CN105198315A - 一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块及其制备方法，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中干料由下述重量百分比的组分组成：燃煤炉渣35～60%，水泥20～35%，生石灰4～8%，脱硫石膏0～4%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.08～0.12%，NaCO₃占干料重量的0.03～0.1%，稳泡剂占干料重量的0.01～0.03%，减水剂占干料重量的0.03～0.05%。本发明创新点在于利用了燃煤炉渣，且石灰使用量较少，减少成本的同时生产出各项技术指标均能达到国标要求的蒸压混凝土砌块。

Description

一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块及其制备方法。

背景技术

蒸压加气混凝土砌块是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺入发气剂，经加水搅拌，由化学反应形成孔隙，通过浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺过程制成轻质多孔的新型建筑墙体材料。蒸压加气混凝土多采用的是粉煤灰或砂、水泥、石灰的配比方式，粉煤灰约占60%，石灰约占15%以上。根据国家相关产业政策，关停了部分电厂，粉煤灰的产量骤减，改变工艺配方，寻找廉价的原料代替粉煤灰势在必行。此外，随着环境要求的提高，石灰生产受限，因此选择适合的原材料和外加剂制备出性能优良的产品是目前迫切需要攻克的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块及其制备方法，该砌块以燃煤炉渣代替粉煤灰，并通过适当的外加剂提高产品性能，使其满足国标要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：燃煤炉渣35～60%，水泥20～35%，生石灰4～8%，脱硫石膏0～4%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.08～0.12%，NaCO₃占干料重量的0.03～0.1%，稳泡剂占干料重量的0.01～0.03%，减水剂占干料重量的0.03～0.05%。

具体的，所述燃煤炉渣为燃煤电厂、工业锅炉或窑炉等所排出的炉底渣、烟道灰或飞灰，其中SiO₂和Al₂O₃含量占60～90%。具体的，所述水泥为P·O42.5水泥。所述脱硫石膏为电厂脱硫石膏，可取代天然石膏作为调节剂，能有效地抑制生石灰的消解和料浆的凝结稠化，使之与铝粉发气相匹配。所述铝粉膏为水剂型铝粉膏，用作发气剂，过0.075mm筛筛余不大于3%。

具体的，所述稳泡剂由体积比为1：3：40的油酸、三乙醇胺和水在常温下混合配制而成，用以降低气泡表面张力，加固气泡膜机械强度，使其浇注稳定。所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥25%，密度为1.41±0.02g/ml，固含97±2%。所述NaCO₃主要有两方面的作用，一方面提高低石灰掺量下的碱性环境，另一方面作为促凝剂，促进料浆稠化。

上述燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：

1）将含水率4%以下的燃煤炉渣磨至0.08mm方孔筛筛余不大于10%；将生石灰磨至0.08mm方孔筛筛余不大于1%的粉体；

2）将磨细的燃煤炉渣加水混合搅拌，搅拌过程中加入脱硫石膏和废料，控制浆体扩散度在32~40mm，比重在1.53~1.65，温度在38~45℃，搅拌速率在120~140r/min，搅拌时间2~3h；

3）将铝粉膏和稳泡剂加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率为200~250r/min，备用；

4）将水泥、生石灰、减水剂和NaCO₃加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在16~19cm，温度在38~50℃，搅拌速率600~700r/min；然后再加入步骤3）所得物料搅拌30~60s即进行浇注，浇注后送进温度45~55℃、湿度55~70%的静停室中静停养护1-3h，使其稠化；

5）静停养护结束后进行脱模、切割得到所要求规格尺寸的坯体；然后将坯体移送至蒸压釜中进行蒸养；在升温升压前，预先抽真空30~50min使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07MPa，蒸压釜中的养护制度为：在1.0~1.5h内进气升压升温至0.9~1.2MPa、180~191℃，恒压恒温保持5~6h后，于1.5~2h内排气降温降压；出釜后检验、打包入库，自然养护7天得成品。

本发明砌块以廉价的燃煤炉渣为硅质原料，成本低廉，并且石灰使用量较少，减少成本的同时生产出各项技术指标满足国标要求的蒸压加气混凝土砌块。

和现有技术相比，本发明蒸压加气混凝土砌块的优点如下：

1）采用燃煤炉渣代替粉煤灰、砂等作为硅质材料生产蒸压加气混凝土砌块，拓展了生产原料范围，降低生产成本，对保护环境、保护生态也起到良好作用。

2）制备所得的混凝土砌块具有良好的物理力学性能和耐久性，产品检测结果显示其性能达到或超过传统同类砌块的性能。可根据不同配比及工艺制度生产04级、05级、06级、07级混凝土砌块。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

下述各实施例中，燃煤炉渣为燃煤电厂所排出的炉底渣，其中SiO₂和Al₂O₃质量含量占60～90%。水泥为P·O42.5水泥。所述脱硫石膏为电厂脱硫石膏。铝粉膏为水剂型铝粉膏，过0.075mm筛，筛余不大于3%。稳泡剂由体积比为1：3：40的油酸、三乙醇胺和水在常温下混合配制而得。减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥25%，密度为1.41±0.02g/ml，固含97±2%。

实施例1

一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：燃煤炉渣55%，水泥35%，生石灰4%，废料6%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料。辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.11%，NaCO₃占干料重量的0.07%，稳泡剂占干料重量的0.03%，减水剂占干料重量的0.05%。

上述燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块的制备方法具体包括以下步骤：

1）将含水率4%以下的燃煤炉渣磨至0.08mm方孔筛筛余不大于10%；将生石灰磨至0.08mm方孔筛筛余不大于1%的粉体；

2）将磨细的燃煤炉渣加水混合搅拌，搅拌过程中加入脱硫石膏和废料，控制浆体扩散度在33mm，比重在1.64，温度在40℃，搅拌速率在140r/min，搅拌时间2~3h；

3）将铝粉膏和稳泡剂加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率为200r/min，备用；

4）将水泥、生石灰、减水剂和NaCO₃加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在18cm，温度在41℃，搅拌速率700r/min；然后再加入步骤3）所得物料搅拌60s即进行浇注，浇注后送进温度约50℃、湿度约60%的静停室中养护1.5-3h使其稠化；

5）静停养护结束后进行脱模、切割得到所要求规格尺寸的坯体；然后将坯体移送至蒸压釜中进行蒸养；在升温升压前，预先抽真空30min以使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07MPa。蒸压釜中的养护制度为：在1.5h内进气升压升温至0.9MPa、180℃，恒压恒温保持5h后，于2h内排气降温降压。出釜后检验、打包入库，自然养护7天得成品。

参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例1所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为520kg/m³，抗压强度为3.6MPa，干燥收缩值为0.45mm/m，抗冻性质量损失为1.5%，导热系数为0.11W/(m·k)。

实施例2

一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：燃煤炉渣55%，水泥32%，生石灰5%，脱硫石膏2%，废料6%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料。辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.09%，NaCO₃占干料重量的0.07%，稳泡剂占干料重量的0.03%，减水剂占干料重量的0.03%。

上述燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块的制备方法同实施例1。

参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例2所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为512kg/m³，抗压强度为3.5MPa，干燥收缩值为0.40mm/m，抗冻性质量损失为1.4%，导热系数为0.11W/(m·k)。

实施例3

一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：燃煤炉渣52%，水泥30%，生石灰8%，脱硫石膏4%，废料6%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料。辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.09%，NaCO₃占干料重量的0.1%，稳泡剂占干料重量的0.03%，减水剂占干料重量的0.04%。

上述燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块的制备方法同实施例1。

参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例3所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为615kg/m³，抗压强度为5.1MPa，干燥收缩值为0.40mm/m，抗冻性质量损失为1.2%，导热系数为0.14W/(m·k)。

实施例4

一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：燃煤炉渣55%，水泥30%，生石灰5%，脱硫石膏2%，废料8%，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料。辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.08%，NaCO₃占干料重量的0.08%，稳泡剂占干料重量的0.02%，减水剂占干料重量的0.05%。

上述燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块的制备方法同实施例1。

参照GB/T11969-2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》及GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》测试实施例4所得蒸压加气混凝土砌块的干密度为721kg/m³，抗压强度为7.5MPa，干燥收缩值为0.37mm/m，导热系数为0.15W/(m·k)。

Claims (3)

1.一种燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块，其特征在于，该混凝土砌块由干料和辅料制成，其中，干料由下述重量百分比的组分组成：燃煤炉渣35～60%，水泥20～35%，生石灰4～8%，脱硫石膏0～4%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；辅料包括铝粉膏、NaCO₃、稳泡剂和减水剂；铝粉膏占干料重量的0.08～0.12%，NaCO₃占干料重量的0.03～0.1%，稳泡剂占干料重量的0.01～0.03%，减水剂占干料重量的0.03～0.05%。

2.如权利要求1所述的燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块，其特征在于，所述燃煤炉渣为燃煤电厂、工业锅炉或窑炉所排出的炉底渣、烟道灰或飞灰，其中SiO₂和Al₂O₃的含量占60～90%。

3.权利要求1所述燃煤炉渣蒸压加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将含水率4%以下的燃煤炉渣磨至0.08mm方孔筛筛余不大于10%；将生石灰磨至0.08mm方孔筛筛余不大于1%的粉体；

2）将磨细的燃煤炉渣加水混合搅拌，搅拌过程中加入脱硫石膏和废料，控制浆体扩散度在32~40mm，比重在1.53~1.65，温度在38~45℃，搅拌速率在120~140r/min，搅拌时间2~3h；

3）将铝粉膏和稳泡剂加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率为200~250r/min，备用；

4）将水泥、生石灰、减水剂和NaCO₃加入到步骤2）所得物料中搅拌混匀，控制浆体扩散度在16~19cm，温度在38~50℃，搅拌速率600~700r/min；然后再加入步骤3）所得物料搅拌30~60s即进行浇注，浇注后送进温度45~55℃、湿度55~70%的静停室中静停养护1-3h，使其稠化；

5）静停养护结束后进行脱模、切割得到所要求规格尺寸的坯体；然后将坯体移送至蒸压釜中进行蒸养；在升温升压前，预先抽真空30~50min使釜内真空度保持在﹣0.06~﹣0.07Mpa，蒸压釜中的养护制度为：在1.0~1.5h内进气升压升温至0.9~1.2MPa、180~191℃，恒压恒温保持5~6h后，于1.5~2h内排气降温降压；出釜后检验、打包入库，自然养护7天得成品。