一种自保温砌块及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自保温砌块及其制备方法，属于建筑材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 加气混凝土砌块，是以钙质材料和硅质材料为主要原料，掺加适量调节剂和发气 剂，经配料搅拌、浇注发气、预养切割，再经高压蒸汽养护而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，故名加气混凝土砌块。
[0003] 加气混凝土砌块的单位体积重量是粘土砖的三分之一，保温性能是粘土砖的3-4 倍，隔音性能是粘土砖的2倍，抗渗性能是粘土砖的一倍以上，耐火性能是钢筋混凝土的 6-8倍。加气混凝土砌块的施工特性也非常优良，它不仅可以在工厂内生产出各种规格，还 可以像木材一样进行锯、刨、钻、钉，又由于它的体积比较大，因此施工速度也非常快，可作 为各种建筑的填充材料。
[0004] 目前，随着加气混凝土砌块生产技术和设备的快速发展，工业化生产B05、B06级 加气混凝土砌块技术已经成熟。但能因地制宜，合理利用当地原材料大批量生产B03、B04 级加气混凝土自保温砌块的建材企业很少。生产B03、B04级加气混凝土自保温砌块的难点 在于，在降低产品容重的同时，又要保证砌块强度。B03、B04级加气混凝土自保温砌块质量 好坏直接影响自保温墙体和混凝土梁、板、柱等冷热桥部位保温处理。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是如何在降低原料成本的条件下制备一种在降低产 品容重的同时保证强度的自保温砌块。
[0006] 为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 一种自保温砌块，所用干基原料为：半焦渣20-30份、油页岩渣42-52份、矿粉10-30 份、石灰7_15份、脱硫石霄0. 5-3份、错粉0. 1-0. 4份；所述份为重量份； 所述半焦渣为：油页岩提取页岩油之后的废渣； 所述油页岩渣为：油页岩燃烧后的废渣。
[0007] 上述自保温砌块，所用水与干基原料的质量比为：0. 58-0. 75 :1。
[0008] 作为优化，所述半焦渣，其细度为45um筛余6-20%。
[0009] 作为优化，所述油页岩渣，其细度为45μm筛余为5-20%。
[0010] 作为优化，所述矿粉为S95级粉。
[0011] 本发明的自保温砌块，首次添加了半焦渣。半焦渣为炼油后的工业废弃物，目前， 大部分都被用作填海的材料，而只有小部分用作水泥厂的添加剂。本发明通过研究实验发 现，半焦渣含有40-55%Si02、8-25%A1203、5-20%CaO和5-15%Fe203,其活性低于油页岩 渣和粉煤灰。理论上，用半焦渣代替油页岩渣和粉煤灰作为制作自保温砌块的主要原料， 所制备的自保温砌块的强度和保温性能会低于油页岩渣和粉煤灰制备的保温砌块的性能。 但是，研究实验发现：当半焦渣的代替量低于42%时，通过选择合适的辅料及用量，能使所 制备的自保温砌块的性能与油页岩渣制备的自保温砌块的容重和强度相当、且导热系数降 低；而且通过调整半焦渣和油页岩渣的配比，能制备出满足B03、B04要求的自保温砌块。也 就是说，用半焦渣的代替42%油页岩渣，不仅解决了半焦渣的再利用难题、显著降低了自保 温砌块的生产成本，而且产生了维持容重和强度不降低、导热系数降低的意外效果。
[0012] 上述自保温砌块，优选的，所用干基原料为：30份半焦渣、42份油页岩渣、14. 74份 矿粉、11. 3份石灰、1. 7份脱硫石膏和0. 23份铝粉；所用水与干基原料的质量比为0. 62 ;在 此配比下，所制备的自保温砌块的综合性能更好；具体体现在容重较小、强度较大、导热系 数较小。
[0013] 本发明还提供了上述自保温砌块的制备方法，包括以下步骤： 1) 制备料浆：水与半焦渣、油页岩渣、矿粉、石灰和脱硫石膏按照〇. 58-0. 75 :1的水料 比混合，搅拌，得料浆；控制料浆扩散度为20-26cm，料浆温度45-55°C; 2) 浇注成型：在料浆中加入铝粉，搅拌10-40s后倒入模具中成型； 3) 静停养护：成型的制品在温度50-80°C、湿度80-95%条件下蒸汽养护1-3小时； 4) 蒸压养护：静停养护后的制品，于0. 9-1.lMPa、180-200°C进行蒸压养护6-10小时， 升压2_3h，丨旦压4_6h，降压l_3h。
[0014] 上述方法，优选的，蒸压养护步骤如下：将制品置于蒸压釜，蒸压釜抽真空 至-0. 03到-0. 06MPa;向往蒸压釜输送蒸汽，在15-25min内使釜内压强升为OMPa;继续 升压，在60-80min升为0. 50MPa;继续升压，在15-25min升为0. 8MPa;进一步升压，在 15-25min升为0. 9-1.IMPa;保持蒸压釜内压强恒定、温度为180-200°C，维持时间为4-6h; 然后排气降压，在35-45min内降压到0. 6MPa;继续排气降压，在25-35min内降压到0. 35 ; 继续排气降压，在l〇_15min内蒸压釜压强降至常压。
[0015] 上述制备方法，优选的，于温度75°C、湿度92%静停蒸汽养护1. 5小时；于1.OMPa、 190°C进行蒸压养护； 所述蒸压养护：将制品置于蒸压釜，蒸压釜抽真空至-〇. 〇4MPa;再向往蒸压釜输送蒸 汽，20min釜内压强升为OMPa;继续升压，在65min升为0. 50MPa;继续升压，在20min升为 0. 8MPa;进一步升压，在20min升为1. 0MPa;保持蒸压釜内压强为1. 0MPa、190°C，维持时间 为5h;然后排气降压，40min降压到0. 6MPa;继续排气降压，25min降压到0. 35MPa;继续 排气降压，lOmin蒸压釜压强降至常压。
[0016] 有益效果 1.本发明使用的半焦渣为炼油后的工业废物，含有40-55%Si02、8-25%Al203、5-20%CaO和5-15%Fe203，为其在建筑材料中应用提供了理论依据。用半焦渣取代粉煤灰制备加气 混凝土，不仅可以解决半焦渣的去向问题，还可以创造巨大的经济效益，使加气混凝土生产 成本大幅降低。
[0017] 2.本发明使用的油页岩渣为油页岩作为燃料燃烧的废渣，含有45-60%Si02、 10-30%Al203、5-15%CaO和3-10%Fe203。油页岩渣和半焦渣主要成分含量大致相同，其中油 页岩渣SiOjPA1 203含量较高，CaO和Fe203含量较低。由此可见，油页岩渣的化学活性较 尚。
[0018] 3.本发明砌块使用半焦渣、油页岩渣和矿粉作为胶凝体系，代替了水泥和粉煤灰， 不仅有助于节约天然资源，降低成本，还有利用保护环境，获得较好的经济效益和社会效 益，对发展我国循环经济，缓解我国矿产资源短缺等具有战略意义。
[0019] 4.相对于以油页岩渣为主要材料制备的自保温砌块，其导热系数明显的降低，保 温性能提尚；成本降低。
[0020] 5.本发明主要是利用了固体废弃物材料制备，阻燃耐高温，强度明显的高于传统 的无机保温材料；本发明可满足符合国家标准的B03、B04级自保温型加气混凝土砌块的生 产制备，容重低、强度高且保温性能高于传统的B05、B06级加气混凝土；该制品能够不依靠 其他保温材料而达到建筑节能65%的要求，不需要再粘加保温材料，真正实现与建筑物同 寿命。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1 1) 将半焦渣和油页岩渣进行粉磨，45um筛余细度分别为6-20%和5-20% ; 2) 按质量百分比，将30份半焦渣、42份油页岩渣、14. 82份矿粉、11. 3份石灰和1. 7份 脱硫石膏混合均匀，水料比0. 62,加入水制得浆料，并将料浆搅拌均匀，控制料浆扩散度为 23cm，料浆温度48°C; 3) 在料浆中加入0. 18份铝粉，搅拌30s后立即倒入模具中成型； 4) 成型的制品放入静停室进行蒸汽养护1. 5小时，温度75°C，湿度92% ; 5) 制品切割后进蒸压釜，蒸压釜压强为1.OMPa，温度为190°C。蒸压釜抽真空后，压强 为-0. 04Pa;再向往蒸压釜输送蒸汽，20min釜内压强升为OMPa;继续升压，在65min升为 0. 50MPa;继续升压，在20min升为0. 8MPa;进一步升压，在20min升为1. 0MPa;保持蒸压 釜内压强为1.OMPa，维持时间为5h;然后排气降压，40min降压到0. 6MPa;继续排气降压， 25min降压到0. 35MPa;继续排气降压，lOmin蒸压釜压强降至常压。
[0022] 制品性能：绝干容重372kg/m3、抗压强度2. 46MPa、导热系数0· 0857W/ (m·k)。
[0023] 实施例2 1) 将半焦渣和油页岩渣进行粉磨，45um筛余细度分别为6-20%和5-20% ; 2) 按质量百分比，将20份半焦渣、52份油页岩渣、14. 82份矿粉、11. 3份石灰和1. 7份 脱硫石膏混合均匀，水料比0. 64,加入水制得浆料，并将料浆搅拌均匀，控制料浆扩散度为 22cm，料浆温度48°C; 3) 在料浆中加入0. 18份铝粉，搅拌30s后立即倒入模具中成型； 4) 成型的制品放入静停室进行蒸汽养护1. 5小时，温度75°C，湿度92% ; 5) 制品切割后进蒸压釜，蒸压釜压强为1.OMPa，温度为190°C。蒸压釜抽真空后，压强 为-0. 04Pa;再向往蒸压釜输送蒸汽，20min釜内压强升为OMPa;继续升压，在65min升为 0. 50MPa;继续升压，在20min升为0. 8MPa;进一步升压，在20min升为1. 0MPa;保持蒸压 釜内压强为1. 〇MPa，维持时间为5h;然后排气降压，40min降压到0. 6MPa;继续排气降压， 25min降压到0. 35MPa;继续排气降压，lOmin蒸压釜压强降至常压。
[0024] 制品性能：绝干容重397kg/m3、抗压强度2. 78MPa、导热系数0· 0879W/ (m·k)。
[0025] 实施例3 1) 将半焦渣和油页岩渣进行粉磨，45um筛余细度分别为6-20%和5-20% ; 2) 按质量百分比，将30份半焦渣、42份油页岩渣、14. 74份矿粉、11. 3份石灰和1. 7份 脱硫石膏混合均匀，水料比0. 62,加入水制得浆料，并将料浆搅拌均匀，控制料浆扩散度为 23cm，料浆温度48°C; 3) 在料浆中加入0. 26份铝粉，搅拌30s后立即倒入模具中成型； 4) 成型的制品放入静停室进行蒸汽养护1. 5小时，温度75°C，湿度92% ; 5) 制品切割后进蒸压釜，蒸压釜压强为1.OMPa，温度为190°C。蒸压釜抽真空后，压强 为-0. 04Pa;再向往蒸压釜输送蒸汽，20min釜内压强升为OMPa;继续升压，在65min升为 0. 50MPa;继续升压，在20min升为0. 8MPa;进一步升压，在20min升为1. 0MPa;保持蒸压 釜内压强为1.OMPa，维持时间为5h;然后排气降压，40min降压到0. 6MPa;继续排气降压， 25min降压到0. 35MPa;继续排气降压，lOmin蒸压釜压强降至常压。