本發(fā)明涉及混凝土砌塊領(lǐng)域，特別涉及一種高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊的制備方法。
背景技術(shù)：
：外墻外保溫技術(shù)是上世紀(jì)70年代在歐洲產(chǎn)生的使用建筑技術(shù)，就其技術(shù)本身而言是成熟可靠的，但是在推廣應(yīng)用過程中出現(xiàn)了“畸形”發(fā)展，一是過渡注重了外墻外保溫技術(shù)，忽略了其他技術(shù)的重要性，出現(xiàn)了新建建筑“穿棉衣”的現(xiàn)象；二是假冒偽劣產(chǎn)品過多，施工過程偷工減料，不能嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程控制工程質(zhì)量；三是生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展過快、過濫，技術(shù)水平低，沒有形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，質(zhì)量控制不穩(wěn)定，這些問題的存在，導(dǎo)致了外墻外保溫工程空鼓、開裂、滲水、脫落、著火等質(zhì)量安全問題時有發(fā)生，給工程質(zhì)量帶來很大的安全隱患。為此，出現(xiàn)了加氣混凝土外墻外保溫墻體的做法，但是加氣混凝土砌塊墻體砌筑與保溫工程分開，需要二次施工，外保溫壽命期短。由上述可知，外墻外保溫體系在未來的發(fā)展中，難以良好地適用于建筑外墻的保溫。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊的制備方法，制得的高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊單靠自身即可滿足保溫的需求，無需在做其他保溫處理，可實現(xiàn)建筑保溫與結(jié)構(gòu)同壽命。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊的制備方法，包括殼體的制備以及保溫絕熱材料的制備，保溫絕熱材料包括泡沫混凝土以及輕質(zhì)保溫芯體,具體的制備步驟如下：步驟1：制備泡沫混凝土；步驟2：選取輕質(zhì)保溫芯體，并將輕質(zhì)保溫芯體切割為單元芯體，將步驟1中制作完成的泡沫混凝土切割成單元填充塊；步驟3：制備高性能混凝土殼體漿料；步驟4：安插單元芯體以及單元填充塊，將單元芯體以及單元填充塊固定在模具上，向模具內(nèi)澆筑高性能混凝土殼體漿料、然后震動、擠壓成型，成型后進行養(yǎng)護；養(yǎng)護結(jié)束的高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊包括高性能混凝土殼體、填充在高性能混凝土殼體內(nèi)的單元填充塊以及多個單元芯體，高性能混凝土殼體自保溫復(fù)合混凝土砌塊沿其自身長度方向開設(shè)有凹形槽口。通過采用上述技術(shù)方案，利用高性能混凝土殼體作為承重及維護結(jié)構(gòu)，內(nèi)部復(fù)合填充泡沫混凝土以及輕質(zhì)保溫芯體，泡沫混凝土以及輕質(zhì)保溫芯體具的導(dǎo)熱系數(shù)低，并且密度小，使得復(fù)合自保溫砌塊具有良好的保溫隔熱性能，防火性能優(yōu)良，由本發(fā)明中復(fù)合自保溫砌塊筑造的外墻，不需要做其他保溫處理，即可滿足保溫需求，實現(xiàn)建筑保溫與結(jié)構(gòu)同壽命，同時減少了工序，提高了施工效率，縮短了工期；同時，本發(fā)明中的自保溫復(fù)合砌塊自重輕，強度高，減小了建筑物的自重，保證了建筑的強度；而且吸水率小、收縮低，可以有效避免墻體空鼓、開裂、滲水等砌塊墻體質(zhì)量通病問題；復(fù)合自保溫砌塊采用高性能混凝土作為砌塊殼體材料，在澆筑時，由于高性能混凝土具有較好的自密實性，并結(jié)合震動成型，則高性能混凝土殼體漿料可以快速并且較好地填充單元芯體與模具之間的間隙，有助于高性能混凝土殼體漿料與單元芯體以及單元填充塊粘結(jié)，提高了高性能混凝土殼體與單元填充塊之間以及高性能混凝土殼體與單元芯體之間的粘結(jié)力，使得高性能混凝土殼體自身具有較強的高度時，也提高了整個高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊的強度；并且由于生產(chǎn)中采用震動成型，則無需蒸壓、煅燒，降低了生產(chǎn)過程中能耗對環(huán)境的污染。較佳的，輕質(zhì)保溫芯體為聚苯板。通過采用上述技術(shù)方案，聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)較少，密度較小，可以有效提高復(fù)合自保溫砌塊的保溫性能，并且降低了自重，是輕質(zhì)保溫芯體較合適的選擇。較佳的，步驟1中泡沫混凝土的制備原料，按重量份數(shù)計，包括水泥180-200份，水80-100份，粉煤灰70-90份，發(fā)泡劑0.5-0.7份，穩(wěn)泡劑0.6-0.9份，水鎂石纖維0.4-0.6份，激發(fā)劑3-6份。通過采用上述技術(shù)方案，泡沫混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)較低，具有良好的保溫性能，發(fā)泡劑與水泥、水以及粉煤灰配合可以產(chǎn)生豐富致密的氣泡，穩(wěn)泡劑的設(shè)置可以增加泡沫液膜的機械強度，還可增加黏度，因而提高了泡沫液膜的機械強度，使之不易破裂；激發(fā)劑可以促進粉煤灰的火山灰反應(yīng)，進而提高泡沫混凝土的強度，與此同時，水鎂石纖維的加入也可以增加泡沫混凝土的強度，在一定程度上彌補泡沫混凝土強度偏低的缺陷；同時，穩(wěn)泡劑的加入提高了，增加了黏度，使得漿體內(nèi)形成一層潤滑膜，進一步增加了水鎂石纖維的分散，有助于水鎂石纖維均勻地分散在泡沫混凝土內(nèi)而發(fā)揮作用；同時，水鎂石纖維是由更細小的單根纖維組成的纖維束，而單根纖維具有較好地增韌效果。較佳的，泡沫混凝土的具體制作步驟如下：步驟a：首先將水鎂石纖維以及水按照4:5的比例，同時加入1/3的穩(wěn)泡劑加入纖維分散攪拌機中攪拌十分鐘，密閉放置24h,制成水鎂石纖維膏待用；步驟b：將水泥、粉煤灰以及步驟a中的水鎂石纖維膏投入強制攪拌機中攪拌1min，然后加入激發(fā)劑、發(fā)泡劑、剩余的穩(wěn)泡劑以及1/3的水?dāng)嚢?min后出料，然后放入模具內(nèi)振搗、養(yǎng)護，養(yǎng)護結(jié)束后切割，形成泡沫混凝土漿體；步驟c:將泡沫混凝土漿體放入模具內(nèi)振搗、養(yǎng)護，養(yǎng)護結(jié)束后切割。通過采用上述技術(shù)方案，水鎂石纖維具有較好的可劈分性，將水鎂石纖維與穩(wěn)泡劑以及水混合后強制攪拌均勻后制成水鎂石纖維膏，可以有效地劈分水鎂石纖維束，有效地解決纖維在應(yīng)用過程中的糾結(jié)打團問題，進一步有助于水鎂石纖維發(fā)揮增強增韌效果；由上述步驟制備的泡沫混凝土，具有較好的保溫性能，還提高了泡沫混凝土的強度。較佳的，步驟3中高性能混凝土殼體漿料的原料，按重量份數(shù)記，包括水泥330-355份，水145-160份，粉煤灰40-46份，礦粉68-75，陶粒240-270份，砂740-760份，外加劑13-18份。通過采用上述技術(shù)方案，礦粉以及粉煤灰是優(yōu)質(zhì)的混凝土摻合料，加入到混凝土中可以有效降低混凝土的成本，同時可以抑制堿骨料反應(yīng)，降低水化熱，提高混凝土的密實度；砂可以填充輕骨料的空隙，提高混凝土的粘度，也使得混凝土更加密實，提高混凝土的強度；上述原料配合外加劑的作用，保證了高性能混凝土殼體的強度，同時也具有一定的保溫性能。較佳的，外加劑包括有機纖維、減水劑以及防水劑，其中有機纖維4-6份，減水劑6-7份，防水劑3-5份。通過采用上述技術(shù)方案，有機纖維的加入可以進一步增加高性能混凝土殼體的強度，同時有機纖維具有較好的耐高溫性，在高溫時混凝土中的纖維能溶解、揮發(fā)，形成許多連通的孔隙，使高溫作用產(chǎn)生的蒸汽壓力得以釋放，從而改善高性能混凝土的耐高溫性能，使得高性能混凝土殼體在高溫的情況下強度損失的較低；減水劑的加入可以保證高性能混凝土殼體的流動性；防水劑的添加，可以使得砂漿以及混凝土的空隙致密，進一步提高高性能混凝土的強度，同時防水劑可以改善砂漿的粘結(jié)性，具有與砂漿快速拌合均勻的能力，從而有助于有機纖維均勻的分散，進而有助于有機纖維均勻地分散在漿體內(nèi),防水劑的加入還可以提高高性能混凝土殼體與單元芯體以及單元填充塊之間的粘結(jié)力，進一步提高了整個自保溫復(fù)合砌塊的強度。較佳的，高性能混凝土殼體漿料的具體制作步驟如下：步驟a：將防水劑、1/5的水以及有機纖維加入到纖維攪拌機中攪拌2min，形成有機纖維拌合物；步驟b：向新的攪拌釜中加入水泥、粉煤灰、礦粉、陶粒、砂干攪30s，然后倒入步驟a中制成的有機纖維拌合物，繼續(xù)攪拌60s。通過采用上述技術(shù)方案，先將防水劑以及有機纖維進行攪拌，可以提前將有機纖維均勻地分散，然后再與水泥等原料進行混合，進行進一步地攪拌，使得纖維進行進一步的分散。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：1、制得的復(fù)合自保溫砌塊具有優(yōu)良的隔熱性能，單靠自身即可滿足保溫的需求，無需在做其他保溫處理，可實現(xiàn)建筑保溫與結(jié)構(gòu)同壽命；2、具有自重輕、強度高的優(yōu)點，并且具有優(yōu)良的耐高溫性能；3、降低了工程造價，可以滿足建筑節(jié)能的要求。具體實施方式圖1是一種高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是體現(xiàn)凹形槽口的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、高性能混凝土殼體；11、凹形槽口；2、單元芯體；3、單元填充塊。一種高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊的制備方法，本發(fā)明選用的制備原料如下：首先制作砌塊所需原料為：水泥選用普通硅酸鹽水泥，砂選用河北遵化河沙，細度模數(shù)2.6；天津程錦s95級?；郀t礦渣粉；天津北疆環(huán)保建材有限公司fⅰ級粉煤灰；陶粒從河北購得；減水劑為fdn高效減水劑、防水劑為高級脂肪酸類防水劑均從江蘇省海安陶粒油化工廠購得；有機纖維選用聚丙烯纖維，可從北京國豪化工機械有限公司購得，選用自來水。制作泡沫混凝土所需的原料為：水泥、粉煤灰以及礦粉均與高性能混凝土殼體漿料使用的相同；發(fā)泡劑可以選用松香類發(fā)泡劑，穩(wěn)泡劑選用蛋白質(zhì)類，激發(fā)劑選用硫酸鹽激發(fā)劑，上述三種材料均可以從市面購得；水鎂石纖維也可從市面購得。保溫材料b為聚苯板，可從市面購得。實施例：一種高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊的制備方法，包括殼體的制備以及保溫絕熱材料的制備，保溫絕熱材料包括泡沫混凝土以及輕質(zhì)保溫芯體,具體的制備步驟如下：如圖1和圖2所示，步驟1：制備泡沫混凝土；步驟2：選取輕質(zhì)保溫芯體，并將輕質(zhì)保溫芯體切割為單元芯體2，將步驟1中制作完成的泡沫混凝土切割成單元填充塊3；步驟3：制備高性能混凝土殼體漿料；步驟4：安插單元芯體2以及單元填充塊3，將單元芯體2以及單元填充塊2固定在模具上，向模具內(nèi)澆筑高性能混凝土殼體漿料、然后震動、擠壓成型，成型后進行養(yǎng)護；養(yǎng)護結(jié)束的高性能混凝土自保溫復(fù)合砌塊包括高性能混凝土殼體1、填充在高性能混凝土殼體1內(nèi)的單元填充塊3以及多個單元芯體2，高性能混凝土殼體自保溫復(fù)合混凝土砌塊沿其自身長度方向開設(shè)有凹形槽口11。其規(guī)格外殼尺寸可以為390mm*240mm*190mm，390mm*240mm*90mm，290mm*240mm*190mm，290mm*240mm*90mm，190mm*240mm*190mm，190mm*240mm*90mm，自保溫復(fù)合砌塊沿其長度方向的兩端端部開設(shè)有凹形槽口11，可有效減小砌縫處熱橋部位熱量損失。步驟1中泡沫混凝土的制備：泡沫混凝土所用原料的用量記錄在表1中：表1：泡沫混凝土所用原料的用量記錄表：實施例1至實施例6的泡沫混凝土制備過程如下：步驟a：首先將水鎂石纖維以及水按照4:5的比例，同時加入1/3的穩(wěn)泡劑加入纖維分散攪拌機中攪拌十分鐘，密閉放置24h,制成水鎂石纖維膏待用；步驟b：將水泥、粉煤灰以及步驟a中的水鎂石纖維膏投入強制攪拌機中攪拌1min，然后加入激發(fā)劑、發(fā)泡劑、剩余的穩(wěn)泡劑以及1/3的水?dāng)嚢?min后出料，形成泡沫混凝土漿體；步驟c:將泡沫混凝土漿體放入模具內(nèi)振搗、養(yǎng)護，養(yǎng)護結(jié)束后切割。泡沫混凝土的性能測試：將制作成100mm*100mm*100mm的立方試件，以及300mm*300mm*300mm的平板試件；試件制作完成48h后拆模，至于溫度(20±3)℃，濕度95％以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護28d后進行試驗。泡沫混凝土的力學(xué)性能參照gb/t50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行測試；導(dǎo)熱系數(shù)參照gb10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護熱板法》進行測試，同時測量泡沫混凝土試件力學(xué)性能以及導(dǎo)熱系數(shù)的測試結(jié)果記錄在表2中：表2，實施例1至實施例6中泡沫混凝土的強度以及導(dǎo)熱系數(shù)記錄表：從表2可以看出，實施例1至實施例6中泡沫混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)在0.45-0.55w/(m·k)之間，普通混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)一般在1.28w/(m·k)左右，顯然本發(fā)明中泡沫混凝土的的導(dǎo)熱系數(shù)明顯低于普通混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，具有較好的保溫性能，這是由于泡沫混凝土表觀密度小，孔隙率高，內(nèi)部存在大量的細小均勻的泡孔；28d的強度也符合混凝土使用的強度要求。下面介紹本發(fā)明中制備泡沫混凝土的對比例。對比例1至對比例3中按照各自的配比，并均按照實施例4中的配比制備泡沫混凝土，然后測定力學(xué)性能以及導(dǎo)熱系數(shù)，并進行記錄。表3，對比例1至對比例3中泡沫混凝土的力學(xué)性能以及導(dǎo)熱系數(shù)記錄表。對比例1對比例2對比例3水泥(kg)194194194水(kg)949494粉煤灰(kg)858585發(fā)泡劑(kg)0.630.630.63穩(wěn)泡劑(kg)0.7600水鎂石纖維(kg)000激發(fā)劑(kg)4.24.2028d強度(mpa)31.230.129.2導(dǎo)熱系數(shù)(w/(m·k)0.470.500.52從表3可以看出，對比例1與實施例4不同的是，未加入水鎂石纖維，泡沫混凝土28d的強度下降較高，說明水鎂石纖維的加入可以提高泡沫混凝土的強度；而導(dǎo)熱系數(shù)也有所上升，但是上升幅度不大，說明水鎂石纖維的加入有助于提高泡沫混凝土的保溫效果，但是影響幅度較小。對于對比例2，與實施例4相比，未加入水鎂石纖維以及穩(wěn)泡劑，則泡沫混凝土的強度下降較多，同時與對比例1對比，其未加入穩(wěn)泡劑，并且其強度還低于對比例1中的強度，這說明水鎂石纖維與穩(wěn)泡劑同時加入有助于提高泡沫混凝土的強度；同理，本對比例中的導(dǎo)熱系數(shù)大于實施例4，并且大于對比例1，這說明水鎂石纖維與穩(wěn)泡劑共同加入有助于提高泡沫混凝土的保溫效果。對比例3：對于對比例3，與實施例4相比，未加入水鎂石纖維、激發(fā)劑以及穩(wěn)泡劑，則泡沫混凝土的強度下降較多，同時與對比例1對比，其未加入激發(fā)劑，導(dǎo)致其強度還低于對比例1中的強度，這說明水鎂石纖維、穩(wěn)泡劑以及激發(fā)劑同時加入有助于提高泡沫混凝土的強度；同理，本對比例中的導(dǎo)熱系數(shù)大于實施例4，并且大于對比例2，這說明水鎂石纖維、穩(wěn)泡劑以及激發(fā)劑共同加入有助于提高泡沫混凝土的保溫效果。步驟3中高性能混凝土殼體漿料的制備：高性能混凝土殼體漿料所用原料的用量記錄在表4中：表4：高性能混凝土殼體漿料所用原料的用量記錄表：實施例1至實施例6的泡沫混凝土制備過程如下：步驟a：將防水劑、1/5的水以及有機纖維加入到纖維攪拌機中攪拌2min，形成有機纖維拌合物；步驟b：向新的攪拌釜中加入水泥、粉煤灰、礦粉、陶粒、砂干30s，然后倒入步驟a中制成的有機纖維拌合物，繼續(xù)攪拌60s。高性能混凝土殼體漿料的性能測試：將制作成100mm*100mm*100mm的立方試件，以及300mm*300mm*300mm的平板試件；試件制作完成48h后拆模，至于溫度(20±3)℃，濕度95％以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護28d后進行試驗。自保溫混凝土的力學(xué)性能參照gb/t50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行測試；導(dǎo)熱系數(shù)參照gb10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定防護熱板法》進行測試，同時測量高性能混凝土殼體試件力學(xué)性能以及導(dǎo)熱系數(shù)的測試結(jié)果記錄在表5中：表5，實施例7至實施例12中高性能混凝土殼體漿料的力學(xué)性能以及導(dǎo)熱系數(shù)測試結(jié)果記錄表：從表5可以看出，實施例7至實施例12中高性能混凝土殼體漿料的導(dǎo)熱系數(shù)在0.82-0.87w/(m·k)之間，普通混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)一般在1.28w/(m·k)左右，顯然本發(fā)明中高性能混凝土殼體漿料的的導(dǎo)熱系數(shù)低于普通混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，具有一定的保溫效果；28d的強度達到了63.1mpa，具有較高的強度。測試高性能混凝土殼體試件的耐高溫性能，分別記錄為實施13-實施例15，其按照實施例4的配料進行制備:本試驗升溫達到受火溫度后恒溫2h,足以滿足火災(zāi)持時要求，本試驗的升溫機制控制在300℃、500℃、700℃三個溫度等級，每次試驗件均從常溫開始加溫，溫度每升高100℃，恒溫20min,待溫度達到預(yù)定溫度等級時，便開始恒溫2h，恒溫2h后，取出試塊，澆水冷卻，然后測量其強度并計算強度損失率，記錄在表6中。表6，高性能混凝土殼體試件高溫后的強度損失記錄表：300℃500℃700℃初始強度(mpa)63.163.163.1冷卻后強度(mpa)56.7944.834.71強度損失率(％)102945從表6可以看出，隨著溫度的升高，高性能混凝土殼體的強度逐漸降低，強度損失率增加，并且損失率在損失后的強度仍較高。下面研究高性能混凝土殼體的原料對高性能混凝土殼體的耐高溫性能影響，分別記錄為對比例4至對比例5，其中對比例4至對比例5中高性能混凝土殼體的制備方法與實施例10相同，具體配比記錄在表7中：表7，對比例4至對比例5的配比記錄表：表8，對比例4與對比例5中的高性能混凝土殼體耐高溫性能測定結(jié)果記錄表：從表8可以看出，對比例4與實施例10相比，未加入有機纖維，則在同樣的溫度等級下，對比強度損失率，對比例4中強度損失率較低，說明有機纖維的加入，有助于提高高性能混凝土殼體的耐高溫性能。對比例5與對比例10相比，未加入防水劑以及有機纖維，與對比例4相比，未加入防水劑，對比例5中的強度損失率大于實施例10中，并且大于對比例4中，這說明防水劑與有機纖維共同加入有助于提高高性能混凝土殼體的耐高溫性能。按照《普通混凝土小型空心砌塊》(gb8239-1997)以及《輕集料混凝土小型空心砌塊》(gbt1529-2002)，測得高性能混凝土自保溫砌塊的主要技術(shù)性能指標(biāo)記錄在表9中：表9，高性能混凝土自保溫砌塊的主要技術(shù)性能指標(biāo)記錄表：從表9中可以看出，本發(fā)明中高性能混凝土自保溫砌塊的各項指標(biāo)均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值，各項性質(zhì)優(yōu)良。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。當(dāng)前第1頁12