專利名稱：：加氣混凝土化學(xué)外加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種建筑材料中加氣混凝土用的化學(xué)外加劑，特別是一種水泥用量低于10%的以鋁粉為發(fā)氣劑的加氣混凝土用的化學(xué)外加劑。加氣混凝土是將骨料如熱電廠粉煤灰和一定量的作為膠接料的水泥、石灰和石膏，在一定水料比條件下攪拌后，再投入發(fā)氣劑鋁粉，攪拌后注入模中。均勻分散的鋁粉顆粒和體系中石灰反應(yīng)生成氫氣，使坯體產(chǎn)生大量均勻分布、互不串通的氣泡。當(dāng)具有一定強(qiáng)度后，進(jìn)行裁割成型，再送入蒸氣釜中高壓、高溫蒸氣養(yǎng)護(hù)而制得具有自重輕、保溫性能好等特征的加氣混凝土制品。近年來，生產(chǎn)加氣混凝土的主要原料水泥和鋁粉的價(jià)格大幅度上漲，而水泥和鋁粉在原料成本中約要占到70%，再加鋁粉的供應(yīng)嚴(yán)重不足，所以使加氣混凝土產(chǎn)品成本大幅度上漲，再加上原料性能不穩(wěn)定，澆注穩(wěn)定性差，廢品率高，容重超標(biāo)，每立方米能耗費(fèi)用也增大，使各有關(guān)工廠經(jīng)濟(jì)效益低下，生產(chǎn)多不景氣。目前國內(nèi)外，在使用水泥的加氣混凝土中使用了各種化學(xué)外加劑，在不用水泥或水泥用量低于10%的加氣混凝土中尚無合適的多組分復(fù)合的化學(xué)外加劑，能夠起到激發(fā)、活化、穩(wěn)泡、稠化、促進(jìn)分散、加快水化、增加加氣混凝土強(qiáng)度和降低鋁粉用量等作用。本發(fā)明目的是提供一種用于無水泥或水泥用量低于10%的加氣混凝土的化學(xué)外加劑，在不改變現(xiàn)行各類加氣混凝土工廠的生產(chǎn)工藝條件下，能夠降低發(fā)氣劑鋁粉用量，能提高澆注穩(wěn)定性，減少塌模，降低次品率，便于生產(chǎn)合格容重產(chǎn)品，降低單位立方米的材耗和能耗，同時(shí)能提高加氣混凝土的內(nèi)在性能，如容重、抗壓和抗凍性能。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的根據(jù)各地原材料的不同特點(diǎn)，如干排粉煤灰、溫排粉煤灰、溫排粉煤灰和不同發(fā)氣情況的鋁粉等，采用一種或兩種有機(jī)酸(松脂酸、硬脂酸、苯系磺酸、木質(zhì)素酸)的堿金屬或堿土金屬鹽，加天然氨基酸瓊膠，或再加入三乙醇胺、硫酸鈉、三氯化鐵和石墨等，混合反應(yīng)制成多組分的有機(jī)和無機(jī)復(fù)合化學(xué)外加劑。本發(fā)明的化學(xué)外加劑中松脂酸鈉、有機(jī)磺酸鹽等起激發(fā)、去脂(脫去鋁粉表面油脂)活化、穩(wěn)泡等作用，使鋁粉的發(fā)氣迅速，完全和平穩(wěn)，減少鋁粉反應(yīng)的損失，從而降低鋁粉用量。其中天然氨基酸瓊膠、三氯化鐵、硫酸鈉等起增稠，促進(jìn)早期凝結(jié)，硬化作用。水泥在原工藝的加氣混凝土中的作用是促使?jié)沧⑷肽５幕炷亮?，隨鋁粉的不斷發(fā)氣完全而凝結(jié)硬化，在一定時(shí)間內(nèi)，使坯體具有一定強(qiáng)度，以保證切割。而制品的最終強(qiáng)度只取決于最后高溫、高壓蒸養(yǎng)下硅材料和氧化鈣反應(yīng)生成硅酸鹽的結(jié)晶狀態(tài)與數(shù)目的多少。為補(bǔ)償因不使用水泥或少用水泥減少的氧化鈣量，應(yīng)相對原工藝增加石灰的總投量。原工藝重量百分比為粉煤灰∶水泥∶石灰∶石膏＝65-70∶10-15∶15∶5，在無水泥工藝中，其重量百分比應(yīng)為粉煤灰∶石灰∶石膏＝72-75∶20-22∶5-6。同時(shí)，根據(jù)各廠具體情況，采用一定的澆注溫度和影響攤開度的水料比，以保證坯體硬化與發(fā)氣匹配，也和切割時(shí)間匹配，使生產(chǎn)循環(huán)正常進(jìn)行。對發(fā)氣過早的鋁粉或無油膏保護(hù)的鋁粉(投入2分鐘，發(fā)氣量大于20%)，采用水玻璃(硅酸鈉)、碳酸氫銨和硫酸鋁等進(jìn)行致鈍保護(hù)，使鋁粉利用率提高，用量降低。以上使鋁粉的致鈍保護(hù)物與鋁粉之間(重量百分比)按以下比例混合或溶解于水中a、鋁粉∶水玻璃∶碳酸氫銨＝90∶8∶2b、鋁粉∶硫酸鋁∶碳酸氫銨＝90∶9∶1具體配方(重量百分比)見表1。表1中配方1、2、3、4、5和6均為直接投入混凝土的化學(xué)外加劑。其中配方1、2用于干排粉煤灰;配方3、4、5適用于活性差的溫排粉煤灰，能調(diào)節(jié)凝結(jié)和硬化時(shí)間。其中配方5主要應(yīng)用在發(fā)氣過慢的鋁粉品種(投入16分鐘，發(fā)氣量小于60%);配方6用于濕排粉煤灰;配方7和8用于濕排粉煤灰和使用發(fā)氣過早或無油膏保護(hù)的鋁粉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果是(1)生產(chǎn)本發(fā)明的化學(xué)外加劑的設(shè)備投資不大，工藝易于掌握，反應(yīng)周期短，也適合加氣混凝土廠自產(chǎn)自用。(2)對原有加氣混凝土生產(chǎn)工藝和設(shè)備可不作變動(dòng)。(3)本發(fā)明的化學(xué)外加劑屬多組分，低摻量，成本不高，每立方米約費(fèi)0.8元。(4)能較現(xiàn)行工藝降低鋁粉用量15-20%。如容重500級(jí)產(chǎn)品每立方米由590-630克降為460-520克，再加不用或少用水泥，約可使最后加氣混凝土制品每立方米價(jià)格下降8元。(5)能提高澆注成功率，減少次品，能使正品率提高5%以上。(6)容重降低。如使用西安熱電廠干排粉煤灰，原工藝容重平均約為590kg/m(加水泥)，不加水泥使用本發(fā)明的化學(xué)外加劑可降為530kg/m，屬500級(jí)產(chǎn)品，并且每立方米原材料可節(jié)約10%以上。(7)能使坯體硬化和發(fā)氣匹配，也和切割時(shí)間匹配，避免了壓模，使生產(chǎn)循環(huán)正常進(jìn)行，產(chǎn)量增加。(8)使加氣混凝土的材性得到改善。如使用遼陽熱電廠溫排灰，原工藝下抗壓強(qiáng)度為2MPa;不加水泥，使用本發(fā)明的化學(xué)外加劑表1加氣混凝土化學(xué)外加劑配方</tables>后，抗壓強(qiáng)度增為2.9MPa，國家標(biāo)準(zhǔn)500級(jí)一級(jí)品為2.7MPa或以上。本發(fā)明具體實(shí)施時(shí)應(yīng)全面綜合考慮各方面的情況，如原材料方面特點(diǎn)、加氣混凝土廠原工藝和設(shè)備方面的特點(diǎn)、對加氣混凝土的具體性能要求等。以下給出本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例實(shí)施例1采用西安熱電廠風(fēng)送干排粉煤灰。用澆注車工藝。每模為5.4立方米。對加氣混凝土要求降低容重及提高抗凍性能。化學(xué)外加劑采用表1中配方1松脂酸鈉∶天然氨基酸瓊膠∶石墨粉∶三氯化鐵＝50∶43∶5∶2(重量百分比)?；瘜W(xué)外加劑具體配制法為(1)按比例取粉碎后粒度小于等于0.5mm的松脂酸固體粉末和粒度小于等于0.1mm的石墨粉相混合;(2)在攪拌下，以250克/分的速度均勻投入裝有氫氧化鈉水溶液的反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜中溶液溫度為90-95℃，松脂酸∶氫氧化鈉∶水＝1∶0.17∶2;(3)對以上反應(yīng)釜中溶液繼續(xù)保溫和攪拌，攪拌為20-200轉(zhuǎn)/分，攪拌1.5小時(shí);(4)在繼續(xù)攪拌下，以250克/分速度再均勻投入定量的天然氨基酸瓊膠;溶三氯化鐵于熱水中，同時(shí)加入以上反應(yīng)釜中，繼續(xù)攪拌2-2.5小時(shí)，最后成為比重1.3至1.4褐色膠狀液體。加氣混凝土具體工藝實(shí)施方面是采用原料比例(重量百分比)為粉煤灰∶石灰∶石膏＝70-72∶22-24∶5-6水料比為∶水∶料＝0.65-0.68澆注溫度為40C。采用隴西產(chǎn)鋁粉，每立方米用500克。在投入鋁粉前2分鐘加入以上合成得化學(xué)外加劑，每立方米加170克。澆注攤開度為18-20cm。最后加氣混凝土產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)如表2所示，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)一等品的指標(biāo)。表2</tables>實(shí)施例2采用遼陽濕排灰。用濕磨工藝，需提高加氣混凝土強(qiáng)度和抗凍性能。具體采用表1中配方7。其中化學(xué)外加劑配制法與以上實(shí)施例1相似，最后也得比重為1.3至1.4的膠狀液體。加氣混凝土具體工藝實(shí)施方面采用原料比例(重量百分比)為粉煤灰∶石灰∶石膏＝68-70∶22-24∶8水料比為水∶料＝0.68澆注溫度為42-45C。采用濟(jì)南向陽公司生產(chǎn)的鋁粉。每立方米用500克。在投入鋁粉前1.5分鐘加入以上合成得化學(xué)外加劑，每立方米加170-180克，按配方7(表1)的定量的水玻璃及碳酸氫銨溶于水中，再將定量的鋁粉分散于其中后投入反應(yīng)釜，攪拌約30-40秒后澆注。權(quán)利要求1.一種加氣混凝土化學(xué)外加劑，用于以鋁粉為發(fā)氣劑的加氣混凝土中，水泥用量為粉煤灰、石灰和石膏等總重量的10%至0，其特征在于(1)由下列成分組成(1、1)一種或兩種有機(jī)酸(松脂酸、硬脂酸、苯系磺酸、木質(zhì)素酸)的堿金屬或堿土金屬鹽；(1、2)天然氨基酸瓊膠，或再加入(1、3)下列物質(zhì)中選出的一種(1、3、1)三乙醇胺，(1、3、2)硫酸鈉，(1、3、3)三氯化鐵和石墨，(2)組成(重量%)為(2、1)對干排粉煤灰場合采用(2、1、1)松脂酸鈉天然氨基酸瓊膠∶石墨粉∶三氯化鐵=50-60∶33-43∶5∶2(2、1、2)松脂酸鈉天然氨基酸瓊膠∶硬脂酸鈉(碳數(shù)10-20)=35-40∶50-55∶8-10(2、2)對溫排粉煤灰場合采用(2、2、1)松脂酸鈉∶天然氨基酸瓊膠∶木質(zhì)素磺酸鈣∶硫酸鈉=45-50∶35-40∶8∶6-8(2、2、2)松脂酸鈉∶天然氨基酸瓊膠∶十二烷基苯磺酸鈉∶三乙醇胺=27-35∶40-46∶15-22∶4-5(2、2、3)松脂酸鈉∶天然氨基酸瓊膠∶苯磺酸鈉∶硫酸鈉=37-42∶40-45∶10∶5-8(2、3)對濕排粉煤灰和發(fā)氣過早或無油膏保護(hù)的鋁粉的場合采用(2、3、1)松脂酸鈉∶天然氨基酸瓊膠∶三乙醇胺=50-55∶40-45∶3-5鋁粉∶水玻璃(硅酸鈉)∶碳酸氫銨=90∶8∶2(2、3、2)松脂酸鈉∶天然氨基酸瓊膠∶三乙醇胺=50-55∶40-45∶3-5鋁粉∶硫酸鋁∶碳酸氫銨=90∶9∶1(3)根據(jù)組成(重量%)為松脂酸鈉∶天然氨基酸瓊膠∶石墨粉∶三氯化鐵=50-60∶33-43∶5∶2的加氣混凝土化學(xué)外加劑的配制法為(3、1)按比例取粉碎后粒度為0.5mm的松脂酸固體粉末和粒度為0.1mm的石墨粉相混合，(3、2)在攪拌下，以250克/分的速度均勻投入裝有氫氧化鈉水溶液的反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜中溶液溫度為90-95c，松脂酸∶氫氧化鈉∶水=1∶0.17∶2(3、3)對以上反應(yīng)釜中溶液繼續(xù)保溫和攪拌，攪拌為20-200轉(zhuǎn)/分，攪拌1.5小時(shí)，(3、4)在繼續(xù)攪拌下，以250克/分速度再均勻投入定量的天然氨基酸瓊膠；溶三氯化鐵于熱水中，同時(shí)加入反應(yīng)釜中；繼續(xù)攪拌2-2.5小時(shí)，最后成為比重1.3至1.4褐色膠狀液體。全文摘要一種建筑材料中加氣混凝土用的化學(xué)外加劑，適用于水泥用量低于10％的以鋁粉為發(fā)氣劑的加氣混凝土中。采用一種或兩種有機(jī)酸的堿金屬或堿土金屬鹽，加天然氨基酸瓊膠，或再加入三乙醇胺、硫酸鈉、三氯化鐵等?；旌戏磻?yīng)而得，能降低水泥和鋁粉用量。文檔編號(hào)C04B28/02GK1053417SQ90100359公開日1991年7月31日申請日期1990年1月20日優(yōu)先權(quán)日1990年1月20日發(fā)明者郗英欣,朱懷勇,高戰(zhàn)申請人:西安交通大學(xué)