一種稻殼輕質(zhì)砌塊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)砌塊及其制備方法，具體涉及一種稻殼輕質(zhì)砌塊及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今，針對普通砌塊偏重這一問題，大致有兩種技術(shù)路線，一是以輕質(zhì)材料代替重 骨料改變原料組成以降低砌塊自重，但現(xiàn)有的諸多輕質(zhì)材料價(jià)格相對較高且產(chǎn)量有限，尤 其是存在振搗過程中輕質(zhì)材料上浮的問題；二是通過不同的制作工藝、養(yǎng)護(hù)方法來解決砌 塊自重過大的問題，該技術(shù)路線制作工藝相對復(fù)雜、養(yǎng)護(hù)成型條件較高，產(chǎn)品生產(chǎn)投資高。
[0003] 例如，現(xiàn)有技術(shù)中稻殼砂漿輕質(zhì)節(jié)能復(fù)合墻板是以鋼筋和稻殼砂漿為板材骨架， 與巖棉板復(fù)合而成，適用于9層及9層以下的住宅，單層、多層以及高層工業(yè)建筑，耐火等 級為一級的非承重外墻。蒸壓灰砂磚以適當(dāng)比例的石灰和石英砂、砂或細(xì)砂巖，經(jīng)磨細(xì)、加 水拌和、半干法壓制成型并經(jīng)蒸壓養(yǎng)護(hù)而成。磚體有實(shí)心和空心兩種，其強(qiáng)度等級有MU10、 MU15、MU20、MU25四個(gè)等級，磚的規(guī)格為240mmX115mmX53mm。粉煤灰磚以粉煤灰、石灰為 主要原料，摻加適量石膏和骨料經(jīng)胚料制備、壓制成型，高壓或常壓，蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心 磚，其強(qiáng)度等級有.7.5、]\^10、]\^15、]\^20四個(gè)等級。磚的規(guī)格為24〇11111^11511111^53111111。非 燒結(jié)普通粘土磚簡稱免燒磚，是以粘土為主要原料，經(jīng)粉碎、攪拌、壓制成型，自然養(yǎng)護(hù)而成 的實(shí)心磚，其強(qiáng)度等級有MU7. 5、MU10、MU15三個(gè)等級。磚的規(guī)格為240mmX115mmX53mm。 混凝土砌塊是將粉煤灰真空脫水、石灰混合秋末后放入料漿攪拌機(jī)中，加入水泥、水，進(jìn)行 料漿攪拌；然后將動(dòng)物性發(fā)泡劑和水放入泡沫攪拌機(jī)中攪拌后放入料漿攪拌機(jī)中與料漿混 合、攪拌，模具澆注，蒸汽養(yǎng)護(hù)，拆模后即為成品。分為混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、 泡沫混凝土砌塊等。一般規(guī)格為600mmX 120/180/240mmX200/250/300mm。陶粒混凝土空 心砌塊是以陶粒為粗骨料，以陶砂加其它工業(yè)廢料為細(xì)骨料，以水泥為膠凝材料，經(jīng)機(jī)械攪 拌，機(jī)械成型，自然養(yǎng)護(hù)而成。一般規(guī)格390mmX240/190/180mmX190mm等。上述砌塊存在 制作成本高，工藝復(fù)雜，養(yǎng)護(hù)成型條件高，制備中輕質(zhì)材料存在上浮等問題。
[0004] 目前，交通部公路科學(xué)研宄所的高漢忠等通過在水泥砂漿中摻入稻殼后研宄了其 稻殼水泥混凝土的基本性能，研宄表明稻殼混凝土的表觀密度在0. 8-1. 3g/cm3范圍內(nèi)變 動(dòng)；導(dǎo)熱系數(shù)為0. 23WAm ·Κ)左右；抗壓強(qiáng)度為8-15MPa，抗折強(qiáng)度為2-6MPa ;稻殼混凝土 抗凍性能好，在_25°C經(jīng)25次凍融后其試件均無變化。謝瓊等經(jīng)過進(jìn)一步研宄，將稻殼作為 骨料制備混凝土，研宄不同稻殼摻量對混凝土的表觀密度和抗壓強(qiáng)度影響，研宄表明隨著 稻殼摻量的增加，稻殼混凝土的強(qiáng)度逐漸降低；隨著稻殼摻量的增加，稻殼混凝土的表觀密 度逐漸降低，稻殼混凝土 14d的抗壓強(qiáng)度隨著稻殼摻量的增加基本呈線性下降，各個(gè)摻量 之間的變化率基本一致。稻殼混凝土 28d的抗壓強(qiáng)度隨著稻殼摻量的增加呈現(xiàn)3個(gè)變化階 段，稻殼摻量在0~6%之間時(shí)，稻殼混凝土的強(qiáng)度降低幅度較??；稻殼摻量在6%~13% 之間時(shí)稻殼混凝土的強(qiáng)度降低幅度變大；稻殼摻量大于13%時(shí)，稻殼混凝土強(qiáng)度降低的幅 度又變小。在稻殼摻量增加到13%時(shí)，稻殼混凝土的表觀密度已經(jīng)達(dá)到輕集料混凝土的范 圍。因此，研制一種利用廢棄物稻殼逐級代替普通砌塊中質(zhì)量較重的砂的稻殼輕質(zhì)砌塊，不 僅可以極大地拓寬了稻殼綜合利用的途徑，而且也為建筑墻體市場提供了一種新的輕質(zhì)墻 體廣品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種價(jià)格低、質(zhì)量輕的稻殼輕質(zhì)砌塊。
[0006] 本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是，提供一種工藝簡單、養(yǎng)護(hù)成型成本低的稻 殼輕質(zhì)砌塊的制備方法。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種稻殼輕質(zhì)砌塊，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù) 的原材料制成，稻殼5~50份（優(yōu)選45份），工程砂770~1540份（優(yōu)選847份），42. 5 級普通硅酸鹽水泥200~220份（優(yōu)選212份），水240~310份（優(yōu)選300份）。
[0008] 進(jìn)一步，所述工程砂粒徑為0~5mm的沙。
[0009] 進(jìn)一步，所述所述水泥為42. 5級普通硅酸鹽水泥。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種稻殼輕質(zhì)砌塊的制備方 法，先將稻殼和工程砂充分均勻混合攪拌50~70s，接著加水泥和水?dāng)嚢?40~160s，完畢 后分三層鋪滿模具，用振搗棒逐層輕微插搗20~40s，抹平后用雙手輕微振動(dòng)20~25次靜 置，48小時(shí)后拆模放入混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，冷卻為成品。
[0011] 本發(fā)明利用廢棄物稻殼原料，具有價(jià)格低廉、產(chǎn)量高、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，且能通過特 殊的攪拌工藝和振搗方式解決混合均勻和上浮問題。因此，本發(fā)明之輕質(zhì)材料稻殼既減輕 了質(zhì)量，又降低了成本，各項(xiàng)檢測指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步加以說明。
[0013] 實(shí)施例1
[0014] (1)稻殼輕質(zhì)砌塊的原材料組成：原狀稻殼45kg、粒徑0~5mm的工程沙847kg、 P · 042. 5級普通硅酸鹽水泥212kg、水300kg。
[0015] (2)稻殼輕質(zhì)砌塊的成型、養(yǎng)護(hù)方法：先將稻殼和工程砂充分均勾混合攪拌60s， 再加水泥和水?dāng)嚢?50s，完畢后分三層鋪滿試件模具，用振搗棒逐層輕微插搗30s，抹平后 用雙手輕微振動(dòng)20次左右靜置，48小時(shí)后拆模放入混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)。
[0016] (3)通過最佳成型養(yǎng)護(hù)方法得到稻殼輕質(zhì)砌塊樣品Ap A2、A3、A4、A5、A6、A 7、A8、A9、 A10、An，養(yǎng)護(hù)7d和28d。41為為、44、4 5、46為、48為為。為1分別表不用占砂楽_體積0%、5%、 10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%的稻殼替代等體積工程砂制備稻殼砂 漿。其中變量稻殼的用量為所占砂漿體積的百分比逐級以5%增加確定。稻殼長5-10mm、 寬2. 5-5mm，自然堆積密度83-160kg/m3,本次試驗(yàn)取稻殼自然堆積密度為100kg/m3,表1中 稻殼的質(zhì)量是通過稻殼的自然堆積密度乘以稻殼在Im3中的體積摻量得到的。對這些樣品 進(jìn)行物理、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研宄，包括立方體抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、干密度、干燥收縮、抗凍性、 導(dǎo)熱系數(shù)。根據(jù)測試指標(biāo)評定，調(diào)整優(yōu)化稻殼制備輕質(zhì)砌塊的原材料配合比，選擇稻殼輕質(zhì) 砌塊的最佳原材料配合比。取Im3砂漿各組原材料配合比見表1。
[0017] 表1.配合比設(shè)計(jì)
[0018]
[0019] (4)按照最佳材料配合比制備出稻殼輕質(zhì)砌塊產(chǎn)品，交送具備檢測資質(zhì)單位對該 產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)性能測試，判定其是否符合建筑非承重墻體材料性能要求。
[0020] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過對試件進(jìn)行物理、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研宄，包括立方體抗壓強(qiáng)度、 抗彎強(qiáng)度、干密度、抗?jié)B性、干燥收縮、抗凍性、導(dǎo)熱系數(shù)等，綜合分析可知樣品Altl的28d抗 壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均最高，分別為5. 46MPa和I. 6MPa，其干密度確定為I. 7 X 103kg/m3,最大 抗?jié)B壓力為〇.15MPa，導(dǎo)熱性、干燥收縮性、抗凍性良好，各項(xiàng)物理、力學(xué)性能均能滿足相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及工程使用要求。因此，推薦使用樣品A1CI(即此時(shí)稻殼體積摻量為砂漿體積的 45% )的原材料配合比制備尺寸600mmX120/180/200/240mmX200/250/300mm輕質(zhì)砌塊替 代傳統(tǒng)材料作為新型非承重墻體材料，其強(qiáng)度等級為MU5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種稻殼輕質(zhì)砌塊，其特征在于，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原材料制成，稻殼5~50份，工 程砂770~1540份，42. 5級普通硅酸鹽水泥200~220份，水240~310份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的稻殼輕質(zhì)砌塊，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原材料制成， 稻殼45份，工程砂847份，水泥212份，水300份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稻殼輕質(zhì)砌塊，其特征在于，所述工程砂粒徑為0~5mm 的沙。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稻殼輕質(zhì)砌塊，其特征在于，所述所述水泥為42. 5級普 通硅酸鹽水泥。5. -種如權(quán)利要求1~4之一所述的稻殼輕質(zhì)砌塊制備方法，其特征在于，先將稻殼和 工程砂充分均勻混合攪拌50~70s，接著加水泥和水?dāng)嚢?40~160s，完畢后分三層鋪滿 模具，用振搗棒逐層輕微插搗20~40s，抹平后用雙手輕微振動(dòng)20~25次靜置，48小時(shí)后 拆模放入混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，冷卻為成品。
【專利摘要】一種稻殼輕質(zhì)砌塊及其制備方法，所述稻殼輕質(zhì)砌塊由以下重量份數(shù)的原材料制成，稻殼5～50份，工程砂770～1540份，42.5級普通硅酸鹽水泥200～220份，水240～310份。本發(fā)明還包括稻殼輕質(zhì)砌塊的制備方法。本發(fā)明之稻殼輕質(zhì)砌塊具有價(jià)格低、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，而且本發(fā)明制備方法也具有工藝簡單、養(yǎng)護(hù)成型成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C04B18/24, C04B28/04
【公開號】CN104961414
【申請?zhí)枴緾N201510418354
【發(fā)明人】劉肖凡, 張偉, 李繼祥, 陸海軍, 劉杰勝, 李坦, 趙端峰, 趙焱, 管鐘
【申請人】武漢輕工大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月16日