专利名称：：加气混凝土化学外加剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种建筑材料中加气混凝土用的化学外加剂，特别是一种水泥用量低于10%的以铝粉为发气剂的加气混凝土用的化学外加剂。加气混凝土是将骨料如热电厂粉煤灰和一定量的作为胶接料的水泥、石灰和石膏，在一定水料比条件下搅拌后，再投入发气剂铝粉，搅拌后注入模中。均匀分散的铝粉颗粒和体系中石灰反应生成氢气，使坯体产生大量均匀分布、互不串通的气泡。当具有一定强度后，进行裁割成型，再送入蒸气釜中高压、高温蒸气养护而制得具有自重轻、保温性能好等特征的加气混凝土制品。近年来，生产加气混凝土的主要原料水泥和铝粉的价格大幅度上涨，而水泥和铝粉在原料成本中约要占到70%，再加铝粉的供应严重不足，所以使加气混凝土产品成本大幅度上涨，再加上原料性能不稳定，浇注稳定性差，废品率高，容重超标，每立方米能耗费用也增大，使各有关工厂经济效益低下，生产多不景气。目前国内外，在使用水泥的加气混凝土中使用了各种化学外加剂，在不用水泥或水泥用量低于10%的加气混凝土中尚无合适的多组分复合的化学外加剂，能够起到激发、活化、稳泡、稠化、促进分散、加快水化、增加加气混凝土强度和降低铝粉用量等作用。本发明目的是提供一种用于无水泥或水泥用量低于10%的加气混凝土的化学外加剂，在不改变现行各类加气混凝土工厂的生产工艺条件下，能够降低发气剂铝粉用量，能提高浇注稳定性，减少塌模，降低次品率，便于生产合格容重产品，降低单位立方米的材耗和能耗，同时能提高加气混凝土的内在性能，如容重、抗压和抗冻性能。本发明是这样实现的根据各地原材料的不同特点，如干排粉煤灰、温排粉煤灰、温排粉煤灰和不同发气情况的铝粉等，采用一种或两种有机酸(松脂酸、硬脂酸、苯系磺酸、木质素酸)的碱金属或碱土金属盐，加天然氨基酸琼胶，或再加入三乙醇胺、硫酸钠、三氯化铁和石墨等，混合反应制成多组分的有机和无机复合化学外加剂。本发明的化学外加剂中松脂酸钠、有机磺酸盐等起激发、去脂(脱去铝粉表面油脂)活化、稳泡等作用，使铝粉的发气迅速，完全和平稳，减少铝粉反应的损失，从而降低铝粉用量。其中天然氨基酸琼胶、三氯化铁、硫酸钠等起增稠，促进早期凝结，硬化作用。水泥在原工艺的加气混凝土中的作用是促使浇注入模的混凝土料，随铝粉的不断发气完全而凝结硬化，在一定时间内，使坯体具有一定强度，以保证切割。而制品的最终强度只取决于最后高温、高压蒸养下硅材料和氧化钙反应生成硅酸盐的结晶状态与数目的多少。为补偿因不使用水泥或少用水泥减少的氧化钙量，应相对原工艺增加石灰的总投量。原工艺重量百分比为粉煤灰∶水泥∶石灰∶石膏＝65-70∶10-15∶15∶5，在无水泥工艺中，其重量百分比应为粉煤灰∶石灰∶石膏＝72-75∶20-22∶5-6。同时，根据各厂具体情况，采用一定的浇注温度和影响摊开度的水料比，以保证坯体硬化与发气匹配，也和切割时间匹配，使生产循环正常进行。对发气过早的铝粉或无油膏保护的铝粉(投入2分钟，发气量大于20%)，采用水玻璃(硅酸钠)、碳酸氢铵和硫酸铝等进行致钝保护，使铝粉利用率提高，用量降低。以上使铝粉的致钝保护物与铝粉之间(重量百分比)按以下比例混合或溶解于水中a、铝粉∶水玻璃∶碳酸氢铵＝90∶8∶2b、铝粉∶硫酸铝∶碳酸氢铵＝90∶9∶1具体配方(重量百分比)见表1。表1中配方1、2、3、4、5和6均为直接投入混凝土的化学外加剂。其中配方1、2用于干排粉煤灰;配方3、4、5适用于活性差的温排粉煤灰，能调节凝结和硬化时间。其中配方5主要应用在发气过慢的铝粉品种(投入16分钟，发气量小于60%);配方6用于湿排粉煤灰;配方7和8用于湿排粉煤灰和使用发气过早或无油膏保护的铝粉。本发明的优点和效果是(1)生产本发明的化学外加剂的设备投资不大，工艺易于掌握，反应周期短，也适合加气混凝土厂自产自用。(2)对原有加气混凝土生产工艺和设备可不作变动。(3)本发明的化学外加剂属多组分，低掺量，成本不高，每立方米约费0.8元。(4)能较现行工艺降低铝粉用量15-20%。如容重500级产品每立方米由590-630克降为460-520克，再加不用或少用水泥，约可使最后加气混凝土制品每立方米价格下降8元。(5)能提高浇注成功率，减少次品，能使正品率提高5%以上。(6)容重降低。如使用西安热电厂干排粉煤灰，原工艺容重平均约为590kg/m(加水泥)，不加水泥使用本发明的化学外加剂可降为530kg/m，属500级产品，并且每立方米原材料可节约10%以上。(7)能使坯体硬化和发气匹配，也和切割时间匹配，避免了压模，使生产循环正常进行，产量增加。(8)使加气混凝土的材性得到改善。如使用辽阳热电厂温排灰，原工艺下抗压强度为2MPa;不加水泥，使用本发明的化学外加剂表1加气混凝土化学外加剂配方</tables>后，抗压强度增为2.9MPa，国家标准500级一级品为2.7MPa或以上。本发明具体实施时应全面综合考虑各方面的情况，如原材料方面特点、加气混凝土厂原工艺和设备方面的特点、对加气混凝土的具体性能要求等。以下给出本发明的两个实施例实施例1采用西安热电厂风送干排粉煤灰。用浇注车工艺。每模为5.4立方米。对加气混凝土要求降低容重及提高抗冻性能。化学外加剂采用表1中配方1松脂酸钠∶天然氨基酸琼胶∶石墨粉∶三氯化铁＝50∶43∶5∶2(重量百分比)。化学外加剂具体配制法为(1)按比例取粉碎后粒度小于等于0.5mm的松脂酸固体粉末和粒度小于等于0.1mm的石墨粉相混合;(2)在搅拌下，以250克/分的速度均匀投入装有氢氧化钠水溶液的反应釜中，反应釜中溶液温度为90-95℃，松脂酸∶氢氧化钠∶水＝1∶0.17∶2;(3)对以上反应釜中溶液继续保温和搅拌，搅拌为20-200转/分，搅拌1.5小时;(4)在继续搅拌下，以250克/分速度再均匀投入定量的天然氨基酸琼胶;溶三氯化铁于热水中，同时加入以上反应釜中，继续搅拌2-2.5小时，最后成为比重1.3至1.4褐色胶状液体。加气混凝土具体工艺实施方面是采用原料比例(重量百分比)为粉煤灰∶石灰∶石膏＝70-72∶22-24∶5-6水料比为∶水∶料＝0.65-0.68浇注温度为40C。采用陇西产铝粉，每立方米用500克。在投入铝粉前2分钟加入以上合成得化学外加剂，每立方米加170克。浇注摊开度为18-20cm。最后加气混凝土产品的各项性能指标如表2所示，各项指标均优于国家标准一等品的指标。表2</tables>实施例2采用辽阳湿排灰。用湿磨工艺，需提高加气混凝土强度和抗冻性能。具体采用表1中配方7。其中化学外加剂配制法与以上实施例1相似，最后也得比重为1.3至1.4的胶状液体。加气混凝土具体工艺实施方面采用原料比例(重量百分比)为粉煤灰∶石灰∶石膏＝68-70∶22-24∶8水料比为水∶料＝0.68浇注温度为42-45C。采用济南向阳公司生产的铝粉。每立方米用500克。在投入铝粉前1.5分钟加入以上合成得化学外加剂，每立方米加170-180克，按配方7(表1)的定量的水玻璃及碳酸氢铵溶于水中，再将定量的铝粉分散于其中后投入反应釜，搅拌约30-40秒后浇注。权利要求1.一种加气混凝土化学外加剂，用于以铝粉为发气剂的加气混凝土中，水泥用量为粉煤灰、石灰和石膏等总重量的10%至0，其特征在于(1)由下列成分组成(1、1)一种或两种有机酸(松脂酸、硬脂酸、苯系磺酸、木质素酸)的碱金属或碱土金属盐；(1、2)天然氨基酸琼胶，或再加入(1、3)下列物质中选出的一种(1、3、1)三乙醇胺，(1、3、2)硫酸钠，(1、3、3)三氯化铁和石墨，(2)组成(重量%)为(2、1)对干排粉煤灰场合采用(2、1、1)松脂酸钠天然氨基酸琼胶∶石墨粉∶三氯化铁=50-60∶33-43∶5∶2(2、1、2)松脂酸钠天然氨基酸琼胶∶硬脂酸钠(碳数10-20)=35-40∶50-55∶8-10(2、2)对温排粉煤灰场合采用(2、2、1)松脂酸钠∶天然氨基酸琼胶∶木质素磺酸钙∶硫酸钠=45-50∶35-40∶8∶6-8(2、2、2)松脂酸钠∶天然氨基酸琼胶∶十二烷基苯磺酸钠∶三乙醇胺=27-35∶40-46∶15-22∶4-5(2、2、3)松脂酸钠∶天然氨基酸琼胶∶苯磺酸钠∶硫酸钠=37-42∶40-45∶10∶5-8(2、3)对湿排粉煤灰和发气过早或无油膏保护的铝粉的场合采用(2、3、1)松脂酸钠∶天然氨基酸琼胶∶三乙醇胺=50-55∶40-45∶3-5铝粉∶水玻璃(硅酸钠)∶碳酸氢铵=90∶8∶2(2、3、2)松脂酸钠∶天然氨基酸琼胶∶三乙醇胺=50-55∶40-45∶3-5铝粉∶硫酸铝∶碳酸氢铵=90∶9∶1(3)根据组成(重量%)为松脂酸钠∶天然氨基酸琼胶∶石墨粉∶三氯化铁=50-60∶33-43∶5∶2的加气混凝土化学外加剂的配制法为(3、1)按比例取粉碎后粒度为0.5mm的松脂酸固体粉末和粒度为0.1mm的石墨粉相混合，(3、2)在搅拌下，以250克/分的速度均匀投入装有氢氧化钠水溶液的反应釜中，反应釜中溶液温度为90-95c，松脂酸∶氢氧化钠∶水=1∶0.17∶2(3、3)对以上反应釜中溶液继续保温和搅拌，搅拌为20-200转/分，搅拌1.5小时，(3、4)在继续搅拌下，以250克/分速度再均匀投入定量的天然氨基酸琼胶；溶三氯化铁于热水中，同时加入反应釜中；继续搅拌2-2.5小时，最后成为比重1.3至1.4褐色胶状液体。全文摘要一种建筑材料中加气混凝土用的化学外加剂，适用于水泥用量低于10％的以铝粉为发气剂的加气混凝土中。采用一种或两种有机酸的碱金属或碱土金属盐，加天然氨基酸琼胶，或再加入三乙醇胺、硫酸钠、三氯化铁等。混合反应而得，能降低水泥和铝粉用量。文档编号C04B28/02GK1053417SQ90100359公开日1991年7月31日申请日期1990年1月20日优先权日1990年1月20日发明者郗英欣,朱怀勇,高战申请人:西安交通大学