本发明涉及建筑材料制备技术领域，具体涉及一种高强度加气砖的制备方法。
背景技术：
即“蒸压加气混凝土砌块”，简称加气砖，是通过高温蒸压设备工艺生产的加气混凝土砌块。加气砖是一种轻质、多孔的新型建筑材料，以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔，所以称之为加气混凝土，可以制成不同规格的砌块、板材和保温制品。
加气砖具有：1、质量轻，重量为500～700kg/m3，只相当于粘土砖1/4～1/5，普通混凝土的1/5，是混凝土中的较轻的一种；2、保温隔热性能好，导热系数低，加气混凝土的导热系数是普通混凝土的1/6，隔热性能大大优于240mm厚的粘土砖墙体；3、抗震能力强；4、加工性能好，可锯、刨、钉、铣、钻，给施工带来很大的方便与灵活；5、具有一定的耐高温性，在600度左右时其抗压强度接近常温时的抗压强度；6、隔音性能好，因具有特有的多孔结构，因而具有一定的吸声能力；7、适应性强；8、绿色环保等优点。广泛应用于工业和民用建筑的承重或围护填充结构，受到世界各国建筑业的普遍重视，成为许多国家大力推广和发展的一种建筑材料。但是，加气砖自身也存在一些缺陷：现如今的加气砖在原料成本上较高，很多加气砖由于密度较小，且其中具有较多的气孔，导致其在强度上略有欠缺，抗压强度低、抗冻性低、抗风化性差、致使耐久性差，寿命短。另外在加气砖生产过程中，在切割工序，由于加工原因底部会产生一层废料，目前是将这层废料废弃掉，较为浪费资源，且不利于环境保护。
因此，研制出一种能够解决上述性能问题的加气砖非常有必要。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对加气砖原料成本高，由于密度小，多孔隙引起强度低的缺陷，提供了一种高强度加气砖的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种高强度加气砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取1.8～2.0kg干燥洗净的玄武岩，置于球磨机中粉碎，得到玄武岩颗粒，将装有玄武岩颗粒的坩埚置于电阻炉中，通电加热升温，直至玄武岩颗粒熔融，得到玄武岩熔体；
（2）待玄武岩熔体冷却，将玄武岩熔体从坩埚的漏嘴漏出，形成圆形液滴后，用玻璃棒引丝，得到玄武岩纤维，将700～800g玄武岩纤维放入600～650ml氢氧化钠溶液中，浸泡后，过滤去除滤液得到除杂纤维；
（3）称取500～700g电石，置于球磨机中球磨，得到电石颗粒，将80～90ml大豆油置于烧杯中，加热升温，将电石颗粒加入烧杯中，搅拌，得到表面改性的电石颗粒；
（4）按重量份数计，将30～40份铁尾矿、40～45份普通硅酸盐水泥、10～15份石膏、20～30份石英砂、30～35份石灰置于混凝土搅拌车中，搅拌混合得到干混料，再向搅拌车中加入80～90份水，继续搅拌混合得到料浆；
（5）将表面改性的电石颗粒置于研磨机中研磨，过100目筛得到改性电石粉，按重量份数计，将60～70份改性电石粉、40～45份除杂纤维、30～40ml水和8～10份硅烷偶联剂kh560混合置于搅拌釜中，加热升温，搅拌混合得到加气料；
（6）将加气料与料浆混合，搅拌，得到混凝土砂浆，将混凝土砂浆倒入表面带有透气孔的砖模中，将砖模置于烘箱中，加热升温，静停养护后，再将砖模置于水热反应釜中，先升温，保温蒸汽养护，再升温，继续保温蒸汽养护，自然降温至室温，脱模得到高强度加气砖。
步骤（1）所述的粉碎时间为3～4h，玄武岩颗粒的粒径为3.5～4.5mm，通电加热升温后温度为1400～1500℃。
步骤（2）所述的玄武岩熔体冷却后温度为1300～1350℃，玄武岩纤维直径为40～50μm，氢氧化钠溶液的质量分数为20%，浸泡时间为50～55min。
步骤（3）所述的球磨时间为30～40min，电石颗粒的粒径为0.5～1.0mm，加热升温后温度为200～220℃，搅拌时间为20～25min。
步骤（4）所述的搅拌车转速为90～110r/min，搅拌混合时间为4～5min。
步骤（5）所述的研磨时间为3～4h，加热升温后温度为220～250℃，搅拌转速为800～1000r/min，搅拌混合时间为15～20min。
步骤（6）所述的加气料与料浆混合的质量比为30︰1，搅拌时间为4～6min，砖模的尺寸为70mm×80mm×35mm，烘箱加热升温后温度为70～80℃，静停养护时间为2～3h，先升温后温度为110～120℃，第一次保温蒸汽养护时间为1～2h，再升温后温度为200～220℃，第二次保温蒸汽养护时间为9～10h。
本发明的有益效果是：
（1）本发明将玄武岩熔融、引丝，经碱液浸泡处理得到除杂玄武岩纤维，再对电石改性制成表面改性电石颗粒，表面改性电石颗粒与玄武岩纤维经偶联剂偶联改性得到加气料，最后将料浆与加气料混合，装模、养护、脱模得到高强度加气砖，大多数加气砖以铝粉作为加气剂，使得铝材供应紧张，而经半干性油表面改性的电石作为加气剂，由于电石的廉价易得，生产等量加气砖只需铝粉加气剂成本的1/3，并且加气砖的养护温度也得到降低，因而电石加气剂不仅使原料成本降低，而且使生产成本也大大降低；
（2）本发明中除杂玄武岩纤维与改性电石粉偶联后，使纤维强度提高，改善了加气砖砂浆与纤维之间的界面粘结，使纤维与砂浆的结合力增强，对外力的抵抗作用增加，经养护完成后，纤维贯穿加气砖的孔隙将混凝土联结，在加气砖受到拉伸作用时，纤维拉丝会有“藕断丝连”的效果，提高了加气砖的断裂韧性，在加气砖受到冲击作用时，纤维具有很好的弹性，冲击应力被纤维的纵向弯曲承受，提高了抗压强度，从而使加气砖力学强度得到增强。
具体实施方式
称取1.8～2.0kg干燥洗净的玄武岩，置于球磨机中粉碎3～4h，得到粒径为3.5～4.5mm的玄武岩颗粒，将装有玄武岩颗粒的坩埚置于电阻炉中，通电加热升温至1400～1500℃，直至玄武岩颗粒熔融，得到玄武岩熔体；待玄武岩熔体冷却至1300～1350℃，将玄武岩熔体从坩埚的漏嘴漏出，形成圆形液滴后，用玻璃棒引丝，得到直径为40～50μm的玄武岩纤维，将700～800g玄武岩纤维放入600～650ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液中，浸泡50～55min后，过滤去除滤液得到除杂纤维；称取500～700g电石，置于球磨机中球磨30～40min，得到粒径为0.5～1.0mm的电石颗粒，将80～90ml大豆油置于烧杯中，加热升温至200～220℃，将电石颗粒加入烧杯中，搅拌20～25min，得到表面改性的电石颗粒；按重量份数计，将30～40份铁尾矿、40～45份普通硅酸盐水泥、10～15份石膏、20～30份石英砂、30～35份石灰置于混凝土搅拌车中，以90～110r/min的转速，搅拌混合4～5min得到干混料，再向搅拌车中加入80～90份水，继续搅拌混合得到料浆；将表面改性的电石颗粒置于研磨机中研磨3～4h，过100目筛得到改性电石粉，按重量份数计，将60～70份改性电石粉、40～45份除杂纤维、30～40ml水和8～10份硅烷偶联剂kh560混合置于搅拌釜中，加热升温至220～250℃，以800～1000r/min的转速，搅拌混合15～20min得到加气料；将加气料与料浆按质量比为30︰1混合，搅拌4～6min，得到混凝土砂浆，将混凝土砂浆倒入表面带有透气孔的尺寸为70mm×80mm×35mm的砖模中，将砖模置于烘箱中，加热升温至70～80℃，静停养护2～3h后，再将砖模置于水热反应釜中，先升温至110～120℃，保温蒸汽养护1～2h，再升温至200～220℃，继续保温蒸汽养护9～10h，自然降温至室温，脱模得到高强度加气砖。
实例1
称取1.8kg干燥洗净的玄武岩，置于球磨机中粉碎3h，得到粒径为3.5mm的玄武岩颗粒，将装有玄武岩颗粒的坩埚置于电阻炉中，通电加热升温至1400℃，直至玄武岩颗粒熔融，得到玄武岩熔体；待玄武岩熔体冷却至1300℃，将玄武岩熔体从坩埚的漏嘴漏出，形成圆形液滴后，用玻璃棒引丝，得到直径为40μm的玄武岩纤维，将700g玄武岩纤维放入600ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液中，浸泡50min后，过滤去除滤液得到除杂纤维；称取500g电石，置于球磨机中球磨30min，得到粒径为0.5mm的电石颗粒，将80ml大豆油置于烧杯中，加热升温至200℃，将电石颗粒加入烧杯中，搅拌20min，得到表面改性的电石颗粒；按重量份数计，将30份铁尾矿、40份普通硅酸盐水泥、10份石膏、20份石英砂、30份石灰置于混凝土搅拌车中，以90r/min的转速，搅拌混合4min得到干混料，再向搅拌车中加入80份水，继续搅拌混合得到料浆；将表面改性的电石颗粒置于研磨机中研磨3h，过100目筛得到改性电石粉，按重量份数计，将60份改性电石粉、40份除杂纤维、30ml水和8份硅烷偶联剂kh560混合置于搅拌釜中，加热升温至220℃，以800r/min的转速，搅拌混合15min得到加气料；将加气料与料浆按质量比为30︰1混合，搅拌4min，得到混凝土砂浆，将混凝土砂浆倒入表面带有透气孔的尺寸为70mm×80mm×35mm的砖模中，将砖模置于烘箱中，加热升温至70℃，静停养护2h后，再将砖模置于水热反应釜中，先升温至110℃，保温蒸汽养护1h，再升温至200℃，继续保温蒸汽养护9h，自然降温至室温，脱模得到高强度加气砖。
实例2
称取1.9kg干燥洗净的玄武岩，置于球磨机中粉碎3.5h，得到粒径为4.0mm的玄武岩颗粒，将装有玄武岩颗粒的坩埚置于电阻炉中，通电加热升温至1450℃，直至玄武岩颗粒熔融，得到玄武岩熔体；待玄武岩熔体冷却至1325℃，将玄武岩熔体从坩埚的漏嘴漏出，形成圆形液滴后，用玻璃棒引丝，得到直径为45μm的玄武岩纤维，将750g玄武岩纤维放入625ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液中，浸泡53min后，过滤去除滤液得到除杂纤维；称取600g电石，置于球磨机中球磨35min，得到粒径为0.8mm的电石颗粒，将85ml大豆油置于烧杯中，加热升温至210℃，将电石颗粒加入烧杯中，搅拌23min，得到表面改性的电石颗粒；按重量份数计，将35份铁尾矿、43份普通硅酸盐水泥、13份石膏、25份石英砂、33份石灰置于混凝土搅拌车中，以100r/min的转速，搅拌混合4.5min得到干混料，再向搅拌车中加入85份水，继续搅拌混合得到料浆；将表面改性的电石颗粒置于研磨机中研磨3.5h，过100目筛得到改性电石粉，按重量份数计，将65份改性电石粉、43份除杂纤维、35ml水和9份硅烷偶联剂kh560混合置于搅拌釜中，加热升温至235℃，以900r/min的转速，搅拌混合18min得到加气料；将加气料与料浆按质量比为30︰1混合，搅拌5min，得到混凝土砂浆，将混凝土砂浆倒入表面带有透气孔的尺寸为70mm×80mm×35mm的砖模中，将砖模置于烘箱中，加热升温至75℃，静停养护2.5h后，再将砖模置于水热反应釜中，先升温至115℃，保温蒸汽养护1.5h，再升温至210℃，继续保温蒸汽养护9.5h，自然降温至室温，脱模得到高强度加气砖。
实例3
称取2.0kg干燥洗净的玄武岩，置于球磨机中粉碎4h，得到粒径为4.5mm的玄武岩颗粒，将装有玄武岩颗粒的坩埚置于电阻炉中，通电加热升温至1500℃，直至玄武岩颗粒熔融，得到玄武岩熔体；待玄武岩熔体冷却至1350℃，将玄武岩熔体从坩埚的漏嘴漏出，形成圆形液滴后，用玻璃棒引丝，得到直径为50μm的玄武岩纤维，将800g玄武岩纤维放入650ml质量分数为20%的氢氧化钠溶液中，浸泡55min后，过滤去除滤液得到除杂纤维；称取700g电石，置于球磨机中球磨40min，得到粒径为1.0mm的电石颗粒，将90ml大豆油置于烧杯中，加热升温至220℃，将电石颗粒加入烧杯中，搅拌25min，得到表面改性的电石颗粒；按重量份数计，将40份铁尾矿、45份普通硅酸盐水泥、15份石膏、30份石英砂、35份石灰置于混凝土搅拌车中，以110r/min的转速，搅拌混合5min得到干混料，再向搅拌车中加入90份水，继续搅拌混合得到料浆；将表面改性的电石颗粒置于研磨机中研磨4h，过100目筛得到改性电石粉，按重量份数计，将70份改性电石粉、45份除杂纤维、40ml水和10份硅烷偶联剂kh560混合置于搅拌釜中，加热升温至250℃，以1000r/min的转速，搅拌混合20min得到加气料；将加气料与料浆按质量比为30︰1混合，搅拌6min，得到混凝土砂浆，将混凝土砂浆倒入表面带有透气孔的尺寸为70mm×80mm×35mm的砖模中，将砖模置于烘箱中，加热升温至80℃，静停养护3h后，再将砖模置于水热反应釜中，先升温至120℃，保温蒸汽养护2h，再升温至220℃，继续保温蒸汽养护10h，自然降温至室温，脱模得到高强度加气砖。
对比例
以合肥市某公司生产的加气砖作为对比例
对本发明制得的高强度加气砖和对比例中的加气砖进行检测，检测结果如表1所示：
1、测试方法
技术要求及试验方法参照《蒸压加气混凝士砌块标准》gb11968-2006执行。
表1
根据表1中数据可知，本发明制得的加气砖孔洞率较小、强度更高。由于本发明以廉价易得的电石作为加气剂，生产等量加气砖只需铝粉加气剂成本的1/3，不仅使原料成本降低，而且使生产成本也大大降低。因此，应用更为广泛，具有广阔的使用前景。