一种砂加气建筑材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及c04b38/02，具体涉及一种砂加气建筑材料及其制备方法。


背景技术：

2.砂加气混凝土砌块是采用钙质材料(石灰、水泥)和硅质材料(砂)作为反应原料，通过加入发气剂，然后经配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等制备过程制成的轻质硅酸盐产品，是具有隔热和吸音为一体的多功能建筑材料。
3.专利cn201210321562.7提供了石英尾砂蒸压加气混凝土砌块及其制备方法以石英尾矿砂，水泥，石灰为原料制备得到的蒸压加气混凝土砌块成本低，产率高。
4.专利cn201710522843.1提供了一种高强度蒸压加气混凝土砌块的制备方法采用硅质材料和新型砂浆制成，提高了蒸压加气混凝土砌块的强度和耐久性。
5.但现有技术中蒸气加压混凝土砌块的制备过程也由于在制备过程中容易产生裂隙，往往导致其性能下降，甚至严重影响蒸气加压混凝土砌块的成型。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种砂加气建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
7.1)原料的配置：将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂分别研磨至一定细度后，将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏预混合8-12min；然后加入细砂与水混合均匀形成的砂浆，并加水搅拌2-5min，然后加入外加剂搅拌50-80s，再依次加入发气剂和稳泡剂搅拌80-100s得到浆料；
8.2)静停养护：将得到的浆料注入到模具中发泡形成柸体，静停养护，切割。
9.3)蒸压养护：将切割好的柸体放入蒸压釜中进行高温蒸压，出釜即得砂加气建筑材料。
10.优选的，所述硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂的质量比为(3-8)：(15-25)：(0.3-0.7)：(70-80)。
11.优选的，所述水泥，生石灰，石膏研磨后过0.2mm方孔筛，各自过筛残余量小于3wt％。
12.优选的，所述细砂的平均粒径为100-200目。
13.优选的，所述硅酸盐水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。
14.优选的，所述生石灰中有效氧化钙的含量为65-85wt％。所述生石灰的消解时间为8-12min。
15.优选的，所述脱硫石膏中caso4·
2h2o的含量为85-95wt％。
16.优选的，所述矿物质包括石英砂和锆英砂。所述石英砂和锆英砂的质量比为(10-15)：(0.3-0.5)。
17.优选的，所述石英砂中二氧化硅含量为80-90wt％，含泥量不高于5wt％，购自灵寿
县安达矿物粉体厂。
18.优选的，所述锆英砂中二氧化硅含量30-40wt％，氧化锆含量为60-70wt％，含泥量不高于3wt％。
19.本发明意外研究发现石英砂和锆英砂在质量比为(10-15)：(0.3-0.5)可以增强砂加气建筑材料的抗压强度。推测是由于体系中二氧化硅等物质与钙质材料反应生成大量水化产物，不断在砂粒表面包裹，在大量小的结晶水化产物中穿插粗大晶体，增强砂加气建筑材料的抗压强度。同时体系中含有的氧化锆等物质抑制砂加气建筑材料裂纹的生长，提高砂建筑材料的韧性，抗冻性等性能。
20.优选的，所述砂浆中细砂和水的质量比为(7-8)：(4-5)。
21.优选的，所述外加剂包括聚羧酸减水剂，木质磺酸钠。所述聚羧酸减水剂，木质磺酸钠的质量比为(3-7)：(2-4)。
22.所述外加剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.1-0.3wt％。
23.优选的，所述木质磺酸钠的磺化度为0.6-0.8。平均分子量为6000-8000。
24.优选的，所述发气剂包括铝粉膏。
25.所述发气剂的添加量为1.0-1.5kg/cm3。
26.进一步优选的，所述铝粉膏为油型铝粉膏。
27.优选的，所述稳泡剂包括硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂。所述硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂的质量比为(2-3):(1-2)。
28.所述稳泡剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.05-0.08wt％。
29.优选的，所述水料比为0.6-0.7。水料比指砂加气建筑材料中总的用水质量和总物料(除水以外其他物质)质量的比值。
30.进一步优选的，所述水料比为0.65。
31.优选的，所述静停养护温度为45-52℃。
32.优选的，所述蒸压养护的升温时间为1-2.5h。防止升温过快，容易导致柸体的内外温差过大，出现细小裂缝，影响砂加气建筑材料的稳定性。
33.优选的，所述蒸压养护的恒温温度为170-195℃，恒温阶段压力为0.8-1.5mpa，恒温时间7-10h。
34.优选的，所述蒸压养护的真空度为-0.06
‑‑
0.07mpa。
35.蒸压养护阶段是制备砂加气混凝土砌块最重要的阶段，本发明意外研究发现当恒温温度为170-195℃，恒温阶段压力为0.8-1.5mpa的条件下，本发明中的硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂等物质中的二氧化硅，三氧化二铝等成分的溶解加快，更容易发生反应生成水化产物。防止恒温压力过大，体系中生成硬硅钙石等水化产物，导致水化产物类型改变，导致抗压强度降低，影响干燥收缩值，抗冻性等性能。
36.本发明的第二个方面提供了一种砂加气建筑材料的制备方法制备的砂加气建筑材料。
37.有益效果：
38.现有的砂加气建筑材料由于在制备过程中会不可避免的产生裂隙，但一旦裂隙过多或过大会严重影响砂加气建筑材料的性能。本发明通过控制制备过程中的工艺参数，使得砂加气建筑材料原料之间相互穿插，紧密的覆盖在骨料表面，形成结晶高的水化产物，降
低裂隙的产生，同时体系中含有的锆英砂等物质抑制砂加气建筑材料裂纹的生长，使得制备得到的砂加气建筑材料具有保温隔热，抗震防火性能更优。
具体实施方式
39.实施例
40.实施例1
41.一种砂加气建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
42.1)原料的配置：将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂分别研磨至一定细度后，将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏预混合10min；然后加入细砂与水混合均匀形成的砂浆，并加水搅拌4min，然后加入外加剂搅拌70s，再依次加入发气剂和稳泡剂搅拌87s得到浆料；
43.2)静停养护：将得到的浆料注入到模具中发泡形成柸体，静停养护，切割。
44.3)蒸压养护：将切割好的柸体放入蒸压釜中进行高温蒸压，出釜即得砂加气建筑材料。
45.所述硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂的质量比为3：15：0.3：70。
46.所述硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏研磨后过0.2mm方孔筛，各自过筛残余量小于3wt％。所述细砂的平均粒径为150目。
47.所述硅酸盐水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。所述生石灰中有效氧化钙的含量为65-85wt％。所述生石灰的消解时间为8-12min。所述脱硫石膏中caso4
·
2h2o的含量为85-95wt％。所述生石灰购自龙门县平陵镇恒丰灰粉厂。所述脱硫石膏购自荆门市磊鑫石膏制品有限公司。
48.所述细砂包括石英砂和锆英砂。所述石英砂和锆英砂的质量比为14：0.2。所述石英砂中二氧化硅含量为80-90wt％，含泥量不高于5wt％，购自灵寿县安达矿物粉体厂。所述锆英砂中二氧化硅含量30-40wt％，氧化锆含量为60-70wt％，含泥量不高于3wt％。购自灵寿县润鑫矿产品加工厂。
49.所述砂浆中细砂和水的质量比为7.5：4.5。
50.所述外加剂包括聚羧酸减水剂，木质磺酸钠。所述聚羧酸减水剂，木质磺酸钠的质量比为5：3。所述聚羧酸减水剂购自购自山东黄腾建材有限公司。所述木质磺酸钠的磺化度为0.6-0.8。平均分子量为6000-8000。购自上海外电国际贸易有限公司。牌号：arbo so1 p。所述外加剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.25wt％。
51.所述发气剂包括铝粉膏。所述铝粉膏为油型铝粉膏。所述铝粉膏中活性铝含量为95.4wt％。所述发气剂购自山东蓝犇建材有限公司。所述发气剂的添加量为1.3kg/cm3。
52.所述稳泡剂包括硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂。所述硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂的质量比为2.5:1.5。所述稳泡剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.07wt％。
53.所述水料比为0.65。
54.所述静停养护温度为48℃。
55.所述蒸压养护的升温时间为1.7h。所述蒸压养护的恒温温度为185℃，恒温压力为1.1mpa，恒温时间8h。所述蒸压养护的真空度为-0.065mpa。
56.一种根据上述制备方法制备的砂加气建筑材料。
57.实施例2
58.一种砂加气建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
59.1)原料的配置：将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂分别研磨至一定细度后，将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏预混合10min；然后加入细砂与水混合均匀形成的砂浆，并加水搅拌4min，然后加入外加剂搅拌70s，再依次加入发气剂和稳泡剂搅拌87s得到浆料；
60.2)静停养护：将得到的浆料注入到模具中发泡形成柸体，静停养护，切割。
61.3)蒸压养护：将切割好的柸体放入蒸压釜中进行高温蒸压，出釜即得砂加气建筑材料。
62.所述硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂的质量比为4：17：0.4：73。
63.所述硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏研磨后过0.2mm方孔筛，各自过筛残余量小于3wt％。所述细砂的平均粒径为150目。
64.所述硅酸盐水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。所述生石灰中有效氧化钙的含量为65-85wt％。所述生石灰的消解时间为8-12min。所述脱硫石膏中caso4·
2h2o的含量为85-95wt％。所述生石灰购自龙门县平陵镇恒丰灰粉厂。所述脱硫石膏购自荆门市磊鑫石膏制品有限公司。
65.所述细砂包括石英砂和锆英砂。所述石英砂和锆英砂的质量比为14：0.2。所述石英砂中二氧化硅含量为80-90wt％，含泥量不高于5wt％，购自灵寿县安达矿物粉体厂。所述锆英砂中二氧化硅含量30-40wt％，氧化锆含量为60-70wt％，含泥量不高于3wt％。购自灵寿县润鑫矿产品加工厂。
66.所述砂浆中细砂和水的质量比为7.5：4.5。
67.所述外加剂包括聚羧酸减水剂，木质磺酸钠。所述聚羧酸减水剂，木质磺酸钠的质量比为5：3。所述聚羧酸减水剂购自购自山东黄腾建材有限公司。所述木质磺酸钠的磺化度为0.6-0.8。平均分子量为6000-8000。购自上海外电国际贸易有限公司。牌号：arbo so1 p。所述外加剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.25wt％。
68.所述发气剂包括铝粉膏。所述铝粉膏为油型铝粉膏。所述铝粉膏中活性铝含量为95.4wt％。所述发气剂购自山东蓝犇建材有限公司。所述发气剂的添加量为1.3kg/cm3。
69.所述稳泡剂包括硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂。所述硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂的质量比为2.5:1.5。所述稳泡剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.07wt％。
70.所述水料比为0.65。
71.所述静停养护温度为48℃。
72.所述蒸压养护的升温时间为1.7h。所述蒸压养护的恒温温度为185℃，恒温压力为1.1mpa，恒温时间8h。所述蒸压养护的真空度为-0.065mpa。
73.一种根据上述制备方法制备的砂加气建筑材料。
74.实施例3
75.一种砂加气建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
76.1)原料的配置：将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂分别研磨至一定细度后，将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏预混合10min；然后加入细砂与水混合均匀形成砂浆，并加水搅拌4min，然后加入外加剂搅拌70s，再依次加入发气剂和稳泡剂搅拌87s得到浆料；
77.2)静停养护：将得到的浆料注入到模具中发泡形成柸体，静停养护，切割。
78.3)蒸压养护：将切割好的柸体放入蒸压釜中进行高温蒸压，出釜即得砂加气建筑
95wt％。所述生石灰购自龙门县平陵镇恒丰灰粉厂。所述脱硫石膏购自荆门市磊鑫石膏制品有限公司。
99.所述细砂包括石英砂和锆英砂。所述石英砂和锆英砂的质量比为14：1。所述石英砂中二氧化硅含量为80-90wt％，含泥量不高于5wt％，购自灵寿县安达矿物粉体厂。所述锆英砂中二氧化硅含量30-40wt％，氧化锆含量为60-70wt％，含泥量不高于3wt％。购自灵寿县润鑫矿产品加工厂。
100.所述砂浆中细砂和水的质量比为7.5：4.5。
101.所述外加剂包括聚羧酸减水剂，木质磺酸钠。所述聚羧酸减水剂，木质磺酸钠的质量比为5：3。所述聚羧酸减水剂购自购自山东黄腾建材有限公司。所述木质磺酸钠的磺化度为0.6-0.8。平均分子量为6000-8000。购自上海外电国际贸易有限公司。牌号：arbo so1 p。所述外加剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.25wt％。
102.所述发气剂包括铝粉膏。所述铝粉膏为油型铝粉膏。所述铝粉膏中活性铝含量为95.4wt％。所述发气剂购自山东蓝犇建材有限公司。所述发气剂的添加量为1.3kg/cm3。
103.所述稳泡剂包括硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂。所述硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂的质量比为2.5:1.5。所述稳泡剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.07wt％。
104.所述水料比为0.65。
105.所述静停养护温度为48℃。
106.所述蒸压养护的升温时间为1.7h。所述蒸压养护的恒温温度为185℃，恒温压力为1.1mpa，恒温时间8h。所述蒸压养护的真空度为-0.065mpa。
107.一种根据上述制备方法制备的砂加气建筑材料。
108.对比例2
109.一种砂加气建筑材料的制备方法，包括以下步骤：
110.1)原料的配置：将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂分别研磨至一定细度后，将硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏预混合10min；然后加入细砂与水混合均匀形成砂浆，并加水搅拌4min，然后加入外加剂搅拌70s，再依次加入发气剂和稳泡剂搅拌87s得到浆料；
111.2)静停养护：将得到的浆料注入到模具中发泡形成柸体，静停养护，切割。
112.3)蒸压养护：将切割好的柸体放入蒸压釜中进行高温蒸压，出釜即得砂加气建筑材料。
113.所述硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏，细砂的质量比为4：17：0.4：73。
114.所述硅酸盐水泥，生石灰，脱硫石膏研磨后过0.2mm方孔筛，各自过筛残余量小于3wt％。所述细砂的平均粒径为150目。
115.所述硅酸盐水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥。所述生石灰中有效氧化钙的含量为65-85wt％。所述生石灰的消解时间为8-12min。所述脱硫石膏中caso4·
2h2o的含量为85-95wt％。所述生石灰购自龙门县平陵镇恒丰灰粉厂。所述脱硫石膏购自荆门市磊鑫石膏制品有限公司。
116.所述砂浆中细砂包括石英砂和锆英砂。所述石英砂和锆英砂的质量比为14：0.2。所述石英砂中二氧化硅含量为80-90wt％，含泥量不高于5wt％，购自灵寿县安达矿物粉体厂。所述锆英砂中二氧化硅含量30-40wt％，氧化锆含量为60-70wt％，含泥量不高于3wt％。购自灵寿县润鑫矿产品加工厂。
117.所述细砂和水的质量比为7.5：4.5。
118.所述外加剂包括聚羧酸减水剂，木质磺酸钠。所述聚羧酸减水剂，木质磺酸钠的质量比为5：3。所述聚羧酸减水剂购自购自山东黄腾建材有限公司。所述木质磺酸钠的磺化度为0.6-0.8。平均分子量为6000-8000。购自上海外电国际贸易有限公司。牌号：arbo so1 p。所述外加剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.25wt％。
119.所述发气剂包括铝粉膏。所述铝粉膏为油型铝粉膏。所述铝粉膏中活性铝含量为95.4wt％。所述发气剂购自山东蓝犇建材有限公司。所述发气剂的添加量为1.3kg/cm3。
120.所述稳泡剂包括硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂。所述硅酮酰胺和三乙醇胺油酸皂的质量比为2.5:1.5。所述稳泡剂的添加量占水泥，生石灰，石膏，细砂总质量的0.07wt％。
121.所述水料比为0.65。
122.所述静停养护温度为48℃。
123.所述蒸压养护的升温时间为1.7h。所述蒸压养护的恒温温度为200℃，恒温压力为1.1mpa，恒温时间8h。所述蒸压养护的真空度为-0.065mpa。
124.一种根据上述制备方法制备的砂加气建筑材料。
125.性能测试
126.1.尺寸偏差和外观：按gb/t 11968-2006进行测试，每种样品总量为50；
127.2.抗压强度测试：按gb/t 11969-2008进行测试；
128.3.抗冻性：按gb/t 11969-2008进行测试；
129.4.放射性核素限量：按gb6566-2010进行测试。
130.表1性能测试结果
131.