专利名称：生产混凝土砖的改进的方法
具有方形或长方形砖形的混凝土板的生产方法通常包括如下步骤a)将水泥和填料与水混合均匀;b)将混合物放入立方体或棱柱体形型模中(厚度大于1米)以生产一致密板块;c)对放入型模中的的混凝土混合物振动，并用真空技术除去混合物中的气眼;d)使混凝土板块在室温下在型模中放置大约一天，然后将已硬化的板块从型模中取出;e)将已硬化的板块在室温下进行至少一个月的湿养护。以将抗压强度增加至大约50MPa;f)将混凝土块切割成厚度10至30mm的板;g)将混凝土板的上表面抛光以产生和上釉瓷砖相同的效果。
用上述方法生产的混凝土砖可用通常的固化粘合剂(包括水泥砂浆，双组分有机聚合物或其它市场上提供的特殊粘结剂)而被敷设在一粗糙的地面上。通常水泥砂浆更加经济，比包括无水聚合物的粘合剂使用起来更加安全和容易。然而，当使用水泥砂浆作为地面和混凝土砖之间的粘合材料时，由于在新调制的水泥砂浆中存在混合水，因而会立即产生不均匀的膨胀，实际上，这种水被混凝土的多孔底板迅速吸收，导致与新调制水泥砂浆层接触的混凝土砖底板的尺寸增加，而混凝土板的暴露在周围环境的顶部没有显著的尺寸变化。不均匀膨胀导致混凝土砖与地面上的水泥砂浆层脱开。换句话说，混凝土砖与新调制水泥砂浆中的水接触的底部相对于上表面尺寸趋于增大。不同的尺寸变化引起暴露在空气中的混凝土砖的侧边的凸状挠曲，其中心部分升起得比周边部分高。
上述砖与水泥砂浆层脱开的缺点发生在当混凝土砖的厚度减少(例如从30mm减到10mm)和/或当环境的相对湿度下降(例如，从70%降至50%)时，因为在这些情况下，发生在与水接触的混凝土砖底部的膨胀被暴露在空气中的上表面的收缩而加剧。
为了消除砖与水泥砂浆层脱开这种严重缺陷，本发明提供了一种用于生产具有改善的膨胀/干燥特性的混凝土砖的新的方法。用本发明可生产混凝土砖，它们可用一种通常的水泥砂浆凝固层而被粘结到地面上而不会产生任何由于混凝土砖从水泥砂浆中吸收水所产生的不均匀膨胀而引起的脱开问题。本发明的方法基于一种高压蒸汽处理(高压釜法)，它应用于混凝土在室温下经过一长时间的养护(至少一天)或经过一可使在高压釜处理之前抗压强度达到至少20MPa的充分长的时期的延长低压蒸汽处理之后。由于温度高于100℃因而蒸汽压力大于大气压力，因此蒸汽处理室必须为可耐压型的(高压)。
从技术上众所周知，当混凝土经过高压蒸汽处理后，其收缩率由于干燥而减小，其蠕变由于湿度而减小。然而，当用通常的高压蒸汽处理过程对型模内的混凝土块进行硬化(代替前面所述的在室温下的步骤d))时，由切割混凝土块而产生的混凝土砖的膨胀或干燥收缩均不会有显著的减少。
图1为在室温和在一高温A下对混凝土进行常规处理的示意图;
图2为在温度B下在一高压釜中进行处理的示意图;
图3为在温度C下在一高压釜中进行处理的示意图。
一典型的蒸汽辐射操作过程(A.C.I委员会5.6“高压蒸汽处理”经受高压釜处理的产品的现代实践和性能”，美国混凝土学会杂志，62，806-908，1965)包括在3小时内逐渐升温至大约180℃的最高温度。紧接这个过程是在该温度下保持5至8小时，然后在20至30分钟内释放蒸汽压力。
令人惊异地发现，为了改善根据本发明制成的混凝土板的膨胀/干燥收缩特性，必须采用一包括在高压釜中蒸汽辐射(它与上述过程非常不同，通常用在预制构件工业中)的非常特别的过程通常的高压釜方法和根据本发明的方法的最大不同是在开始根据本发明的混凝土砖的生产所需要的高压蒸汽处理前，需在室温下处理很长时间(超过一天)。这种特殊的在室温下的预处理(养护)应持续一时期以使混凝土的抗压强度在进入高压釜程序前达到至少20MPa。这种不寻常的在室温下养护的长时间(对应于混凝土抗压强度的临界值20MPa)在通常的高压釜方法中是不需要的，通常的高压釜方法用于必须在非常短的时间内生产和运送的预制构件中(少于1天)。
为达到本发明的特殊目的，可用一低压(大气压)蒸汽处理取代室温下的长时间养护以在高压釜方法之前达到抗压强度临界值(20MPa)的目标并已取得成功。此外，众所周知(A.M Neville“混凝土的性能”，PP280-286，第二版，Pitman出版社，化敦1975)经过低压蒸汽(温度＜100℃)处理的产品和在室温下生产的产品非常相似，所有这些产品都和由高压蒸汽处理(温度＞100℃)获得的产品完全不同。
下面举例来进一步说明根据本发明的生产混凝土砖的方法。
例1混凝土混合物(A)由将其成分按下列比例混合而成高强度波兰水泥(根据意大利标准525″)＝450kg/m3;水＝160kg/m3;附加物，密胺基超塑料＝4.5kg/m3;细砂(0-1mm)＝700kg/m3;碎石(1.2-35mm)＝1100kg/m3。
这种混凝土混合物A(lm3)在以下五个不同的过程中经受振动和处理a)在室温下养护28天，然后将混凝土块切割成20mm厚的板;
b)在高压釜中通常的蒸汽处理3小时内从20℃升至150℃;在该温度下保持8小时;在30分钟内释放压力蒸汽;在室温下养护28天，然后将混凝土块切割成20mm厚的砖;
c)根据本发明的方法在室温下养护1天(1天后抗压强度＝25MPa);在3小时内用温度从20℃升至150℃的压力蒸汽处理;在30分钟内释放压力蒸汽;在室温下养护28天，然后将混凝土块切割成20mm厚的砖;
d)根据本发明的方法在温度从20℃升至70℃的低压蒸汽中处理2小时;在该温度下保持12小时;在室温下自然冷却10小时(1天后抗压强度＝45MPa);高压釜过程包括3小时从室温加热至150℃;在该温度下保持8小时;在30分钟内释放压力蒸汽;在室温下养护28天，然后将混凝土块切割成20mm厚的砖;
e)根据本发明的方法，紧接如本例c)中所指出的同样的蒸汽过程，除了将混凝土块切割成20mm厚砖外，在后续的高压釜处理前完成1天。
表1显示了28天后获得的抗压强度(150立方厘米试块)和对20mm厚，150mm宽和300mm长的棱柱形块所进行的尺寸变化测试的结果。在20℃时的尺寸变化测试包括试块在水中放置60天的膨胀和将试块放在相对湿度为50%的空气中的收缩。表1中给出的数据表明用与本发明有关的热处理过程c)、d)和e)生产的混凝土砖比用室温处理a)和常规高压釜过程b)生产的试块更加稳定(膨胀和收缩均小)。
在根据本发明的方法结束后的X射线衍射分析揭示出硅酸盐的水合物富含雪硅钙石(5CaO·6SiO2·5H2O)和钙，例如6CaO·SiO2·3H2O或α-2CaO·SiO2·H2O。
例2一种混凝土混合物由将其成分按下面比例混合而成高强度波兰水泥＝350kg/m3，细石英砂(表面积为5000cm3/g)＝85kg/m3;水＝160kg/m3;附加物，密胺基超塑料＝4.5kg/m3;细砂(0-1mm)＝700kg/m3碎石(1.2-35mm)＝1100kg/m3。因此，这种混合物(B)与例1中的(A)基本上相同，只是用一定量的石英(85kg)代替100kg的水泥，这是考虑到了水泥(3.14g/cm3)和石英(2.70g/cm3)的特殊体积。
两种混合物A和B都用根据本发明的如例1中所述的热处理过程e)进行处理。
表2显示了关于抗压强度、膨胀和收缩的结果。这些数据显示通过用细石英取代一定量的水泥，可使根据本发明的方法获得的膨胀和收缩减小更加显著。
再者，根据本发明，在本方法终了时出现雪硅钙石和其它硅酸钙的水合物。
权利要求
1.通过一切割一混凝土混合物块而生产混凝土砖的方法，其特征在于所述混合物块在室温下经受-24小时预处理直到抗压强度达到至少20MPa，并在高压釜中经受一第二蒸汽处理。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于预处理包括在室温下的养护，而在高压釜中的蒸汽处理时的温度大于100℃。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于预处理包括在温度低于100℃下的低压蒸汽处理，而在高压釜中的蒸汽处理时的温度大于100℃。
4.根据权利要求1、2或3中任一个的方法，其特征在于水泥总量中一部分由细石英代替。
5.根据前面任一个权利要求的方法，其特征在于混凝土块在预处理后(抗压强度至少为20MPa)，高压釜过程前被切割成混凝土砖。
6.根据权利要求1至5的方法所获得的混凝土砖。
全文摘要
通过切割一混凝土混合物块而生产混凝土砖的方法，其特征在于，所述混合物块经受一在室压和室温下的至少24小时的预养护(或经受一温度小于100℃的低压蒸汽处理)直到抗压强度达到至少20MPa，然而在高压釜中经受第二次蒸汽处理。用这种方法获得的混凝土砖可用一层通常的水泥砂浆而粘合到地面上，而不会产生任何脱开的问题。
文档编号C04B40/02GK1079183SQ9310564
公开日1993年12月8日 申请日期1993年5月12日 优先权日1992年5月14日
发明者马立奥·克里帕缔 申请人:阔雷拉公司