本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种利用磷石膏水硬性复合胶凝材料制备的加气混凝土砌块。
背景技术：
磷石膏是生产磷酸过程中的固体废弃物，其含有多种有毒化学物质，随意堆存不仅造成资源浪费，同时也会污染周边环境。利用磷石膏，配合多种钙质、硅质的矿物粉体制备建筑材料是消纳磷石膏重要途径之一。如专利号CN102173712 A公开的《磷石膏混凝土加气块》利用磷石膏矿物质、二氧化硅质量百分含量高于80％的矿物质(15-25)％、氧化钙质量百分含量高于50％的石灰石(15-25)％、生石灰(16-18)％、水泥(2-5)％制备出了性能较为稳定的加气混凝土砌块；又如CN 102531668 A公开的《一种磷石膏电石渣体系加气混凝土及其制备方法》利用水泥、磷石膏、电石渣、粉煤灰以及发泡剂等制备的加气混凝土砌块。然而这些加气混凝土砌块耐水性差、自身强度偏低且抗冻性普遍较低，因而不得砌筑在建筑物标高±0.00以下或长期浸水或经常受干湿交替部位。因此，提高磷石膏加气混凝土砌块自身耐水性、强度、抗冻性可拓展其适用范围，根据需要，研制性能更为优异的加气砖势在必行。
考虑到对于磷石膏掺量较高的加气混凝土砌块含有较多的硫酸根离子，而矿渣粉同时可提供铝质与硅质物质，在水泥浆体的碱性条件下可生成大量的钙矾石(AFt)，因而可大幅提高磷石膏加气混凝土的耐水性；另一方面，内掺有机硅作为憎水剂可改善加气混凝土的孔隙内表面界面性质，进一步提高加气混凝土的耐水性与抗冻性。因此，本发明将磷石膏、矿渣粉、水泥、废瓷粉料、海泡石纤维、铝粉和有机硅混合，在蒸压条件下制备出磷石膏加气混凝土砌块。相比于现有的磷石膏加气混凝土砌块，本发明具有强度高、耐水性、耐久性能好等优点。经检索，利用磷石膏、矿渣粉、粉煤灰、水泥废瓷粉料、海泡石纤维及有机硅等制备加气混凝土砌块，在国内尚属首次。
技术实现要素：
本发明目的在于利用磷石膏、矿渣粉、水泥、废瓷粉料、海泡石纤维、铝粉和有机硅制备加气混凝土砌块，提供一种强度高、耐水性、耐久性能好的利用磷石膏水硬性复合胶凝材料制备的加气混凝土砌块。
本发明提出的利用磷石膏水硬性复合胶凝材料制备的加气混凝土砌块，利用磷石膏、矿渣粉、水泥、废瓷粉料、海泡石纤维、铝粉和有机硅制备的加气混凝土砌块，由磷石膏、矿渣粉、水泥、废瓷粉料、海泡石纤维、铝粉、有机硅和水组成，各组分的重量比为：
磷石膏 100
矿渣粉 125
水泥 10-25
废瓷粉料 15-35
海泡石纤维 5-10
铝粉 0.2-0.8
有机硅 0.5-2
水 100-130。
各组分较佳的重量比为：
磷石膏 100
矿渣粉 125
水泥 15-20
废瓷粉料 25-30
海泡石纤维 6-8
铝粉 0.4-0.6
有机硅 1-1.5
水 110-120。
本发明中，所述磷石膏的CaSO4含量在75%-90%，容重为(0.753-0.823) g/cm3，颗粒直径为(5-15) μm。
本发明中，所述矿渣粉为S95 矿渣粉，其二氧化硅含量不低于30%。
本发明中，所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为52.5级，比表面积为421m2/kg。
本发明中，所述废瓷粉料是陶瓷厂加工剩余的边角废料，经粉磨而成，其比表面积为(320-350)m2/kg，CaO质量百分比为35%-45%，Al2O3 质量百分比为10%-20%。
本发明中，所述海泡石纤维为白色固体状，颗粒尺寸大小为(8-17) mm。
本发明中，所述铝粉中活性铝占87%以上。
本发明中，所述有机硅为水乳型有机硅，主要成分为改性三乙氧基甲基硅烷。
本发明中，所述水为自来水。
本发明提出的利用磷石膏复合胶凝材料制备的加气混凝土砌块的制备方法，具体步骤如下：
1)按前述的重量比例分别称取磷石膏、矿渣粉、水泥、废瓷粉料、海泡石纤维以及海泡石纤维，将原料通过物理机械搅拌混合均匀；
2) 按前述的重量比例加入 (50±2) ℃水，然后加入铝粉，搅拌均匀后，将料浆倒入试验模具成型；
3) 将模具整体放置于温度 (22±2) ℃、湿度60%±10%试验环境下静置，4h后切割面包头并拆模；
4) 将拆模后试件放置于(60-80)℃蒸压釜中蒸汽养护(10-12) h，后在(1.5-2) h内降温至室温，然后在标准养护环境下放置7d，即得到所需的加气混凝土砌块。
本发明中，磷石膏与矿渣粉作为胶凝材料与水拌合后可发生水化反应，产生水化产物，形成较多的钙矾石等水化产物。水泥在产生水化硅酸钙凝胶等水化产物的同时，其水化产物Ca(OH)2形成的碱性条件，促进矿渣粉中惰性二氧化硅与氧化铝的活性，生成较多的钙矾石产物。废瓷粉料的颗粒分布可与矿渣粉、磷石膏和水泥形成紧密堆积，其加入可提高加气混凝土早期强度。海泡石纤维可提高浆料早期的保水性，增强加气混凝土保温与隔热性能；有机硅的加入可大幅提高加气混凝土的耐水性，进而使抗冻性得以提高。
本发明的有益效果在于：本发明提出的利用磷石膏、矿渣粉、水泥、废瓷粉料、海泡石纤维、铝粉、有机硅和水制备的加气混凝土砌块具有结构致密、气泡均匀、强度高、耐水性好等优点，还具有良好的保温隔热性能，具有较好的经济效益。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1，一种利用磷石膏水硬性复合胶凝材料制备的耐水型加气混凝土砌块，各组分质量比为：磷石膏100，矿渣粉125，水泥10，废瓷粉料15，海泡石纤维5，铝粉0.2，有机硅0.5，水100，加气混凝土采取如下步骤制备：按前述的重量比例分别称取磷石膏、矿渣粉、水泥、废料瓷粉、海泡石纤维以及海泡石纤维，将原料通过物理机械混合均匀；加入 (50±2) ℃水，然后加入铝粉，搅拌均匀后，将料浆倒入试验模具成型，将模具整体放置于温度 (22±2) ℃、湿度60%±10%试验环境下静置，4h后切割面包头并拆模；将拆模后试件放置于(60-80)℃蒸压釜中进行蒸汽养护(10-12) h，后在(1.5-2) h内降温至室温，然后在标准养护环境下放置7d，即得到所需的加气混凝土砌块。性能测试结果如表1所示。
实施例2，一种利用磷石膏水硬性复合胶凝材料制备的耐水型加气混凝土砌块，各组分质量比为：磷石膏100，矿渣粉125，水泥25，废瓷粉料35，海泡石纤维10，铝粉0.8，有机硅2，水130，加气混凝土采取如下步骤制备：按前述重量比例分别称取磷石膏、矿渣粉、水泥、废料瓷粉、海泡石纤维以及海泡石纤维，将原料通过物理机械混合均匀；加入 (50±2) ℃水，然后加入铝粉，搅拌均匀后，将料浆倒入试验模具成型，将模具整体放置于温度 (22±2) ℃、湿度60%±10%试验环境下静置，4h后切割面包头并拆模；将拆模后试件放置于(60-80)℃蒸压釜中进行蒸汽热养护(10-12) h，后在(1.5-2) h内降温至室温，然后在标准养护环境下放置7d，即得到所需的加气混凝土砌块。性能测试结果如表1所示。
实施例3，一种利用磷石膏水硬性复合胶凝材料制备的耐水型加气混凝土砌块，各组分质量比为：磷石膏100，矿渣粉125，水泥15，废瓷粉料25，海泡石纤维6，铝粉0.4，有机硅1，水110，加气混凝土采取如下步骤制备：按前述重量比例分别称取磷石膏、矿渣粉、水泥、废料瓷粉、海泡石纤维以及海泡石纤维，将原料通过物理机械混合均匀；加入 (50±2) ℃水，然后加入铝粉，搅拌均匀后，将料浆倒入试验模具成型，将模具整体放置于温度 (22±2) ℃、湿度60%±10%试验环境下静止存放，4h后切割面包头并拆模；将拆模后试件放置于(60-80)℃蒸压釜中进行蒸汽热养护(10-12) h，后在(1.5-2) h内降温至室温，然后在标准养护环境下放置7d，即得到所需的加气混凝土砌块。性能测试结果如表1所示。
实施例4，一种利用磷石膏水硬性复合胶凝材料制备的耐水型加气混凝土砌块，各组分质量比为：磷石膏100，矿渣粉125，水泥20，废料瓷粉30，海泡石纤维8，铝粉0.6，有机硅1.5，水120，加气混凝土采取如下步骤制备：按前述重量比例分别称取磷石膏、矿渣粉、水泥、废瓷粉料、海泡石纤维以及海泡石纤维，将原料通过物理机械混合均匀；加入 (50±2) ℃水，然后加入铝粉，搅拌均匀后，将料浆倒入试验模具成型，将模具整体放置于温度 (22±2) ℃、湿度60%±10%试验环境下静止存放，4h后切割面包头并拆模；将拆模后试件放置于(60-80)℃蒸压釜中进行蒸汽热养护(10-12) h，以(1.5-2) h降温至室温，然后在标准养护环境下放置7d，即得到所需的加气混凝土砌块。性能测试结果如表1所示。
表1 实施例性能测试结果