CN113716931A - 一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块及其制备方法，属于建筑材料技术领域，其原料按重量份包括以下组分：硅锰渣75~85份、硅灰40~50份、石灰30~40份、水泥55~70份、石膏5~10份、铝粉0.2~0.3份、硫酸钠1~2份、三乙醇胺0.05~0.15份、十二烷基硫酸钠3~4份、水110~130份，其制备方法为：将球磨好的硅锰渣、水泥、石膏等胶凝材料放入搅拌机中进行干搅拌；充分混合后加水搅拌制成料浆，在料浆中加入铝粉充分快速搅拌；然后将料浆浇筑到模具中静停预养；之后将坯体进行切割，而后进行养护。本工艺将硅锰渣代替粉煤灰应用于加气混凝土的制备中，解决硅锰渣中活性SiO2含量低的问题，既解决了某些地区陆续出现的粉煤灰短缺问题，又减少了硅锰渣的堆积污染。

Description

一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块及其制备方法。

背景技术

我国是建筑能耗大国，为响应国家绿色环保的理念以及65%建筑节能目标，建筑需要更加节能环保的新型建筑材料。目前粉煤灰在多地已出现资源短缺的问题，而其他工业固体废弃物如硅锰渣等堆积严重，废渣回收利用成为一大难题。另外，当前我国大多数企业均采用蒸压釜蒸压的方式生产加气混凝土，生产成本大、产能高，且存在较高的危险系数，本发明提出的免蒸压养护制度是在高温高湿的环境下对砌块进行养护，养护成本小，安全系数低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块及其制备方法，主要目的为将工业固体废弃物硅锰渣及硅灰进行综合利用，实现资源有效利用。

本发明的目的是这样实现的：一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，其原料按重量份包括以下组分：硅锰渣75~85份、硅灰40~50份、石灰30~40份、水泥55~70份、石膏5~10份、铝粉0.2~0.3份、硫酸钠1~2份、三乙醇胺0.05~0.15份、十二烷基硫酸钠3~4份、水110~130份。

进一步地，所述硅锰渣中二氧化硅的含量为30~45%，三氧化二铝的含量为5~10%，三氧化二铁的含量为＜1%，氧化钙的含量为20~30%，氧化镁的含量为10~15%，氧化锰的含量<15%。

进一步地，所述硅灰中二氧化硅含量>92%；所述石膏为脱硫石膏，所述石灰为生石灰。

进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5级，比表面积为357m2/kg；所述石灰中氧化钙的重量百分含量≥70%，存放时间不大于三个月；铝粉中Al含量≥98%，活性Al2O3含量≥70%；所述硫酸钠为早强剂，且硫酸钠为无水硫酸钠；所述水的温度为60~75℃。

进一步地，所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的制备方法，包含以下步骤：

步骤1：使用球磨机将所需材料进行粉碎，对所需原材料按重量份比例进行称重计量；

步骤2：将硅锰渣、硅灰、水泥、石灰和石膏放入水泥净浆搅拌机中干搅拌，充分混合后，再加水搅拌制成浆料；

步骤3：将铝粉加入料浆中再次进行快速充分搅拌，当料浆充分混合后，在一定温度下浇筑到模具中，制成坯体；

步骤4：将浇筑成型的坯体放入静养室中预养静停5~6小时；

步骤5：预养静停结束后，将坯体取出，使用切割机将坯体切割为砌块；

步骤6：将砌块放入蒸养箱中高温蒸汽养护6天。

进一步地，硅锰渣、硅灰、石膏和生石灰在球磨机磨细后，细度均满足0.080mm方孔筛筛余量≤20%。

进一步地，所述步骤5中，预养静停的温度为55~65℃。

进一步地，所述步骤6中，高温蒸汽养护温度为80~95℃。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：本发明提出采用硅锰渣、硅灰代替粉煤灰制备免蒸压加气混凝土保温砌块，以硅锰渣、硅灰、水泥、石灰、石膏等胶凝材料为主要原料，以铝粉作为发气剂，以三乙醇胺、硫酸钠等作为外加剂调节料浆反应，通过搅拌、浇筑、静停预养、切割、高温蒸汽养护等过程，制成的一种轻质高强的多孔硅酸盐砌块。

本发明综合利用硅锰渣及硅灰，以硅锰渣、硅灰代替粉煤灰制备加气混凝土保温砌块，减少堆积浪费及环境污；本发明采用免蒸压方式制备加气混凝土，以蒸养箱或静养室代替蒸压釜养护，降低生产成本和产能消耗，使加气混凝土的制备更加简易便捷。

本发明的免蒸压硅锰渣、硅灰加气混凝土保温砌块重量轻、导热系数低、耐火程度高，并具有良好的保温、隔音效果；同时，该砌块掺入大量固体废弃物硅锰渣，有效解决了部分地区粉煤灰资源短缺问题及工业固体废弃物硅锰渣的综合利用问题，减少堆积浪费；砌块中还掺入适量工业固体废弃物硅灰，解决了硅锰渣中活性SiO2含量低的问题，同时降低了成本。

同时，本发明的砌块采用免蒸压方式制备加气混凝土，采用更简洁有效的养护方式，在砌块仍满足规范要求的前提下，降低了生产成本，并使砌块制备更加简易。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，按重量份包括以下组分，硅锰渣80份、硅灰45份、生石灰35份、水泥62份、脱硫石膏7份、铝粉0.25份、无水硫酸钠1.5份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、水120份；

其中，硅锰渣中二氧化硅的含量为30~45%，三氧化二铝的含量为5~10%，三氧化二铁的含量为＜1%，氧化钙的含量为20~30%，氧化镁的含量为10~15%，氧化锰的含量<15%；所述硅灰中二氧化硅含量>92%；所述石膏为脱硫石膏，所述石灰为生石灰；所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5级，比表面积为357m2/kg；所述石灰中氧化钙的重量百分含量≥70%，存放时间不大于三个月；铝粉中Al含量≥98%，活性Al2O3含量≥70%；所述硫酸钠为早强剂，且硫酸钠为无水硫酸钠；所述水的温度为60℃。

所述免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块制备方法，具体包含以下步骤：

步骤1、使用球磨机将硅锰渣、硅灰、石膏、生石灰磨细，细度满足0.080mm方孔筛筛余量≤20%，之后称量各组分；

步骤2、将磨细的硅锰渣、硅灰、水泥、生石灰、脱硫石膏放入水泥净浆搅拌机中干搅拌一段时间，充分混合后再加水搅拌制成浆料；

步骤3、将铝粉加入料浆中再次进行快速充分搅拌，当料浆充分混合后，在55℃下浇筑到模具中，使坯体成型；

步骤4、将浇筑成型的坯体放入60℃的静养室中预养静停6小时，使铝粉与其他胶凝材料充分反应发气；

步骤5、预养静停结束后，将坯体取出，用切割机将坯体切割为试验所要求规格尺寸的砌块；

步骤6、将砌块编组，放入蒸养箱中高温蒸汽养护6天，养护温度85℃，得到免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块。

本实施例中免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的干密度为748kg/m3，抗压强度为6.42MPa，导热系数为0.127W/（m•K）。

实施例2：

一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，包括如下组分，硅锰渣85份、硅灰45份、生石灰37份、水泥55份、脱硫石膏7份、铝粉0.25份、无水硫酸钠1.5份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、水120份；

其中，硅锰渣中二氧化硅的含量为30~45%，三氧化二铝的含量为5~10%，三氧化二铁的含量为＜1%，氧化钙的含量为20~30%，氧化镁的含量为10~15%，氧化锰的含量<15%；所述硅灰中二氧化硅含量>92%；所述石膏为脱硫石膏，所述石灰为生石灰；所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5级，比表面积为357m2/kg；所述石灰中氧化钙的重量百分含量≥70%，存放时间不大于三个月；铝粉中Al含量≥98%，活性Al2O3含量≥70%；所述硫酸钠为早强剂，且硫酸钠为无水硫酸钠；所述水的温度为75℃。

所述免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块制备方法，具体包含以下步骤：

步骤1、使用球磨机将硅锰渣、硅灰、石膏、生石灰磨细，细度满足0.080mm方孔筛筛余量≤20%，之后称量各组分；

步骤2、将磨细的硅锰渣、硅灰、水泥、生石灰、脱硫石膏放入水泥净浆搅拌机中干搅拌一段时间，充分混合后再加水搅拌制成浆料；

步骤3、将铝粉加入料浆中再次进行快速充分搅拌，当料浆充分混合后，在55℃下浇筑到模具中，使坯体成型；

步骤4、将浇筑成型的坯体放入60℃的静养室中预养静停6小时，使铝粉与其他胶凝材料充分反应发气；

步骤5、预养静停结束后，将坯体取出，用切割机将坯体切割为试验所要求规格尺寸的砌块；

步骤6、将砌块编组，放入蒸养箱中高温蒸汽养护6天，养护温度85℃，得到免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块。

本实施例中免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的干密度为723kg/m3，抗压强度为6.35MPa，导热系数为0.129W/（m•K）。

实施例3。

一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，包括如下组分，硅锰渣75份、硅灰45份、生石灰32份、水泥70份、脱硫石膏7份、铝粉0.25份、无水硫酸钠1.5份、三乙醇胺0.1份、十二烷基硫酸钠3.5份、水120份；

其中，硅锰渣中二氧化硅的含量为30~45%，三氧化二铝的含量为5~10%，三氧化二铁的含量为＜1%，氧化钙的含量为20~30%，氧化镁的含量为10~15%，氧化锰的含量<15%；所述硅灰中二氧化硅含量>92%；所述石膏为脱硫石膏，所述石灰为生石灰；所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5级，比表面积为357m2/kg；所述石灰中氧化钙的重量百分含量≥70%，存放时间不大于三个月；铝粉中Al含量≥98%，活性Al2O3含量≥70%；所述硫酸钠为早强剂，且硫酸钠为无水硫酸钠；所述水的温度为75℃。

所述免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块制备方法，具体包含以下步骤：

步骤1、使用球磨机将硅锰渣、硅灰、石膏、生石灰磨细，细度满足0.080mm方孔筛筛余量≤20%，之后称量各组分；

步骤2、将磨细的硅锰渣、硅灰、水泥、生石灰、脱硫石膏放入水泥净浆搅拌机中干搅拌一段时间，充分混合后再加水搅拌制成浆料；

步骤3、将铝粉加入料浆中再次进行快速充分搅拌，当料浆充分混合后，在55℃下浇筑到模具中，使坯体成型；

步骤4、将浇筑成型的坯体放入60℃的静养室中预养静停6小时，使铝粉与其他胶凝材料充分反应发气；

步骤5、预养静停结束后，将坯体取出，用切割机将坯体切割为试验所要求规格尺寸的砌块；

步骤6、将砌块编组，放入蒸养箱中高温蒸汽养护6天，养护温度85℃，得到免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块。

本实施例中免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的干密度为743kg/m3，抗压强度为5.74MPa，导热系数为0.134W/（m•K）。

与常规粉煤灰保温砌块相比，在相同生产及养护条件下，采用硅锰渣、硅灰完全替代粉煤灰制备免蒸压加气混凝土保温砌块，抗压强度及导热系数等主要性能均有大幅度提高。

由于目前免蒸压加气混凝土尚没有具体实施规范，均按照蒸压加气混凝土砌块的试验规范进行，由于三组配方基本均符合蒸压加气混凝土砌块的规范，从工程实际的角度来说，可充分利用硅锰渣，变废为宝，更优选的为大掺量硅锰渣配方。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明说明中所使用的术语，只是为了描述具体得实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

Claims (8)

1.一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：硅锰渣75~85份、硅灰40~50份、石灰30~40份、水泥55~70份、石膏5~10份、铝粉0.2~0.3份、硫酸钠1~2份、三乙醇胺0.05~0.15份、十二烷基硫酸钠3~4份、水110~130份。

2.根据权利要求1所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，其特征在于，所述硅锰渣中二氧化硅的含量为30~45%，三氧化二铝的含量为5~10%，三氧化二铁的含量为＜1%，氧化钙的含量为20~30%，氧化镁的含量为10~15%，氧化锰的含量<15%。

3.根据权利要求1所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，其特征在于，所述硅灰中二氧化硅含量>92%；所述石膏为脱硫石膏，所述石灰为生石灰。

4.根据权利要求1所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5级，比表面积为357m2/kg；所述石灰中氧化钙的重量百分含量≥70%，存放时间不大于三个月；铝粉中Al含量≥98%，活性Al2O3含量≥70%；所述硫酸钠为早强剂，且硫酸钠为无水硫酸钠；所述水的温度为60~75℃。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：使用球磨机将所需材料进行粉碎，对所需原材料按重量份比例进行称重计量；

步骤2：将硅锰渣、硅灰、水泥、石灰和石膏放入水泥净浆搅拌机中干搅拌，充分混合后，再加水搅拌制成浆料；

步骤3：将铝粉加入料浆中再次进行快速充分搅拌，当料浆充分混合后，在一定温度下浇筑到模具中，制成坯体；

步骤4：将浇筑成型的坯体放入静养室中预养静停5~6小时；

步骤5：预养静停结束后，将坯体取出，使用切割机将坯体切割为砌块；

步骤6：将砌块放入蒸养箱中高温蒸汽养护6天。

6.根据权利要求5所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的制备方法，其特征在于，硅锰渣、硅灰、石膏和生石灰在球磨机磨细后，细度均满足0.080mm方孔筛筛余量≤20%。

7.根据权利要求5所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，预养静停的温度为55~65℃。

8.根据权利要求5所述的免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块的制备方法，其特征在于，所述步骤6中，高温蒸汽养护温度为80~95℃。