輕質多孔自保溫混凝土砌塊及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輕質多孔自保溫混凝土砌塊及其制備方法，其是由以下重量份數的原料制成：水泥20?32重量份、建筑廢渣20?35重量份、甘蔗渣纖維素3?18重量份、粉煤灰10?25重量份、生石灰0.02?1重量份、納米氧化鋁3?5.5重量份、納米碳酸鈣0.2?1.6重量份、鈦石膏粉1?3重量份、速凝劑0.2?0.5重量份、發(fā)泡劑7?15重量份、減水劑0.1?0.5重量份和水適量。本發(fā)明有效利用甘蔗渣纖維、建筑廢料，減少對不可再生的粘土資源消耗，實現建筑廢料循環(huán)利用，并利用合理原料配比制備出自重輕、強度高、熱工性能好的輕質多孔自保溫混凝土砌塊制備方法，提高社會經濟效益。
【專利說明】
輕質多孔自保溫混凝土砌塊及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及建筑節(jié)能材料的技術領域，特別涉及一種輕質多孔自保溫混凝土砌塊 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國社會經濟的高速發(fā)展，我國的建筑能耗總量也在不斷攀升，2014年我國 建筑能耗約占能源總消費量的30%。因此，貫徹落實建筑節(jié)能工作，科學合理削減建筑能耗， 對于實施節(jié)能減排戰(zhàn)略，建設資源節(jié)約型社會，實現可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。在建筑能耗 中，建筑外墻圍護結構的熱量散失是導致建筑物高能耗的主要因素，所以說，對建筑的采 暖、保溫和外墻圍護結構進行革新是實現建筑節(jié)能目標的關鍵。
[0003] 長期以來由于我國經濟水平低，建筑標準較低，環(huán)境保護意識不強，建筑中大量使 用粘土燒結磚作為建筑砌體材料，導致大量不可再生土地資源的浪費和巨大的能耗。近年 來，隨著國家環(huán)保工作的推進，粘土燒結磚的使用量正在逐年減少，部分地區(qū)禁止使用粘土 燒結磚的政策也已推出并在執(zhí)行過程中。因此，尋找粘土燒結磚的砌體材料的可替代產品 已經成為建筑行業(yè)的必然趨勢。灰砂磚、水泥砌塊、空心砌塊、加氣混凝土砌塊等一系列的 砌體材料在建筑中均已得到使用。
[0004] 自1866年美國哈契遜獲得第一份生產空心砌塊的專利以來，混凝土空心砌塊建 筑已在全球100多個國家廣泛應用。發(fā)達國家在混凝土新型砌塊的保溫性能方面投入大量 研究并取得豐碩成果。如美國研究出的TB型復合保溫隔熱砌塊;加拿大研究出IMSI復合 保溫隔熱砌塊;波蘭研究出U型咬合式復合保溫砌塊;芬蘭研究出三明治式復合保溫隔熱 砌塊等。針對目前我國自保溫墻材的研發(fā)剛剛起步的情況，開發(fā)出符合我國"節(jié)能、環(huán)保、隔 熱保溫"要求的新型自保溫墻材，是當前墻材砌體研究的主要方向。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種輕質多孔自保溫混凝土砌塊及其制備方 法，從而有效利用甘蔗渣纖維、建筑廢料，減少對不可再生的粘土資源消耗，實現建筑廢料 循環(huán)利用，并利用合理原料配比制備出自重輕、強度高、熱工性能好的輕質多孔自保溫混凝 土砌塊制備方法，提高社會經濟效益。
[0006] 解決上述技術問題的技術方案是:一種輕質多孔自保溫混凝土砌塊，其是由以下 重量份數的原料制成：水泥20-32重量份、建筑廢渣20-35重量份、甘蔗渣纖維素3-18重量 份、粉煤灰1〇 _25重量份、生石灰0.02_1重量份、納米氧化錯3_5.5重量份、納米碳酸|丐0.2-1.6重量份、鈦石膏粉1-3重量份、速凝劑0.2-0.5重量份、發(fā)泡劑7-15重量份、減水劑0 . ΙΟ. 5重量份和水適量； 所述的甘蔗渣纖維素與質量分數15-20%的氫氧化鈉溶液混合0.8-1.2小時，甘蔗渣纖 維素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:1.5-2,過濾出甘蔗渣纖維素用去離子水洗滌至中性，真 空烘干。
[0007] 所述的水泥為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥和堿礦渣水泥中的一種或 兩種、三種、四種。
[0008] 所述的發(fā)泡劑為雙氧水、鋁粉、高錳酸鉀中的一種或兩種、三種。
[0009] 所述的甘蔗渣纖維素含水量低于5%。
[0010] 所述的建筑廢渣研磨后，過300目標準篩篩分。
[0011] 本發(fā)明的另一技術方案是：上述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊的制備方法，包括 以下步驟： ⑴將水泥、建筑廢渣、粉煤灰、生石灰、鈦石膏粉和速凝劑混合均勻； ⑵將預處理后的甘蔗渣纖維素、納米氧化鋁、納米碳酸鈣加到含有質量分數0.4-0.6% 硅烷偶聯劑KH-550的乙醇溶液中超聲分散均勻，干燥后加入步驟⑴的混合物中攪拌混合3-4分鐘混合均勻； (3)發(fā)泡劑、減水劑與適量的水混合均勻后，加入步驟⑵的混合物中在澆注攪拌機內攪 拌制成漿料，將漿料入模，制成要求的形狀后常壓自然養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不低于10天，得到節(jié) 能輕質多孔混凝土砌塊。
[0012]步驟⑶得到的輕質多孔自保溫混凝土砌塊，導熱系數不大于〇.7W/nrK，比重不大 于1200kg/m3,抗壓強度不小于5MPa，抗凍性25個凍融循環(huán)。
[0013] 本發(fā)明利用建筑廢渣、粉煤灰、甘蔗渣纖維素作為填充物，生石灰、納米氧化鋁、納 米碳酸鈣、鈦石膏粉為改性劑，以水泥、速凝劑，水為膠結料和輔料，經混合攪拌，振動成型， 常規(guī)條件下養(yǎng)護而制成的自保溫墻體材料，具有的效果和優(yōu)點:一是砌塊的保溫性好、容重 低、強度滿足隔墻要求等優(yōu)點，具有良好廣闊的應用前景;二是用建筑廢渣、甘蔗渣纖維生 產輕質多孔節(jié)自保溫混凝土砌塊，生產過程簡單、能耗低，應用于高層建筑可有效降低結構 工程造價，改善建筑物熱工性能，能耗減少，是一種節(jié)能、環(huán)保、經濟的綠色環(huán)保材料;三是 制備輕質多孔節(jié)能型混凝土小型砌塊可廣泛應用于非承重墻體，可以減少高層建筑物的載 荷，從而提高高層建筑物的安全保障，造福于社會。另外，本發(fā)明產品生產整個過程沒有廢 棄物排放、除攪拌外幾乎無能源消耗，屬于環(huán)境友好性技術。
[0014] 下面，結合具體實施例對本發(fā)明之輕質多孔自保溫混凝土砌塊及其制備方法的技 術特征作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0015] 實施例1-實施例4: 一種輕質多孔自保溫混凝土砌塊，各原料配比及制得的砌塊 指標見表1。
[0016] 表1中，所述的甘蔗渣纖維素用質量分數18%的氫氧化鈉溶液浸泡1小時，甘蔗渣纖 維素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:1.8，過濾出甘蔗渣纖維素用去離子水洗滌至中性，真空 烘干。甘蔗渣纖維素含水量低于5%。所述的建筑廢渣研磨后，過300目標準篩篩分。所述的建 筑廢渣主要是指拆迀過程產生的廢棄磚塊。
[0017] 實施例5:-種如實施例1-4所述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊的制備方法，包括 以下步驟： ⑴將水泥、建筑廢渣、粉煤灰、生石灰、鈦石膏粉和速凝劑混合均勻； ⑵將預處理后的甘蔗渣纖維素、納米氧化鋁、納米碳酸鈣加到含有質量分數0.4-0.6% 硅烷偶聯劑KH-550的乙醇溶液中超聲分散均勻，干燥后加入步驟⑴的混合物中快速攪拌混 合3-4分鐘混合均勾； (3)發(fā)泡劑、減水劑與適量的水混合均勻后，加入步驟⑵的混合物中在澆注攪拌機內快 速攪拌制成漿料，將漿料入模，制成要求的形狀后常壓自然養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不低于10天，得 到節(jié)能輕質多孔混凝土砌塊。得到的砌塊內部具有大量的微孔，導熱系數不大于〇.7W/m-K， 比重不大于1200kg/m 3,抗壓強度不小于5MPa，抗凍性25個凍融循環(huán)。
[0018]以上實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明的結構并不限于上述實施例列舉的 形式，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保 護范圍之內。
【主權項】
1. 一種輕質多孔自保溫混凝土砌塊，其特征在于:其是由以下重量份數的原料制成:水 泥20-32重量份、建筑廢渣20-35重量份、甘蔗渣纖維素3-18重量份、粉煤灰10-25重量份、生 石灰0.02_1重量份、納米氧化錯3_5.5重量份、納米碳酸|丐0.2_1.6重量份、欽石霄粉1_3重 量份、速凝劑〇. 2-0.5重量份、發(fā)泡劑7-15重量份、減水劑0.1-0.5重量份和水適量； 所述的甘蔗渣纖維素與質量分數15-20%的氫氧化鈉溶液混合0.8-1.2小時，甘蔗渣纖 維素與氫氧化鈉溶液的質量比為1:1.5-2,過濾出甘蔗渣纖維素用去離子水洗滌至中性，真 空烘干。2. 根據權利要求1所述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊，其特征在于:所述的水泥為硅酸 鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥和堿礦渣水泥中的一種或兩種、三種、四種。3. 根據權利要求1所述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊，其特征在于:所述的發(fā)泡劑為雙 氧水、鋁粉、高錳酸鉀中的一種或兩種、三種。4. 根據權利要求1所述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊，其特征在于:所述的甘蔗渣纖維 素含水量低于5%。5. 根據權利要求1所述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊，其特征在于:所述的建筑廢渣研 磨后，過300目標準篩篩分。6. -種如權利要求1-5任一項所述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊的制備方法，其特征 在于:包括以下步驟： ⑴將水泥、建筑廢渣、粉煤灰、生石灰、鈦石膏粉和速凝劑混合均勻； ⑵將預處理后的甘蔗渣纖維素、納米氧化鋁、納米碳酸鈣加到含有質量分數0.4-0.6% 硅烷偶聯劑KH-550的乙醇溶液中超聲分散均勻，干燥后加入步驟⑴的混合物中攪拌混合3-4分鐘混合均勻； (3)發(fā)泡劑、減水劑與適量的水混合均勻后，加入步驟⑵的混合物中在澆注攪拌機內攪 拌制成漿料，將漿料入模，制成要求的形狀后常壓自然養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不低于10天，得到節(jié) 能輕質多孔混凝土砌塊。7. 根據權利要求6所述的輕質多孔自保溫混凝土砌塊的制備方法，其特征在于:步驟(3) 得到的輕質多孔自保溫混凝土砌塊，導熱系數不大于〇.7W/nrK，比重不大于1200kg/m 3,抗 壓強度不小于5MPa，抗凍性25個凍融循環(huán)。
【文檔編號】C04B28/08GK106007782SQ201610336111
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】譚春雷, 鄧宇, 葉雁冰, 曾鑫, 曹瑞丹, 張友順
【申請人】廣西科技大學