續(xù)靜養(yǎng)170-190min后切害J，去除坯體切割后的邊角料，將坯體送入蒸壓釜內(nèi)；
[0013]3)對釜內(nèi)的坯體按配氣制度進行蒸壓養(yǎng)護，坯體在蒸壓釜內(nèi)依次經(jīng)過抽真空、升壓、恒壓和降壓后得到A3.5B05級蒸壓加氣混凝土砌塊。
[0014]所述的步驟I)中，所述的細度為干物料經(jīng)過180目標準檢驗篩的篩余量所占質(zhì)量百分比。
[0015]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形成的氫氧化鈣、水化硅酸鈣。
[0016]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室溫為50°C的預養(yǎng)間內(nèi)靜停，料漿在模框內(nèi)發(fā)氣膨脹，4 5 m i η后形成穩(wěn)定的還體，還體無下沉、塌陷、冒泡和泌水等不穩(wěn)定現(xiàn)象，繼續(xù)靜養(yǎng)18 5 m i η后切割，去除坯體切割后的邊角料，將坯體送入蒸壓釜內(nèi)。
[0017]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 ；及時向蒸壓釜內(nèi)補充蒸汽，保持釜內(nèi)壓力為1.31-1.33MPa，維持6_7h；然后排氣降壓，在25_35min內(nèi)降壓至1.0MPa；進一步排氣降壓，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。
[0018]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，產(chǎn)生大量的水化硅酸鈣凝膠，料漿粘度迅速增長保證澆注穩(wěn)定性，坯體形成后并加速坯體的硬化，有利于切割。同時水泥也是CaO的提供者。
[0019]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)量分數(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，對料漿稠化過程及坯體的早期強度起重要作用。有效CaO水化反應產(chǎn)生的熱量，促進鋁膏發(fā)氣。
[0020]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生石灰消解的抑制，延長料漿稠化時間，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)能提供制品強度。也參與水熱合成反應提高制品強度，減少收縮值，提高抗凍性。當用量過多時，易造成料漿稠化過慢而引起冒泡和下沉，甚至塌模。
[0021]石英風化砂中二氧化硅的含量為80-90%，該石英風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，在蒸壓養(yǎng)護條件下產(chǎn)生新的水化產(chǎn)物，使蒸壓加氣混凝土砌塊達到強度要求。
[0022]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)境下反應產(chǎn)生氫氣，氫氣在鋁膏細顆粒表面形成氣泡核，氣泡長大推動料漿膨脹，形成一定體積的坯體。
[0023]水是進行水熱合成反應和鋁粉膏發(fā)氣反應的重要組分，也是使各原材料混合均勻和進行復雜化學反應的必要介質(zhì)。恰當?shù)乃媳仁沽蠞{具有適宜的稠度和流動性，使發(fā)氣順暢，坯體獲得良好的氣孔結(jié)構(gòu)。
[0024]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%，凍后強度>2.8Mpa，導熱系數(shù)(干態(tài))<0.14ff/(m.K)，干燥收縮值(標準法)<0.50mm/m，達到國標GBl 1968-2006《蒸壓加氣混凝土砌塊》A3.5B05級蒸壓加氣混凝土砌塊的要求。合格率>98%。
[0025]采用本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果
[0026]本發(fā)明能大批量、高合格率生產(chǎn)A3.5B05級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。
[0027]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，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，克服了石英風化砂活性低及其料漿粘性差的問題。
[0028]廢漿是加氣混凝土坯體切割后的廢料與水攪拌形成，密度控制在1.2?1.3g/cm3