一种常压低温加气混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种常压低温加气混凝土及其制备方法，本发明专利技术的混凝土由粉煤灰、矿渣、砂子、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂等组成。各原料由以下质量配比组成：粉煤灰25～50wt.％，矿渣0～15wt.％，砂子25～50wt.％，碱性激发剂10～25wt.％，发泡剂1～2wt.％，稳泡剂0.5～1wt.％。经混料、搅拌、浇注、预养护、脱模、切割、蒸养工艺制备而成，该工艺无需石灰、水泥原料，无需加压，常压、低温(60-90℃)蒸养制成，利用了固体废弃物，降低了成本，提高了安全生产能力和生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种常压低温加气混凝土材料及其制备方法。技术背景随着世界能源的不断消耗，各国日益重视节约能源，建筑节能也日趋成为各国政府关注的焦点之一。建筑行业消耗大量资源、能源，也会产生固体废弃物、污水、噪音等。建筑节能是减轻环境污染、解决能源危机的重要途径之一，建筑能耗占社会总能耗30％左右。据估计2020年全国建筑面积将达到2000年的2倍。国内现有住宅面积约400亿m2，其中达到建筑节能设计标准的不足2亿m2，约占0.5％，新建住宅也只有15％达到节能标准，城镇符合建筑节能标准的建筑不足总数的3％。到2020年，全社会的建筑节能达到65％。当前我国加气混凝土使用的原材料种类繁多，性能层次不齐。原材料中基本都要使用石灰和水泥原料，高温(180～240℃)、高压(0.5～1.5MPa)蒸汽养护，成本高、存在安全隐患、天然资源利用多、固体废弃物资源利用少。近几年，由于石灰的乱采乱伐，对环境污染的影响，国家逐渐限制石灰的开采与使用。当前，迫切需要一种低成本、环保、综合利用固体废弃物的加气混凝土技术的诞生。
技术实现思路
为了降低加气混凝土生产的能耗和减少石灰、水泥等天然和高耗能资源的使用，本专利技术提供了一种制备工艺简单，性能稳定，常压、低温蒸养的加气混凝土及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术的常压低温加气混凝土的原料，包括粉煤灰、矿渣、砂子、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂。所述粉煤灰占25～50wt.％，所述的矿渣占0～15wt.％；所述的沙子是河砂、机制砂或尾矿砂，占25～50wt.％，所述的碱性激发剂包括水玻璃和NaOH或KOH，所述发泡剂是双氧水；所述的稳泡剂是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、或双离子表面活性剂。本专利技术的常压低温加气混凝土包括以下质量配比的原料：所述碱性激发剂：占总质量的10～25wt.％，包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水；模数为1.0～2.0，质量浓度为15～40wt.％；所述双氧水：占总质量的1～2wt.％，浓度为30wt.％；所述稳泡剂：占总质量的0.5～1wt.％。在反应原料混合时，需外加一定量的水，使H2O/Na2O的摩尔比为10～20；所述粉煤灰SiO2的质量含量≥50wt.％，Al2O3质量含量≥20wt.％，Fe2O3质量含量≤5wt.％，含碳量≤5wt.％，烧失量≤10wt.％；所述矿渣的粒径为10μm≤D50≤100μm，颗粒细度0.080mm筛筛余≤12～25％，含碳量≤wt.5％，烧失量≤10wt.％；所述碱性激发剂中包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水，模数为1.0～2.0，质量浓度为15～40wt.％；蒸养温度为60-90℃，养护湿度为50～90％，养护时间为1～24h；本专利技术的上述常压低温加气混凝土的制备方法，包括步骤：(1)混合搅拌将粉煤灰、矿渣、砂子、碱性激发剂、稳泡剂与水混合，再与发泡剂混合搅拌得到料浆，搅拌时间为1-10min；(2)浇注将所述料浆浇注到模具中，调节浇注扩散度，使其为15％；(3)静养浇注完成后，将模具放入静养室后，在40～60℃环境下，所述模具中的料浆发泡、稠化、硬化形成强度≥0.1MPa的坯体，坯体硬度达到0.1～0.2MPa后结束静养，静养时间为30～90min；(4)脱模切割将所述坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料；(5)蒸压养护将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度60-90℃，湿度为50～90％的环境下养护，养护时间为1～24h，蒸养结束后得到所述常压低温加气混凝土成品。本专利技术制备工艺简单，性能优良、稳定，常压、低温蒸养，成本较低。具体实施方式本专利技术一实施例给出了一种常压低温加气混凝土，包括粉煤灰-砂加气混凝土，主要由以下原料制成：粉煤灰、矿渣、砂子、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂等，其中粉煤灰占25～50wt.％，矿渣占0～15wt.％；砂子是河砂、机制砂或尾矿砂，占25～50wt.％，所述的碱性激发剂包括水玻璃和NaOH或KOH，占10～25wt.％；所述发泡剂是双氧水，占1～2wt.％；所述的稳泡剂是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、或双离子表面活性剂，占0.5～1wt.％。各种原料的性能要求：碱性激发剂：水玻璃的模数为2.0～3.5，激发剂的模数在1.0～2.0，，或者其他模数，质量浓度在15～40wt.％；发泡剂：双氧水质量浓度为30wt.％；所述粉煤灰SiO2的质量含量≥50wt.％，Al2O3质量含量≥20wt.％，Fe2O3质量含量≤5wt.％，含碳量≤5wt.％，烧失量≤10wt.％；矿渣的粒径为10μm≤D50≤100μm，颗粒细度0.080mm筛筛余≤12～25％，含碳量≤wt.5％，烧失量≤10wt.％；本专利技术另一实施例给出了上述常压低温加气混凝土的制备方法，包括：(1)碱性激发剂制备选择钠(钾)水玻璃和NaOH/KOH为原料，将NaOH/KOH溶解在水中，控制摩尔浓度在5～15mol/L；选择钠(钾)水玻璃，控制模数为2～3.5；将二者混合，控制混合物的总体模数在1.0～2.0；搅拌1～10min，置于塑料容器，静置12～48h。(2)混合搅拌将粉煤灰、矿渣、砂子、碱性激发剂、稳泡剂与水混合，再与发泡剂混合搅拌得到料浆，搅拌时间为1-10min，可以搅拌1、3、5、7、10min等，直至搅拌均匀；(3)浇注将料浆浇注到模具中，调节浇注扩散度在15％左右；(4)预养护模具放入静养室后，在40～60℃环境下，可以是40、50、60℃，料浆发泡、稠化、硬化形成强度≥0.1MPa的坯体，坯体硬度达到0.1～0.2MPa后结束静养，静养时间在30～90min，可以是30、60、90min等；(5)脱模切割坯体翻转脱模，使用切割机进行切割，去除多余底料和顶料；(6)常压低温养护将切割好的半成品放入蒸养釜，在温度60-90℃，可以是60、70、80、90℃等；养护湿度为50～90％，可以是50、60、70、80、90％等；养护时间为1～24h，蒸压结束后得到成品。本专利技术得到的常压低温加气混凝土的性能参数是：实施例一：量取钠水玻璃150g，模数为3.25，密度为1.38g/ml；称取20g NaOH和50g水混合均匀，再与水玻璃、5g稳泡剂混合均匀，放置24小时，作为液体碱性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常压低温加气混凝土，其特征在于，所述混凝土包括粉煤灰、矿渣、砂子、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂。

【技术特征摘要】
1.一种常压低温加气混凝土，其特征在于，所述混凝土包括粉煤灰、矿渣、砂子、碱性激发剂、发泡剂、稳泡剂。 
2.根据权利要求1所述的常压低温加气混凝土，其特征在于，所述粉煤灰占25～50wt.％，所述的矿渣占0～15wt.％；所述的沙子是河砂、机制砂或尾矿砂，占25～50wt.％，所述的碱性激发剂包括水玻璃和NaOH或KOH，所述发泡剂是双氧水；所述的稳泡剂是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、或双离子表面活性剂。 
3.根据权利要求2所述的常压低温加气混凝土，其特征在于，包括以下质量配比的原料： 
所述碱性激发剂：占总质量的10～25wt.％，包括钠/钾水玻璃、NaOH/KOH、水；模数为1.0～2.0，质量浓度为15～40wt.％； 
所述双氧水：占总质量的1～2wt.％，浓度为30wt.％； 
所述稳泡剂：占总质量的0.5～1wt.％。 
4.根据权利要求2所述的常压低温加气混凝土，其特征在于，在反应原料混合时，需外加一定量的水，使H2O/Na2O的摩尔比为10～20； 
所述粉煤灰SiO2的质量含量≥50wt.％，Al2O3质量含量≥20wt.％，Fe2O3质量含量≤5wt.％，含碳量≤5w...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽，孔凡龙，陈珍珍，张媛，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11