一种加气板材的制备方法与流程

1.本发明涉及一种加气板材的制备方法，属于建筑板材领域。


背景技术：

2.随着建筑节能政策的深入贯彻，蒸压加气混凝土以其独有的质轻高强、保温隔热、耐火等性能，日益成为建筑墙体填充材料的首选。
3.目前蒸压加气混凝土制成的蒸压加气混凝土板（alc板）是目前国内轻质墙材的发展方向，被广泛应用于砼、钢结构等工业与民用建筑。采用alc板代替传统蒸压加气混凝土砌块、水泥炉渣空心墙板，除了大幅度减少工程时间、提高工程安装质量、降低建筑造价外，还可以实现保护环境、节约能源、改善墙体表面质量、增加建筑美观度，提高室内环境舒适度等目的。
4.目前国内alc板主要为砂加气板，其生产原料以砂、石灰、水泥为主，砂的来源主要靠近江河，河砂价格贵且不可再生，会导致成本增加和资源匮乏，而粉煤灰为电厂生产的固体废弃物，是我国目前排量巨大的工业废渣之一，将其替代砂生产alc板，一方面综合利用了废弃物，保护环境，一方面降低了产品成本，同时符合政府政策。
5.cn103758274b公开了一种加气混凝土板的制造方法，以粉煤灰为主要原料制备加气混凝土板代替砂制备加气混凝土板，降低了成本同时可以合理利用废物保护环境，但是由于粉煤灰的性能不及砂，所以存在：（1）在强度方面不如砂加气板；（2）隔热性能不如砂加气板；（3）制成的墙体更容易开裂。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的问题，本发明通过对原料进行改性，制成加气板材，实现以下发明目的：（1）加气板材的强度高；（2）加气板材隔热性能好；（3）加气板材制成的墙体不容易开裂。
7.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种加气板材的制备方法，所述制备方法包括凹凸棒土粉改性，粉煤灰改性，制备浇筑料，浇筑、蒸压养护。
8.以下是对上述技术方案的进一步改进：所述凹凸棒土粉改性，将凹凸棒土粉与水搅拌混合得到凹凸棒土粉的悬浮液，将悬浮液升温至45
‑
55℃时，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以700
‑
900r/min搅拌35
‑
45min，同时以250
‑
350w超声，全程45
‑
55℃下保温，完成后干燥脱水，再与聚丙烯树脂熔融共混，粉碎至180
‑
220μm得到改性凹凸棒土粉。
9.所述凹凸棒土粉的悬浮液中凹凸棒土粉与水的质量比为1:7
‑
9；所述脂肪醇聚氧乙烯醚与凹凸棒土粉的质量比为1:1
‑
2；所述聚丙烯树脂与凹凸棒土粉的质量比为1:1
‑
2。
10.所述粉煤灰改性，将粉煤灰去除杂质后与质量浓度15
‑
25%的氢氧化钠溶液混合，在80
‑
90℃下回流反应28
‑
32h，反应结束后去离子水洗至中性，然后干燥，在0℃环境下，将双氧水溶液与硫酸溶液混合为混合液，将干燥后的粉煤灰投入混合液至浸没，搅拌15
‑
25min后洗涤，然后干燥得到改性粉煤灰。
11.所述回流反应粉煤灰与质量浓度15
‑
25%的氢氧化钠溶液的质量比为1:1.5
‑
2.5；所述双氧水质量浓度为20%；所述硫酸溶液质量浓度为98%；所述混合液中双氧水与硫酸溶液的质量比为1:1
‑
2；干燥后的粉煤灰与混合液的质量比为1:1.5
‑
2.5。
12.所述制备浇筑料包括制备初混浆料、制备混合料、制备浇注料；所述制备初混浆料，将改性粉煤灰、水泥、聚丙烯酸酯乳液、铝粉膨胀剂、葡萄糖酸钠和水搅拌均匀为初混浆料；所述初混浆料按质量份计，包括以下组分：改性粉煤灰95
‑
105份、水泥8
‑
11份、聚丙烯酸酯乳液6
‑
9份、铝粉膨胀剂1
‑
3份、葡萄糖酸钠0.5
‑
1.5份、水70
‑
90份。
13.所述制备混合料，将改性凹凸棒土粉分散于水中，加入减水剂，分散均匀，再加入牛脂胺、六偏磷酸钠混合为混合料；所述混合料按质量份计，包括以下组分：改性凹凸棒土粉8
‑
12份、水18
‑
22份、减水剂1.5
‑
2.5份、牛脂胺0.5
‑
1.5份、六偏磷酸钠1.5
‑
2.5份。
14.所述制备浇注料，将混合料投入初混浆料中，混合均匀得到浇筑料；所述浇筑料按质量份计，包括以下组分：初混浆料0.8
‑
1份、混合料0.8
‑
1份。
15.所述浇筑、蒸压养护，将浇筑料浇筑入模，再插入钢筋网，然后将其置于55
‑
65℃的温度下，静养1.5
‑
2.5h，得到板材坯体，将板材坯体脱模切割，然后将其置于温度为175
‑
185℃、压强为1
‑
1.2mpa的条件下，蒸养20
‑
24h，得到蒸压加气混凝土板材。
16.与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：本发明制备的加气板材抗压强度高，立方体抗压强度为8.1
‑
8.3mpa（gb/t11971
‑
1997）；本发明制备的加气板材抗冲击性强，抗冲击实验30kg沙袋摆锤式冲击下，8
‑
9次无裂纹（jc666
‑
1997）；本发明制备的加气板材干燥收缩率低，不易开裂，干燥收缩率为0.42
‑
0.44%（gb/t11972
‑
1997）；本发明制备的加气板材导热系数低，隔热效果好，5%含水率时，导热系数为0.08
‑
0.09 w/（m
·
k）（gb
ꢀ‑
t10295
‑
2008）。
具体实施方式
17.实施例1（1）凹凸棒土粉改性
将凹凸棒土粉与水混合，搅拌得到凹凸棒土粉的悬浮液，将悬浮液加热，升温至50℃时，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以800r/min搅拌40min，保证凹凸棒土粉悬浮状态，同时以300w超声，全程50℃下保温，完成后干燥脱水，再与聚丙烯树脂熔融共混，粉碎至200μm得到改性凹凸棒土粉；所述凹凸棒土粉的悬浮液中凹凸棒土粉与水的质量比为1:8；所述脂肪醇聚氧乙烯醚与凹凸棒土粉的质量比为1:1.5；所述聚丙烯树脂与凹凸棒土粉的质量比为1:1.5。
18.（2）粉煤灰改性将粉煤灰去除杂质后与质量浓度20%的氢氧化钠溶液混合，在85℃下回流反应30h，反应结束后用去离子水洗涤至中性，然后干燥，在0℃环境下，将双氧水溶液与硫酸溶液混合为混合液，将干燥后的粉煤灰投入混合液至浸没，搅拌20min后洗涤，放入真空干燥箱干燥，得到改性粉煤灰；所述回流反应粉煤灰与质量浓度20%的氢氧化钠溶液的质量比为1:2；所述双氧水质量浓度为20%；所述硫酸溶液质量浓度为98%；所述混合液中双氧水与硫酸溶液的质量比为1:1.5；干燥后的粉煤灰与混合液的质量比为1:2。
19.（3）制备浇筑料a、制备初混浆料将改性粉煤灰、水泥、聚丙烯酸酯乳液、铝粉膨胀剂、葡萄糖酸钠和水送入搅拌机搅拌均匀为初混浆料；所述初混浆料按质量份计，包括以下组分：改性粉煤灰100份、水泥10份、聚丙烯酸酯乳液8份、铝粉膨胀剂2份、葡萄糖酸钠1份、水80份；b、制备混合料将改性凹凸棒土粉分散于水中，加入减水剂，分散均匀，再加入牛脂胺、六偏磷酸钠混合为混合料；所述混合料按质量份计，包括以下组分：改性凹凸棒土粉10份、水20份、减水剂2份、牛脂胺1份、六偏磷酸钠2份；c、制备浇筑料将混合料投入搅拌机的初混浆料中，混合均匀得到浇筑料；所述浇筑料按质量份计，包括以下组分：初混浆料1份、混合料1份。
20.（4）浇筑、蒸压养护将浇筑料浇筑入模，再插入钢筋网，然后将其置于60℃的温度下，静养2h，得到板材坯体，将板材坯体脱模，进行切割，然后将其置于温度为180℃、压强为1.1mpa的条件下，蒸养22h，得到蒸压加气混凝土板材。
21.制得蒸压加气混凝土板材容重为681kg/m3。
22.实施例1制备的加气板材抗压强度高，立方体抗压强度为8.3mpa（gb/t11971
‑
1997）；实施例1制备的加气板材抗冲击性强，抗冲击实验30kg沙袋摆锤式冲击下，9次无
裂纹（jc666
‑
1997）；实施例1制备的加气板材干燥收缩率低，不易开裂，干燥收缩率为0.42%（gb/t11972
‑
1997）；实施例1制备的加气板材导热系数低，隔热效果好，5%含水率时，导热系数为0.08 w/（m
·
k）（gb
ꢀ‑
t10295
‑
2008）。
23.实施例2（1）凹凸棒土粉改性将凹凸棒土粉与水混合，搅拌得到凹凸棒土粉的悬浮液，将悬浮液加热，升温至45℃时，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以700r/min搅拌45min，保证凹凸棒土粉悬浮状态，同时以250w超声，全程45℃下保温，完成后干燥脱水，再与聚丙烯树脂熔融共混，粉碎至180μm得到改性凹凸棒土粉；所述凹凸棒土粉的悬浮液中凹凸棒土粉与水的质量比为1:7；所述脂肪醇聚氧乙烯醚与凹凸棒土粉的质量比为1:1；所述聚丙烯树脂与凹凸棒土粉的质量比为1:1。
24.（2）粉煤灰改性将粉煤灰去除杂质后与质量浓度15%的氢氧化钠溶液混合，在80℃下回流反应32h，反应结束后用去离子水洗涤至中性，然后干燥，在0℃环境下，将双氧水溶液与硫酸溶液混合为混合液，将干燥后的粉煤灰投入混合液至浸没，搅拌20min后洗涤，放入真空干燥箱干燥，得到改性粉煤灰；所述回流反应粉煤灰与质量浓度20%的氢氧化钠溶液的质量比为1:2；所述双氧水质量浓度为20%；所述硫酸溶液质量浓度为98%；所述混合液中双氧水与硫酸溶液的质量比为1:1.5；干燥后的粉煤灰与混合液的质量比为1:2。
25.（3）制备浇筑料a、制备初混浆料将改性粉煤灰、水泥、聚丙烯酸酯乳液、铝粉膨胀剂、葡萄糖酸钠和水送入搅拌机搅拌均匀为初混浆料；所述初混浆料按质量份计，包括以下组分：改性粉煤灰95份、水泥8份、聚丙烯酸酯乳液6份、铝粉膨胀剂1份、葡萄糖酸钠0.5份、水70份；b、制备混合料将改性凹凸棒土粉分散于水中，加入减水剂，分散均匀，再加入牛脂胺、六偏磷酸钠混合为混合料；所述混合料按质量份计，包括以下组分：改性凹凸棒土粉8份、水18份、减水剂1.5份、牛脂胺0.5份、六偏磷酸钠1.5份；c、制备浇筑料将混合料投入搅拌机的初混浆料中，混合均匀得到浇筑料；所述浇筑料按质量份计，包括以下组分：初混浆料1份、混合料0.8份。
26.（4）浇筑、蒸压养护
将浇筑料浇筑入模，再插入钢筋网，然后将其置于55℃的温度下，静养2.5h，得到板材坯体，将板材坯体脱模，进行切割，然后将其置于温度为175℃、压强为1mpa的条件下，蒸养24h，得到蒸压加气混凝土板材。
27.制得蒸压加气混凝土板材容重为680kg/m3。
28.实施例2制备的加气板材抗压强度高，立方体抗压强度为8.2mpa（gb/t11971
‑
1997）；实施例2制备的加气板材抗冲击性强，抗冲击实验30kg沙袋摆锤式冲击下，9次无裂纹（jc666
‑
1997）；实施例2制备的加气板材干燥收缩率低，不易开裂，干燥收缩率为0.44%（gb/t11972
‑
1997）；实施例2制备的加气板材导热系数低，隔热效果好，5%含水率时，导热系数为0.09 w/（m
·
k）（gb
ꢀ‑
t10295
‑
2008）。
29.实施例3（1）凹凸棒土粉改性将凹凸棒土粉与水混合，搅拌得到凹凸棒土粉的悬浮液，将悬浮液加热，升温至55℃时，加入脂肪醇聚氧乙烯醚，以900r/min搅拌35min，保证凹凸棒土粉悬浮状态，同时以350w超声，全程55℃下保温，完成后干燥脱水，再与聚丙烯树脂熔融共混，粉碎至220μm得到改性凹凸棒土粉；所述凹凸棒土粉的悬浮液中凹凸棒土粉与水的质量比为1:9；所述脂肪醇聚氧乙烯醚与凹凸棒土粉的质量比为1:2；所述聚丙烯树脂与凹凸棒土粉的质量比为1:2。
30.（2）粉煤灰改性将粉煤灰去除杂质后与质量浓度20%的氢氧化钠溶液混合，在90℃下回流反应28h，反应结束后用去离子水洗涤至中性，然后干燥，在0℃环境下，将双氧水溶液与硫酸溶液混合为混合液，将干燥后的粉煤灰投入混合液至浸没，搅拌25min后洗涤，放入真空干燥箱干燥，得到改性粉煤灰；所述回流反应粉煤灰与质量浓度20%的氢氧化钠溶液的质量比为1:2.5；所述双氧水质量浓度为20%；所述硫酸溶液质量浓度为98%；所述混合液中双氧水与硫酸溶液的质量比为1:2；干燥后的粉煤灰与混合液的质量比为1:2.5。
31.（3）制备浇筑料a、制备初混浆料将改性粉煤灰、水泥、聚丙烯酸酯乳液、铝粉膨胀剂、葡萄糖酸钠和水送入搅拌机搅拌均匀为初混浆料；所述初混浆料按质量份计，包括以下组分：改性粉煤灰105份、水泥11份、聚丙烯酸酯乳液9份、铝粉膨胀剂3份、葡萄糖酸钠1.5份、水90份；b、制备混合料将改性凹凸棒土粉分散于水中，加入减水剂，分散均匀，再加入牛脂胺、六偏磷酸
钠混合为混合料；所述混合料按质量份计，包括以下组分：改性凹凸棒土粉12份、水22份、减水剂2.5份、牛脂胺1.5份、六偏磷酸钠2.5份；c、制备浇筑料将混合料投入搅拌机的初混浆料中，混合均匀得到浇筑料；所述浇筑料按质量份计，包括以下组分：初混浆料0.8份、混合料1份。
32.（4）浇筑、蒸压养护将浇筑料浇筑入模，再插入钢筋网，然后将其置于65℃的温度下，静养1.5h，得到板材坯体，将板材坯体脱模，进行切割，然后将其置于温度为185℃、压强为1.2mpa的条件下，蒸养20h，得到蒸压加气混凝土板材。
33.制得蒸压加气混凝土板材容重为683kg/m3。
34.实施例3制备的加气板材抗压强度高，立方体抗压强度为8.1mpa（gb/t11971
‑
1997）；实施例3制备的加气板材抗冲击性强，抗冲击实验30kg沙袋摆锤式冲击下，8次无裂纹（jc666
‑
1997）；实施例3制备的加气板材干燥收缩率低，不易开裂，干燥收缩率为0.43%（gb/t11972
‑
1997）；实施例3制备的加气板材导热系数低，隔热效果好，5%含水率时，导热系数为0.09 w/（m
·
k）（gb
ꢀ‑
t10295
‑
2008）。
35.对比例1在实施例1的基础上，省去凹凸棒土粉改性步骤，后续直接添加未改性的凹凸棒土粉，其余步骤相同，制得的加气板材在抗压强度、抗冲击性、导热系数方面的性能均下降。
36.制得蒸压加气混凝土板材容重为675kg/m3。
37.对比例1制备的加气板材立方体抗压强度为7.5mpa（gb/t11971
‑
1997）；对比例1制备的加气板材进行抗冲击实验，30kg沙袋摆锤式冲击下，7次无裂纹（jc666
‑
1997）；对比例1制备的加气板材干燥收缩率为0.49%（gb/t11972
‑
1997）；对比例1制备的加气板材5%含水率时，导热系数为0.11 w/（m
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k）（gb
ꢀ‑
t10295
‑
2008）。
38.对比例2在实施例1的基础上，省去粉煤灰改性的步骤，后续直接添加未改性的粉煤灰，其余步骤相同，制得的加气板材在抗压强度、抗冲击性、干燥收缩率、导热系数方面的性能均下降。
39.制得蒸压加气混凝土板材容重为683kg/m3。
40.对比例2制备的加气板材立方体抗压强度为6.8mpa（gb/t11971
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1997）；对比例2制备的加气板材进行抗冲击实验，30kg沙袋摆锤式冲击下，6次无裂纹（jc666
‑
1997）；对比例2制备的加气板材干燥收缩率为1.21%（gb/t11972
‑
1997）；对比例2制备的加气板材5%含水率时，导热系数为0.15 w/（m
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k）（gb
ꢀ‑
t10295
‑
2008）。