一种环保加气砖及其制备方法与流程

本申请涉及砖块制备的技术领域，尤其是涉及一种环保加气砖及其制备方法。

背景技术：

加气砖，在行业内又称为蒸压加气混凝土砌块，是建筑领域的一种新兴材料。它利用钙质材料和硅质材料的配料中加入铝粉作加气剂，经加水搅拌、浇注成型、发气膨胀、预养切割，再经高压蒸汽养护而成多孔硅酸盐砌块。

目前的加气砖，由于其内部具备较多的孔隙，声能在孔隙中得到消耗，因此能够作为良好的吸声材料。但是，由于加气砖内部结构的空隙较多，结构强度相对较差。因此，还存在可以改进的空间。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种环保加气砖，在保证加气砖的结构强度的条件下，有利于提升加气砖的吸声性能。

本发明的第二个目的在于提供一种环保加气砖的制备方法，制得的加气砖具有良好的结构强度以及吸声性能。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种环保加气砖，包括以下以质量份表示的组分：

水泥30-40份

粉煤灰50-70份

石灰20-25份

石膏19-28份

陶粒10-18份

木粉20-30份

铝粉0.5-1份。

通过采用上述技术方案，水泥、石灰、陶粒作为主要组分，石灰水化后生成碱，通过加入铝粉，铝粉容易与碱反应并放出热量，从而有利于加快混凝土坯体的硬化；同时，铝粉与碱反应还会生成氢气，使得混凝土砌块砖内容易形成小气泡，进而有利于混凝土砌块砖内形成微孔，有利于增强加气砖的吸声性能。粉煤灰的添加，与石灰反应生成水化硅酸盐物质，对加气砖的结构强度起到加强作用，木粉的主要成分为纤维，木粉的添加，一方面有利于加强加气砖的结构强度，另一方面，由于纤维具有良好的吸附性能，由此有利于增强加气砖的吸声性能，从而减少声音的反射路径，木粉、陶粒、粉煤灰、石灰以及水泥按照特定的质量份范围进行复配，使制得的加气砖在具有良好的结构强度的前提下，具有良好的吸声效果。

进一步地，所述木粉包括木屑、树枝粉、树皮粉的一种或多种。

进一步地，所述木粉是由木屑和树枝粉以重量比为(2-3):1组成的混合物。

通过采用上述技术方案，木屑的添加有利于增强加气砖的结构强度以及吸声性能，树枝粉的添加，一方面与木屑起到协同作用，对加气砖的结构强度起到进一步增强的效果，另一方面，树枝粉具有良好的分散性能，树枝粉与木屑按照特定范围的重量比进行复配制得木粉，有利于使得木粉能够更加均匀地混合于用于制备加气砖的原料体系中，实现进一步提升加气砖的吸声效果以及结构强度。

进一步地，所述木屑制备木粉前需要进行预处理，预处理的方法如下：

(1)原料选取：选取木材加工场加工产生的木屑；

(2)粉碎、筛分：将步骤(1)得到的木屑粉碎，制得粒度为2-3mm的木屑粉；

(3)干燥：将木屑在干燥温度75-85℃的条件下进行干燥，干燥时间为20-30min；

(4)中温热解：将木屑放入密闭热解炉中，加入氮气进行热解保护，温度控制在300-330℃，热解时间控制在0.5-1.5h；

(5)后处理：将经过步骤(4)处理的木屑取出，隔绝空气降温至25-28℃，即得到预处理后的木屑。

通过采用上述技术方案，木屑在300-330℃的热解作用下，使得木屑中留下非亲水的纤维素与木质素成分，且经过热解作用的木屑内部形成的孔道的数量更多，增强其吸附效果，由此能够增强加气砖的吸声性能。另外，木屑中的木质素有利于提高木屑与其他组分之间的结合性能，有利于进一步加强加气砖在整体上的吸声性能。

进一步地，树枝粉的制备方法如下：将树枝干燥至水分含量≤2.6％，再将树枝粉碎至80-100目，从而制得树枝粉。

进一步地，所述树枝粉采用的树枝为间伐废弃的梧桐树枝、柏树树枝的一种或两种。

进一步地，加气砖包括以下以质量份表示的组分：

水泥34-40份

粉煤灰62-70份

石灰24-25份

石膏25-28份

陶粒15-18份

木粉25-30份

铝粉0.9-1份。

进一步地，加气砖包括以下以质量份表示的组分：

水泥38份

粉煤灰68份

石灰24.5份

石膏26.5份

陶粒17份

木粉29份

铝粉1份。

通过采用上述技术方案，各个组分按照特定的质量份进行复配制得的加气砖，能够使得加气砖具有良好的结构强度的条件下，有利于提高加气砖的吸声效果，使得该加气砖能够应用在隔声需求较高的建筑中。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种上述所述的环保加气砖的制备方法，包括如下步骤：

s1、制备胶结浆料：取相应质量份的石灰、水泥、石膏混合并进行10-15分钟搅拌，制得胶结浆料；

s2、制备混合物a：将陶粒与步骤s1制得的胶结浆料进行混合搅拌，搅拌温度为30-37℃，然后再添加相应质量份的粉煤灰，搅拌15-25min，再边搅拌边添加相应质量份的木粉，待完全添加完木粉后，再升温至45-50℃，搅拌2-3min，制得混合物a；

s3、制备发气剂溶液：按照水与铝粉的重量之比为(25-30)∶1加水与铝粉进行2～3分钟稀释搅拌，得到发气剂溶液；

s4、制备浆状泡沫混凝土：将步骤s2制得的发气剂溶液添加到混合物a中，搅拌0.5-1min，得到浆状泡沫混凝土；

s5、浇注成形：将步骤s3得到的浆状泡沫混凝土，立即浇注入模中，且送入热室静停养护，得到成形的加气混凝土模块坯；

s6、坯体切割：将步骤s4得到的成形的加气混凝土模块坯，经过热室静停养护且达到可切割强度后，即卸去模框，按照预定尺寸进行切割，得半成型加气砖；

s7、蒸压养护：将经过步骤s6制得半成型加气砖送入蒸压釜内，依次进行抽真空、加蒸汽、升温升压、恒温恒压、降温降压，完成蒸压养护过程，得到加气砖。

通过采用上述技术方案，先制得胶结浆料，然后再将陶粒添加到胶结浆料中并在温度为30-37℃的条件下进行搅拌，使得陶粒能够更均匀地混合于胶结浆料中，使得陶粒能够在胶结浆料中更好地起到骨架作用；下一步再添加粉煤灰，使得粉煤灰能够充分填充在陶粒与陶粒之间形成的空隙中，下一步再添加木粉，而且由于木粉具有良好的吸附性能以及分散性能，由此搅拌时间只需要2-3min即可使得木粉能够充分均匀混合于混合物a中，从而有利于使制得的加气砖具有良好的结构强度以及吸声性能。

进一步地，步骤s5中，混凝土浇筑的温度为36-40℃。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一、由于本发明采用水泥、石灰、陶粒作为主要组分，粉煤灰的添加，与石灰反应生成水化硅酸盐物质，对加气砖的结构强度起到加强作用，木粉的主要成分为纤维，木粉的添加，一方面有利于加强加气砖的结构强度，另一方面，由于纤维具有良好的吸附性能，由此有利于增强加气砖的吸声性能，从而减少声音的反射路径，木粉、陶粒、粉煤灰、石灰以及水泥按照特定的质量份范围进行复配，使制得的加气砖在具有良好的结构强度的前提下，具有良好的吸声效果。

第二、本发明中，木屑在300-330℃的热解作用下，使得木屑中留下非亲水的纤维素与木质素成分，且经过热解作用的木屑内部形成的孔道的数量更多，增强其吸附效果，由此能够增强加气砖的吸声性能。另外，木屑中的木质素有利于提高木屑与其他组分之间的结合性能，有利于进一步加强加气砖在整体上的吸声性能。

第三、本发明的方法，先制得胶结浆料，然后再将陶粒添加到胶结浆料中并在温度为30-37℃的条件下进行搅拌，使得陶粒能够更均匀地混合于胶结浆料中，使得陶粒能够在胶结浆料中更好地起到骨架作用；下一步再添加粉煤灰，使得粉煤灰能够充分填充在陶粒与陶粒之间形成的空隙中，下一步再添加木粉，而且由于木粉具有良好的吸附性能以及分散性能，由此搅拌时间只需要2-3min即可使得木粉能够充分均匀混合于混合物a中，从而使制得的加气砖具有良好的结构强度以及吸声性能。

附图说明

图1是本发明提供的环保加气砖的制备方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

以下实施例中，水泥采用英德海螺水泥有限责任公司出售的型号为po42.5(r)的硅酸盐水泥。

以下实施例中，粉煤灰采用灵寿县百丰矿产品加工厂的ⅱ级粉煤灰。

以下实施例中，石膏采用济南帅琦化工有限公司的货号为1003的石膏粉。

以下实施例中，石灰采用广西平南县宝佳钙业有限公司的细度为100-800目的石灰。

以下实施例中，铝粉采用邯郸市银泉铝粉有限公司的型号为gls-65的铝粉。

以下实施例中，本发明中所有制备方法中用到的设备，如粉碎机、干燥箱等，均为本领域常规使用的设备。

以下实施例中，加气砖还可以包括其他常规助剂，例如空心玻璃微珠，常规助剂的添加对本发明的方案没有实质性的影响。

表1加气砖的组分及质量份(单位/kg)。

实施例1

一种环保加气砖，其组分以及质量份如表1所示。

其中，木粉为木屑，木屑的平均粒度为2mm。

陶粒的平均粒径为10mm。

本实施例还提供一种用于制备上述的环保加气砖的制备方法，参见图1，包括如下步骤：

s1、制备胶结浆料：取相应质量份的石灰、水泥、石膏混合并进行10分钟搅拌，制得胶结浆料。

s2、制备混合物a：将相应质量份的陶粒与步骤s1制得的胶结浆料进行混合搅拌，搅拌温度为30℃，然后再添加相应质量份的粉煤灰，搅拌15min，再边搅拌边添加相应质量份的木粉，待完全添加完木粉后，再升温至45℃，搅拌2min，制得混合物a。

s3、制备发气剂溶液：按照水与铝粉的重量之比为25∶1加水与铝粉进行2分钟稀释搅拌，得到发气剂溶液。

s4、制备浆状泡沫混凝土：将步骤s2制得的发气剂溶液添加到混合物a中，搅拌0.5min，得到浆状泡沫混凝土。

s5、浇注成形：将步骤s3得到的浆状泡沫混凝土，立即浇注入模中，且送入热室静停养护，得到成形的加气混凝土模块坯。混凝土浇筑温度为36℃。

s6、坯体切割：将步骤s4得到的成形的加气混凝土模块坯，经过热室静停养护且达到可切割强度后，即卸去模框，按照预定尺寸进行切割，得半成型加气砖。

s7、蒸压养护：将经过步骤s6制得半成型加气砖送入蒸压釜内，依次进行抽真空、加蒸汽、升温升压、恒温恒压、降温降压，完成蒸压养护过程，得到加气砖。

实施例2

一种环保加气砖，与实施例1的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。

本实施例中，木粉为树皮粉，树皮粉的平均粒度为2mm。

实施例3

一种环保加气砖，与实施例2的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。

本实施例中，木粉为梧桐树枝粉，梧桐树枝粉的制备方法：采用粉碎机将间伐废弃的梧桐树枝进行粉碎，梧桐树枝粉的目数为80目。

一种用于制备上述的环保加气砖的制备方法，其步骤s1中，取相应质量份的石灰、水泥、石膏混合并进行12分钟搅拌制得胶结浆料。

步骤s2中将陶粒与步骤s1制得的胶结浆料进行混合搅拌的温度为34℃。添加相应质量份的粉煤灰后搅拌时间为20min。待完全添加完木粉后，再升温至48℃，搅拌2.5min，制得混合物a。

步骤s3中，按照水与铝粉的重量之比为27∶1加水与铝粉进行2分钟稀释搅拌，得到发气剂溶液。

步骤s4中，将步骤s2制得的发气剂溶液添加到混合物a中，搅拌时间为0.5min，得到浆状泡沫混凝土。

步骤s5中，混凝土浇筑温度为38℃。

实施例4

一种环保加气砖，与实施例3的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。本实施例中，木粉为梧桐树枝粉与木屑以重量比为1:1组成的混合物。

一种用于制备上述的环保加气砖的制备方法，其步骤s1中，取相应质量份的石灰、水泥、石膏混合并进行15分钟搅拌，制得胶结浆料。

步骤s2中将陶粒与步骤s1制得的胶结浆料的搅拌温度为37℃，然后再添加相应质量份的粉煤灰，搅拌时间为25min，再边搅拌边添加相应质量份的木粉，待完全添加完木粉后，再升温至50℃，搅拌3min，制得混合物a。

步骤s3中按照水与铝粉的重量之比为30∶1加水与铝粉进行3分钟稀释搅拌，得到发气剂溶液。

步骤s4中，将步骤s2制得的发气剂溶液添加到混合物a中，搅拌1min，得到浆状泡沫混凝土。

步骤s5中，混凝土浇筑温度为40℃。

实施例5

一种环保加气砖，与实施例3的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。

其中，木粉为梧桐树枝粉和木屑以重量比为2:1混合制得的混合物。柏树树枝粉的制备方法：采用粉碎机将间伐废弃的柏树树枝进行粉碎，柏树树枝粉的目数为80目。木屑的平均粒度为2mm。

陶粒的平均粒径为15mm。

实施例6

一种环保加气砖，与实施例5的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。

其中，木屑需要先经过预处理，预处理的方法包括以下步骤：

(1)原料选取：选取木材加工场加工产生的木屑。

(2)粉碎、筛分：将步骤(1)得到的木屑粉碎，制得粒度为2mm的木屑粉。

(3)干燥：将木屑在干燥温度75-85℃的条件下进行干燥，干燥时间为20min。

(4)中温热解：将木屑放入密闭热解炉中，加入氮气进行热解保护，温度控制在300℃，热解时间控制在0.5h。

(5)后处理：将经过步骤(4)处理的木屑取出，隔绝空气降温至25℃，即得到预处理后的木屑。

实施例7

一种环保加气砖，与实施例6的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。

其中，木粉由柏树树枝粉与木屑以重量比为2.5:1制得的混合物。

柏树树枝粉的制备方法如下：

将柏树树枝干燥至水分含量基本为2.6％，再将柏树树枝粉碎至90目，从而制得柏树树枝粉。

实施例8

一种环保加气砖，与实施例7的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。

木粉由梧桐树枝粉与木屑以重量比为2.5:1制得的混合物。

其中，木屑需要先经过预处理，预处理的方法包括以下步骤：

(1)原料选取：选取木材加工场加工产生的木屑。

(2)粉碎、筛分：将步骤(1)得到的木屑粉碎，制得粒度为3mm的木屑粉。

(3)干燥：将木屑在干燥温度85℃的条件下进行干燥，干燥时间为30min。

(4)中温热解：将木屑放入密闭热解炉中，加入氮气进行热解保护，温度控制在330℃，热解时间控制在1.5h。

(5)后处理：将经过步骤(4)处理的木屑取出，隔绝空气降温至28℃，即得到预处理后的木屑。

梧桐树枝粉的制备方法：

将树枝干燥至水分含量基本为2.5％，再将树枝粉碎至90目，从而制得树枝粉。

实施例9

一种环保加气砖，与实施例8的区别在于：其组分以及质量份如表1所示。

陶粒的平均粒径为20mm。

其中，木粉由柏树树枝粉与木屑以重量比为3:1制得的混合物。柏树树枝粉的目数为100目。

木屑需要先经过预处理，预处理的方法包括以下步骤：

(1)原料选取：选取木材加工场加工产生的木屑。

(2)粉碎、筛分：将步骤(1)得到的木屑粉碎，制得粒度为2.5mm的木屑粉。

(3)干燥：将木屑在干燥温度80℃的条件下进行干燥，干燥时间为25min。

(4)中温热解：将木屑放入密闭热解炉中，加入氮气进行热解保护，温度控制在310℃，热解时间控制在1h。

(5)后处理：将经过步骤(4)处理的木屑取出，隔绝空气降温至26℃，即得到预处理后的木屑。

对比例1

采用佛山市锦久轩建材有限公司出售的加气砖作为对比例1。

对比例2

一种环保加气砖，与实施例1的区别在于：未采用木粉。

对比例3

一种环保加气砖，与实施例1的区别在于：加气砖包括以下以质量份表示的组分：

水泥38份

粉煤灰40份

石灰24.5份

石膏26.5份

陶粒10份

木粉40份

铝粉1份。

性能检测试验

将实施例1-9以及对比例1-3按照以下试验进行取样并将取得的试样对应设为试样1-12。

试验1

根据gb11969-2008《蒸压加气混凝土试验方法》检测体积为100mm*100mm*100mm的试样1-12的抗压强度(mpa)并记录数据至表2。

试验2

根据gb/t19889.1-2005《声学-建筑和建筑构件隔声测量》检测试样1-12的隔声量(db)并记录数据至表2。

表2试样1-12进行试验1-2的测试数据。

试样1的木粉采用木屑，试样2的木粉采用的是树皮粉，试样3采用的是梧桐树枝粉，试样5的木粉采用梧桐树枝粉和木屑以特定的重量比进行复配制得，从表2的数据中可以看出，试样1、试样2以及试样3的隔声量很接近，但试样5的隔声量比试样1、试样2以及试样3的隔声量要大，由此可知，木屑的添加有利于增强加气砖的结构强度以及吸声性能，同时，树枝粉与木屑起到协同作用，对加气砖的结构强度起到进一步增强的效果。

试样4的木粉为梧桐树枝粉与木屑以重量比为1:1组成的混合物，试样5的木粉为梧桐树枝粉和木屑以重量比为2:1混合制得的混合物，虽然试样4和试样5同样采用梧桐树枝粉与木屑进行混合，但是，当梧桐树枝粉与木屑之间的混合比例不在本申请限定的比例范围中时，制得的木粉的分散性以及吸附效果不及本申请的木粉的分散性以及吸附性，由此可知，将树枝粉与木屑按照特定范围的重量比进行复配制得木粉，有利于使得木粉能够更加均匀地混合于用于制备加气砖的原料体系中，实现进一步提升加气砖的吸声效果以及结构强度。

试样5的木屑未经过预处理，试样6的木屑经过预处理，而试样6的隔声量比试样5的隔声量大，这说明经过预处理的木屑内部形成的孔道的数量更多，增强其吸附效果，由此能够增强加气砖的吸声性能。另外，木屑中的木质素有利于提高木屑与其他组分之间的结合性能，有利于进一步加强加气砖在整体上的吸声性能。

试样6的树枝粉直接由粉碎机进行粉碎，试样7的树枝粉是先进行干燥至水分含量少于2.6％，然后再对树枝进行粉碎，从表2的数据可以看出试样7的吸声性能比试样6的吸声性能好，这说明，经过特定的方法制备树枝粉，能够减少树枝粉的水分含量，使得树枝粉更加疏松，从而有利于提升树枝粉的分散性。

试样10采用的是市售的加气砖，从表2中可以看出，试样10的抗压强度比试样1的抗压强度小，试样10的隔声量也比试样1的隔声量小，由此可知，本申请制得的加气砖具有良好的结构强度以及吸声性能。

试样11未采用木粉，而试样1采用木粉为木屑，从表2的数据中可以看出，试样11的隔声量以及抗压强度小于试样1的隔声量以及抗压强度。由此说明，木粉的添加，一方面有利于加强加气砖的结构强度，另一方面，由于纤维具有良好的吸附性能，由此有利于增强加气砖的吸声性能，从而减少声音的反射路径，木粉、陶粒、粉煤灰、石灰以及水泥按照特定的质量份范围进行复配，使制得的加气砖在具有良好的结构强度的前提下，具有良好的吸声效果。

试样12与试样1相比，虽然两者用于制备加气砖的组分相同，但是试样12的粉煤灰、陶粒以及木粉的质量份不在本申请的范围内，制得的加气砖的抗压强度以及吸声性能比本申请的差。而且从表2的数据可知，试样8的抗压强度以及隔声性能最好，由此可知，各个组分按照特定的质量份进行复配制得的加气砖，能够使得加气砖具有良好的结构强度的条件下，有利于提高加气砖的吸声效果，使得该加气砖能够应用在隔声需求较高的建筑中。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。