本发明涉及建筑材料技术领域，且特别涉及一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖及其制备方法。
背景技术：
水泥混凝土从问世以来，经历了低强度、中等强度、高强度乃至超高强度的发展历程，似乎人们总是乐于追求强度的不断提高。但是近四五十年以来，混凝土结构物因材质劣化，造成过早失效以致破坏崩塌的事故在国内外却屡见鲜，并有愈演愈烈之势。混凝土结构的加固一直以来都是一个很热门的话题，随着国民经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，人们对建筑的需求也不断发展，许多已有建筑物无论是外观状况还是使用功能，均已无法满足现代生活的要求，继续进行加固和改造。然后在加固和改造过程中，适宜的材料以满足施工要求以及建筑物的使用功能和安全环保要求，是一项十分重要的内容。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，该加气混凝土砌砖采用废弃料作为原料，成本低廉，具有强度高、抗冲击、抗震的特点。
本发明的另一目的在于提供一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖的制备方法，该方法制备工艺简单，适合规模化生产。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，按重量份数计，制备变质大理岩粉加气混凝土砌砖的原料包括：水泥30～50份，砂30～50份，大理石粉40～60份，中空聚合物微球1～3份，树脂5～15份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，保水剂1～3份，优选地，水泥35～45份，砂35～45份，大理石粉45～55份，中空聚合物微球1～3份，树脂8～12份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，保水剂1～3份。
本发明提出一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖的制备方法，包括：将原料与水混合，浇筑至模具中静停、切割后在蒸压釜中养护。
本发明实施例的一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖及其制备方法的有益效果是：
一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，以大理石粉作为原料，提高加气混凝土砌砖的力学强度，降低变形，提高抗温性，降低成本，废物利用，保护环境。大理石粉的粒径细小，在加气混凝土砌砖中分散更加均匀，增强加气混凝土砌砖的力学均衡性。中空聚合物微球可以在收缩过程中填补由于收缩而产生的缺陷，同时由于中空结构，在受到冲击力时，或在晃动的情况下，分解外力，起到缓冲的作用，具有较好的抗冲击性及抗震性能，且中空聚合物微球的结构可以降低砌砖的干容重。树脂固化反应形成三维交联网络结构，中空聚合物微球与大理石粉、树脂具有协同增效作用，使凝固后的加气混凝土砌砖内部结构更加紧密，增强加气混凝土砌砖的强度、抗冲击性，防止开裂。提高耐酸耐碱性能。保水剂与膨胀剂作用于加气混凝土砌砖，与树脂共同作用，使得加气混凝土砌砖的凝固效果好。一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖的制备方法，该方法制备工艺简单，可控性强，适合规模化生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，按重量份数计，制备变质大理岩粉加气混凝土砌砖的原料包括：水泥30～50份，砂30～50份，大理石粉40～60份，中空聚合物微球1～3份，树脂5～15份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，保水剂1～3份。其中水泥可以为31份、33份、37份、39份，砂可以为31份、48份，大理石粉可以为44份、53份，中空聚合物微球可以为1.5份、2.6份，树脂可以为6份、14份。
优选地，水泥35～45份，砂35～45份，大理石粉45～55份，中空聚合物微球1～3份，树脂8～12份，固化剂1～3份，膨胀剂1～3份，保水剂1～3份。其中水泥可以为37份、41份、43份，砂可以为39份、42份、44份，大理石粉可以为48份、51份。
在建造过程中会产生大量废弃材料，如大理石粉，这类废弃材料逐年积累，堆积占用浪费土地，对环境存在潜在威胁，大大制约了建筑行业的发展。本发明中，采用大理石粉作为主要原料，提高加气混凝土砌砖的力学强度，降低变形，提高抗温性，降低成本，废物利用，保护环境。相比砂，大理石粉的粒径细小，在加气混凝土砌砖中分散更加均匀，增强加气混凝土砌砖的力学均衡性。较优的，大理石粉的粒径为200～500目。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，大理石粉包括变质大理岩粉、人造大理石废弃料以及灰岩碎石粉中的至少一种。变质大理岩相比人造大理石强度高，但人造大理石价格低，重量轻，易清洁。较优的，大理石粉包括质量比为1～5:1～2:3的变质大理岩粉、人造大理石废弃料以及灰岩碎石粉，该比例组成使得大理石粉的成本较低，同时具有较佳的强度。
中空聚合物微球是一种具有特殊形态结构功能的材料，其空心部分可以是气体，也可以封装一些小分子物质。在加气混凝土砌砖凝固时，会有一定的收缩，中空聚合物微球可以在收缩过程中填补由于收缩而产生的缺陷，同时由于中空结构，在受到冲击力时，或在晃动的情况下，分解外力，起到缓冲的作用，具有较好的抗冲击性及抗震性能，且中空聚合物微球的结构可以降低砌砖的干容重。优选地，中空聚合物微球为中空聚甲基丙烯酸甲酯微球。进一步地，在本发明较佳的实施例中，中空聚合物微球的粒径为1～10μm，保证微球均匀分布在加气混凝土砌砖中，更好的起到缓冲作用。
添加树脂作为原料可以增强加气混凝土砌砖的粘结性，增强建筑的稳固性，由于树脂的粘结性能好，降低加气混凝土砌砖的开裂几率。进一步地，在本发明较佳的实施例中，树脂包括双酚a型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂以及甘油环氧树脂中的至少一种。环氧树脂与固化剂发生固化反应形成三维交联网络结构，使得加气混凝土砌砖更加致密，防止加气混凝土砌砖开裂，提高力学性能，增强抗冲击强度，提高耐酸耐碱性能。较优的，聚氨酯改性环氧树脂形成互穿网络聚合物，聚氨酯与环氧树脂两种聚合物相互交叉渗透，机械缠结，进一步增强加气混凝土砌砖的力学性能，降低开裂。本发明中的固化剂包括四氢苯酐、甲基四氢苯酐以及甲基纳迪克酸酐中的一种。
中空聚合物微球与大理石粉、树脂具有协同增效作用，使凝固后的加气混凝土砌砖内部结构更加紧密，增强加气混凝土砌砖的强度、抗冲击性，防止开裂。
在加气混凝土砌砖凝固的过程中，水分减少，会产生收缩，降低中空聚合物微球的作用效果。膨胀剂使得加气混凝土砌砖的体积膨胀，保证中空聚合物微球的结构。在本发明中，膨胀剂采用硫铝酸钙或氧化钙。
为了降低加气混凝土砌砖在凝固过程中体积的收缩，原料中加入保水剂。保水剂与膨胀剂作用于加气混凝土砌砖，与树脂共同作用，使得加气混凝土砌砖的凝固效果好。在本发明中，保水剂包括羟丙基甲基纤维素或木质素等。
在本发明中，按重量份数计，原料还包括有机硅微球1～3份。有机硅微球是一种多功能特种有机硅树脂微球，具有优异的防水性、耐热性、分散性。提高变质大理岩粉加气混凝土砌砖的应用性能。同时有机硅树脂微球与中空聚合物微球协同作用，提高抗冲击性能。
本发明提供一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖的制备方法，包括：
按比例称取原料与水，具体的，原料与水的质量比为5～7:1。将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在300～600rpm的条件下搅拌5～20min。
将混合物浇筑至模具中后在30～40℃的条件下静停2～5h，切割后在蒸压釜中养护。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：大理石粉100份，中空聚合物微球1份，树脂5份，固化剂1份，膨胀剂1份，保水剂1份。原料与水的质量比为5:1。
将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在300rpm的条件下搅拌5min。将混合物浇筑至模具中后在30℃的条件下静停2h，切割后在蒸压釜中养护。
实施例2
本实施例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：水泥49份，砂50份，大理石粉60份，中空聚合物微球3份，树脂14份，固化剂3份，膨胀剂1份，保水剂3份。原料与水的质量比为7:1。
将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在600rpm的条件下搅拌20min。将混合物浇筑至模具中后在40℃的条件下静停4h，切割后在蒸压釜中养护。
实施例3
本实施例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：水泥35份，砂35份，大理石粉55份，中空聚合物微球3份，树脂8份，固化剂1份，膨胀剂1份，保水剂1份。原料与水的质量比为5.5:1。
将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在500rpm的条件下搅拌18min。将混合物浇筑至模具中后在38℃的条件下静停4h，切割后在蒸压釜中养护。
实施例4
本实施例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：水泥45份，砂45份，大理石粉45份，中空聚合物微球1份，树脂8份，固化剂1份，膨胀剂1份，保水剂1份。原料与水的质量比为5:1。
将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在320rpm的条件下搅拌8min。将混合物浇筑至模具中后在35℃的条件下静停3h，切割后在蒸压釜中养护。
实施例5
本实施例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：水泥40份，砂40份，大理石粉60份，中空聚合物微球3份，树脂12份，固化剂3份，膨胀剂3份，保水剂3份，有机硅微球3份。原料与水的质量比为6:1。
将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在500rpm的条件下搅拌15min。将混合物浇筑至模具中后在35℃的条件下静停4h，切割后在蒸压釜中养护。
对比例1
本对比例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：水泥30份，砂30份，固化剂1份，膨胀剂1份，保水剂1份。原料与水的质量比为5:1。
将水泥、砂、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入固化剂搅拌均匀。将混合物浇筑至模具中后在室温下静停2h，切割后在蒸压釜中养护。
对比例2
本对比例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：水泥30份，砂30份，大理石粉40份，固化剂1份，膨胀剂1份，保水剂1份。原料与水的质量比为6:1。
将水泥、砂、大理石粉、中空聚合物微球、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在300～600rpm的条件下搅拌5～20min。将混合物浇筑至模具中后在30～40℃的条件下静停2～5h，切割后在蒸压釜中养护。
对比例3
本对比例提供了一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，主要由以下步骤制备而成：
按比例称取原料与水，按重量份数计，主要原料包括：水泥35份，砂35份，大理石粉55份，树脂5份，固化剂1份，膨胀剂1份，保水剂1份。原料与水的质量比为5:1。
将水泥、砂、大理石粉、保水剂以及膨胀剂与水混合，再加入树脂与固化剂在450rpm的条件下搅拌16min。将混合物浇筑至模具中后在34℃的条件下静停3h，切割后在蒸压釜中养护。
对比例4
本对比例提供了一种在市面上够买的普通加气混凝土砌砖。
试验例
选取实施例1～5、对比例1～4提供的加气混凝土砌砖，按照gb11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》进行检测，结果如表1。
表1性能测试结果
由上表可知，相比于对比例1～4提供的变质大理岩粉加气混凝土砌砖，实施例1～5提供的变质大理岩粉加气混凝土砌砖的原料中添加了、树脂，因此强度更高，干容重更低。添加了中空聚合物微球的变质大理岩粉加气混凝土砌砖的干容重比没有添加的砌砖低，说明中空聚合物微球可以降低干容重。同时添加大理石粉、中空聚合物微球及树脂的变质大理岩粉加气混凝土砌砖的强度更高。其中，实施例5提供的变质大理岩粉加气混凝土砌砖的性能最佳，说明原料配比和制备方法更加科学合理。
综上所述，一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖，以大理石粉作为原料，提高加气混凝土砌砖的力学强度，降低变形，提高抗温性，降低成本，废物利用，保护环境。大理石粉的粒径细小，在加气混凝土砌砖中分散更加均匀，增强加气混凝土砌砖的力学均衡性。中空聚合物微球可以在收缩过程中填补由于收缩而产生的缺陷，同时由于中空结构，在受到冲击力时，或在晃动的情况下，分解外力，起到缓冲的作用，具有较好的抗冲击性及抗震性能，且中空聚合物微球的结构可以降低砌砖的干容重。树脂固化反应形成三维交联网络结构，中空聚合物微球与大理石粉、树脂具有协同增效作用，使凝固后的加气混凝土砌砖内部结构更加紧密，增强加气混凝土砌砖的强度、抗冲击性，防止开裂。提高耐酸耐碱性能。保水剂与膨胀剂作用于加气混凝土砌砖，与树脂共同作用，使得加气混凝土砌砖的凝固效果好。一种变质大理岩粉加气混凝土砌砖的制备方法，该方法制备工艺简单，可控性强，适合规模化生产。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。