專利名稱：一種高強輕質(zhì)混凝土砌塊及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料及其制造方法，尤其是一種高強度輕質(zhì)混凝土砌塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著人們對環(huán)境和資源意識的提高以及國家的墻改政策，特別是建筑節(jié)能的要求，輕質(zhì)混凝土制品已廣泛取代傳統(tǒng)的粘土實心磚和實心混凝土制品。輕質(zhì)混凝土制品在生產(chǎn)過程中不僅不產(chǎn)生廢水、廢氣等污染物；主要原料是固體工業(yè)廢料；且具有輕質(zhì)、保溫性能好、隔音降噪、耐火性能好等特點，是我國“十五”、“十一五”期間優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。
輕質(zhì)混凝土的基本原料為水泥、石灰、水、引氣劑，在此基礎上摻加一些填料、骨料及外加劑。常用的填料及骨料為砂、粉煤灰、陶粒、碎石屑、膨脹聚苯乙烯、膨脹珍珠巖、苯脫克細骨料，常用的外加劑與普通混凝土一樣，為減水劑、防水劑、緩凝劑、促凝劑等。通常是用機械方法將引氣劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護而成的一種多孔材料。
最近，采用蛋白質(zhì)物質(zhì)添加適量的陽離子表面活性劑配成的混合發(fā)泡劑，采用現(xiàn)場澆注成型的工藝，研制成功現(xiàn)澆泡沫混凝土新工藝。所用發(fā)泡液是在蛋白質(zhì)中摻入0.1％-5％的陽離子表面活性劑而配成，陽離子表面活性劑使用季銨鹽。其制備方法有三種第一種是將水、蛋白質(zhì)物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)發(fā)泡機發(fā)泡，再注入水泥料漿中攪拌，制備泡沫水泥漿，現(xiàn)澆成型；第二種是將水、蛋白質(zhì)物、陽離子表面活性劑混合，經(jīng)高速攪拌發(fā)泡，再注入水泥料漿中，制備發(fā)泡水泥漿；第三種是按第二種方法發(fā)泡，一邊加入少量水泥，一邊高速攪拌，制備發(fā)泡水泥漿，其中前一種制備方法較好。上述制備方法生產(chǎn)的現(xiàn)澆混凝土輕質(zhì)、保溫、耐火，不需蒸壓養(yǎng)護，現(xiàn)澆即可成型。但強度較低，收縮大。
如國家知識產(chǎn)權(quán)局2003年4月30日公開的專利文獻“高強度輕質(zhì)混凝土制品及其制造方法”(授權(quán)公告號CN1107035C)，該發(fā)明是一種粉煤灰輕質(zhì)墻體材料砌塊的制造方法，其基本材料為水泥、粉煤灰、中燒石灰、石灰石粉、石膏按配比組成，再加入鋁粉、水并加一定數(shù)量的鐵粉、纖維、引氣劑，最后加輕集料。其工藝為粉煤灰、中燒石灰與石膏共同粉磨，再與其它基材及鐵粉按配方比投入攪拌機，外加料與水混合后加入攪拌機，再依次加入鋁粉、輕集料攪拌、澆注發(fā)泡、坯體靜停、切割后養(yǎng)護成制品。但該專利工藝復雜，成本高，制品質(zhì)量難以控制，制品收縮率大，砌體易開裂。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明擬解決的問題是提供一種強度高、收縮率小、且生產(chǎn)成本低的高強度輕質(zhì)混凝土砌塊及其制造方法。
為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種輕質(zhì)混凝土砌塊，它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑，所述水泥的重量比為10％-30％，所述引氣劑的重量比為0.1％-0.5％，所述減水劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述減縮劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述粗骨料的重量比為30％-70％，最好為40％-60％，其余為粉煤灰。
所述輕粗骨料是粒徑大于5mm、顆粒表觀密度不大于800kg/m3的輕質(zhì)骨料。所述輕粗骨料可以是粉煤灰陶?；蜃匀幻喉肥蚺蛎浀V渣或頁巖陶?；蛘惩撂樟＜坝梦鬯幚韽S的污泥制成的陶粒。
上述輕質(zhì)混凝土砌塊的制造方法將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計量后送入攪拌機，引氣劑采用機械發(fā)泡后加入攪拌機，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模，在20-40℃度的環(huán)境下靜養(yǎng)8-16小時，經(jīng)機械鋸切后，在養(yǎng)護窯中60-90℃的環(huán)境下蒸養(yǎng)10-16小時或者在蒸壓釜中以0.4-2MPa的壓力下通蒸汽蒸壓養(yǎng)護6-12小時。
所述水泥也可以采用管樁余漿。根據(jù)上述的操作方法，選用不同密度和強度的陶粒，調(diào)整水泥(余漿)、粉煤灰及外加劑的加入量，可以生產(chǎn)出干體積密度300kg/m3～1050kg/m3，抗壓強度2.5MPa～10.0MPa，導熱系數(shù)0.09～0.38W/m.K及各種尺寸規(guī)格的產(chǎn)品。
經(jīng)上述方法生產(chǎn)的砌塊，參照《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB/T11968-1997)、《加氣混凝土性能試驗方法》(GB/T11969-11975-1997)、《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護熱板法》(GB10294-1988)，可以達到的指標為

在制造過程中，采用了機械鋸切這一獨特工藝，使得大模澆注，規(guī)?；a(chǎn)成為可能，并保證了產(chǎn)品的尺寸精度。因此，降低了砌筑和粉刷材料的用量。陶粒的鋸切面增加了制品表面粗糙度，可以提高砌塊與砌筑材料及粉刷層的粘合力和砌體整體質(zhì)量。
另一方面，由于本發(fā)明的水泥采用了管樁余漿，不但可進一步降低生產(chǎn)成本，而且還可以避免因丟棄管樁余漿而造成的環(huán)境污染。但管樁余漿全部替代水泥技術(shù)難度較大。因為余漿中的有效成分不等、外加劑品種和數(shù)量不同、水泥品種和生產(chǎn)廠家可能不同，特別是從不同廠家和時段收集的余漿加水時間不同，因而原始水化程度不同、凝結(jié)時間不同等等。本發(fā)明通過外加劑技術(shù)和均化技術(shù)，解決了不同管樁余漿共混，并生產(chǎn)出性能優(yōu)異、質(zhì)量均勻的制品。
技術(shù)的先進性目前，輕質(zhì)墻體材料已有很多，如泡沫混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、陶粒砌塊、膨脹珍珠巖砌塊、硅藻土砌塊等，與上述產(chǎn)品相比用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的砌塊具有很多方面的優(yōu)勢。由于采用陶粒增強技術(shù)，因此產(chǎn)品的強度高；一方面陶粒限制收縮，另一方面是采用了減縮劑，因而制品的收縮?。挥捎诓捎梦锢戆l(fā)泡技術(shù)，一方面，密度可以在更大的范圍內(nèi)調(diào)正，另一方面，物理發(fā)泡形成獨立的氣泡均勻，平均孔徑小，在相同的密度下，比加氣混凝土具有更小的導熱系數(shù)；由于采用陶粒為骨料，基體強度增加，因而可以采用常壓蒸氣養(yǎng)護生產(chǎn)出強度高、收縮小的制品，從而降低生產(chǎn)能耗；與陶粒砌塊相比，砌塊重量大幅度降低，導熱系數(shù)更低，砌塊尺寸精度高，降低了砌筑材料的用量；與硅藻土砌塊相比，強度高，生產(chǎn)成本底。因此，采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品符合高強、節(jié)能、環(huán)保的要求，是優(yōu)良的綠色建材。
具體實施例方式
一種輕質(zhì)混凝土砌塊，它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑。所述水泥的重量比為10％-30％，所述引氣劑的重量比為0.1％-0.5％，所述輕粗骨料的重量比為30％-70％，所述減水劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述減縮劑為水泥重量的0.25％-1.5％，其余為粉煤灰。所述輕粗骨料，粒徑大于5mm、顆粒表觀密度不大于800kg/m3的陶粒，可以是粉煤灰陶?；蜃匀幻喉肥蚺蛎浀V渣或頁巖陶?；蛘惩撂樟；蛭勰嗵樟?。
本發(fā)明的混凝土砌塊的制造方法將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計量后送入攪拌機，引氣劑采用機械發(fā)泡后加入攪拌機，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模，在20-40℃的環(huán)境下靜養(yǎng)8-16小時，經(jīng)機械鋸切后，在養(yǎng)護窯中60-90℃的環(huán)境下蒸養(yǎng)10-16小時。在養(yǎng)護窯中蒸養(yǎng)溫度可以在60-90℃范圍選擇，如60℃、70℃、75℃、85℃、90℃、；蒸養(yǎng)時間也可根據(jù)實際情況在10-16小時范圍選擇，如10小時、12小時、14小時、16小時。溫度低則養(yǎng)護時間適當延長。
上述方法中的機械鋸切后，也可以在蒸壓釜中以0.4-2MPa的壓力蒸壓養(yǎng)護6-12小時。蒸汽壓力可以在0.4-2Mpa的壓力下進行，如0.4Mpa、0.8Mpa、1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2Mpa；時間也可根據(jù)實際情況在6-12小時范圍選擇，如6小時、8小時、10小時、12小時。壓力低則養(yǎng)護時間適當延長。
上述方法中澆模后的靜養(yǎng)溫度可以在20-40℃范圍選擇，如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃，靜養(yǎng)時間也可根據(jù)實際情況在8-16小時范圍選擇，如8小時、10小時、12小時、14小時、16小時。
本發(fā)明方法采用了機械鋸切這一獨特的工藝，既保證了產(chǎn)品的尺寸精度又體現(xiàn)產(chǎn)品表面粗糙度，大大提高砌體與粉刷層的粘結(jié)力。本發(fā)明大幅度提高了砌塊的強度，尤其是大大減小了砌塊的收縮率。鋸切加工可利用圓盤鋸，也可用其它的鋸具進行鋸切。
作為優(yōu)選，所述水泥采用了管樁余漿?？砂垂軜队酀{中水泥的含量，將管樁余漿計算當成量水泥，由于不同的管樁余漿的水泥含量不同，因此不同的管樁余漿有不同的水泥當量，其計算較為簡單，這里不再詳細描述。
本發(fā)明人經(jīng)不同試驗，不同配比生產(chǎn)的輕質(zhì)混凝土砌塊的主要性能見下表，權(quán)且作為本發(fā)明的實施例。

上表中減水劑、減縮劑的比例是指占水泥重量的百分比。
*05級產(chǎn)品采用顆粒表觀密度(450±20)Kg/m3，筒壓強度≥0.7MPa的陶粒；06級產(chǎn)品采用顆粒表觀密度(550±20)Kg/m3，筒壓強度≥0.9MPa的陶粒；07級產(chǎn)品采用顆粒表觀密度(650±20)Kg/m3，筒壓強度≥1.1MPa的陶粒。
上表中輕粗骨料可以是粉煤灰陶?；蜃匀幻喉肥蚺蛎浀V渣或頁巖陶粒或粘土陶粒及用污水處理廠的污泥制成的陶粒，也可以是上述陶粒的任意二種的混合物或任意二種以上的混合物。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑，所述水泥的重量比為10％-30％，所述引氣劑的重量比為0.1％-0.5％，所述減水劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述減縮劑為水泥重量的0.25％-1.5％，所述粗骨料的重量比為30％-70％，其余為粉煤灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于所述輕粗骨料的重量比最好為40％-60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于所述輕粗骨料是粒徑大于5mm、顆粒表觀密度密度不大于800kg/m3的輕質(zhì)骨料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輕質(zhì)混凝土砌塊，其特征在于所述輕粗骨料是粉煤灰陶粒或自然煤矸石或膨脹礦渣或頁巖陶?；蛘惩撂樟＜坝梦鬯幚韽S的污泥制成的陶粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)混凝土砌塊的制造方法，其特征在于將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計量后送入攪拌機，引氣劑采用機械發(fā)泡后加入攪拌機，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模，在20-40℃度的環(huán)境下靜養(yǎng)8-16小時，經(jīng)機械鋸切后，在養(yǎng)護窯中在60-90℃的環(huán)境下蒸養(yǎng)8-16小時或者在蒸壓釜中以0.4-2MPa的壓力通蒸汽蒸壓養(yǎng)護6-12小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輕質(zhì)混凝土砌塊的制造方法，其特征在于所述水泥采用了管樁余漿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕質(zhì)混凝土砌塊，它含有水泥、粉煤灰、引氣劑和輕粗骨料、減水劑、減縮劑，水泥的重量比為10％－30％，引氣劑的重量比為0.1％－0.5％，減水劑為水泥重量的0.25％－1.5％，減縮劑為水泥重量的0.25％－ 1.5％，粗骨料的重量比為30％－70％，其余為粉煤灰。其制造方法將水泥、粉煤灰、減水劑、減縮劑和水計量后送入攪拌機，引氣劑采用機械發(fā)泡后加入攪拌機，再加入輕粗骨料經(jīng)攪拌后送入澆注車，然后澆模、靜養(yǎng)，經(jīng)機械鋸切后蒸養(yǎng)。本發(fā)明能降低生產(chǎn)中的能耗；使砌塊重量降低，導熱系數(shù)更低，砌塊尺寸精度高、強度高，生產(chǎn)成本低。
文檔編號C04B14/04GK1807335SQ20051006138
公開日2006年7月26日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者夏青, 錢曉倩, 成建耀, 詹樹林, 鄭治平 申請人:上虞多元新型墻體有限公司, 浙江大學