一种石英风化砂制备的a3.5 b05级蒸压加气混凝土砌块及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石英风化砂制备的A3.5 B05级蒸压加气混凝土砌块及其制备方法，属于新型节能环保墙体材料领域。
【背景技术】
[0002]石英风化砂，是天然石英经过千百万年风化后形成，其原结晶形态发生转化，变成细小的晶粒，部分转变为非晶体，主要成份为二氧化硅(S12),含有少量氧化铝(A1203)、氧化钾(K20)、氧化铁(Fe2O3)和氧化钙(CaO)。石英风化砂在蒸压加气混凝土砌块生产过程主要作用是提供S12，其矿物组分复杂，含量最多的是石英，其次是长石，还夹杂着云母、碳酸盐、粘土等，其中还含有一定数量的Na2O和K20，它们生成可溶性Na2SOjP K 2S04。
[0003]石英风化砂中含有的粘土杂质对蒸压加气混凝土砌块性能的影响很大:一方面，由于粘土是一种高分散物料，吸水性强，含量过高时，会使料浆粘度增大，若为了保证一定的粘度而增加用水量，则又延长了坯体硬化时间；另一方面，粘土中含有一定量的Al2O3，它促进蒸压加气混凝土水化产物托勃莫来石(tobermorite)相的生成。
[0004]托勃莫来石是硅氧四面体单链和氧化钙多面体构成的层状结构，层状结构之间含有水分，层间水不稳定，极易失水造成体积收缩变形。为了获得性能稳定优良的加气混凝土制品，必需对托勃莫来石加以控制。
[0005]目前，随着蒸压砂加气混凝土砌块行业工艺技术和装备的快速发展，大批量生产B06、B07级蒸压加气砌块的能力已趋成熟。但能因地制宜，结合当地实际条件大批量、高合格率生产A2.0 B04、A3.5 B05级蒸压加气混凝砌块、薄块的建材企业很少。生产A2.0 B04、A3.5 B05级蒸压加气混凝土砌块的主要难点在于，在降低产品容重的同时，又要保证产品强度。B04、B05级蒸压加气混凝土制品质量的好坏直接影响自保温墙体和混凝土梁、柱和剪力墙等冷热桥部位保温处理。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种采用石英风化砂制备A3.5 B05级蒸压砂加气混凝土砌块。通过严格控制各原材料质量，调整配合比和精确计量，改善工艺方法，提高坯体的稳定性，保证蒸压砂加气混凝土砌块气孔结构好、容重低、强度高、导热系数和干燥收缩值低、抗冻性好。
[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种石英风化砂制备的A3.5 B05级蒸压加气混凝土砌块，该混凝土砌块包括如下重量份的干物料组成:石英风化砂55-70份，水泥12-30份，生石灰10-28份，铝粉膏0.10-0.13份，磷石膏3-6份；其中，该混凝土砌块的干物料组份还包括水，水与干物料的质量比为
0.67-0.72:1。
[0008]上述混凝土砌块的干物料进一步优选为包括如下重量份的干物料组成:石英风化砂62.4份，水泥19.5份，生石灰13.6份，铝粉膏0.12份，磷石膏4.38份；其中，该混凝土砌块的干物料组份还包括水，水与干物料的质量比为0.68:1。
[0009]本发明还提供一种石英风化砂制备A3.5 B05级蒸压加气混凝土砌块的方法，包括如下制备步骤:
1)将石英风化砂与磷石膏按重量比混合后，输送至球磨机，将水、废浆以流量比为7:1加入球磨机，混磨10-30min，得到细度为25_28%、质量百分比浓度为58-65%的料浆；粉碎并球磨生石灰，得到细度为10%-13%的生石灰粉；将水与铝粉膏以质量比为8-10:1混合，搅拌得到铝浆；
2)将水泥、生石灰粉、料浆、水加入搅拌罐中，混合，搅拌25-35s，采用0.3-0.4MPa的蒸汽加热至30-35°C，停止加热，往搅拌罐中加入铝浆，继续搅拌35-40S后，将搅拌罐内的料浆卸入模框内，并将模框送进室温为48-52°C的预养间内静停，料浆在模框内膨胀，40-48min后形成稳定的还体，还体无下沉、塌陷、冒泡和泌水等现象，继续静养170_190min后切割，去除坯体切割后的边角料，将坯体送入蒸压釜内；
3)对釜内的坯体按配气制度进行蒸压养护，坯体在蒸压釜内依次经过抽真空、升压、恒压和降压后得到A3.5 B05级蒸压加气混凝土砌块。
[0010]所述的步骤I)中，所述的细度为干物料经过180目标准检验筛的筛余量所占质量百分比。
[0011]所述的步骤I)中，所述的废浆为步骤2)中坯体切割后的边角料进入循环水后，经搅拌形成的密度为1.2-1.3g/cm3的混合物，该混合物的主要成分包括水、石英风化砂和水泥提供的二氧化硅、石灰和水泥中氧化钙水化反应形成的氢氧化钙、水化硅酸钙。
[0012]所述的步骤2)中，水泥、生石灰粉、料浆、水加入搅拌罐中，混合，搅拌30s，采用
0.35MPa的蒸汽加热至31°C，停止加热，往搅拌罐中加入铝浆，继续搅拌40s后，将搅拌罐内的料浆卸入模框内，将模框送进室温为50°C的预养间内静停，料浆在模框内发气膨胀，45min后形成稳定的还体，还体无下沉、塌陷、冒泡和泌水等不稳定现象，继续静养185min后切割，去除坯体切割后的边角料，将坯体送入蒸压釜内。
[0013]所述的步骤3)中，蒸压釜内抽真空后，蒸压釜内压力为-0.03MPa ;再向蒸压釜内输送蒸汽，在10-15min内升至OMPa ;继续升压，在50_70min内升至0.45MPa ;进一步升压，在25-35min内升至0.8MPa ;再次升压，25_35min内升至1.32MPa ;及时向蒸压釜内补充蒸汽，保持釜内压力为1.31-1.3310^，维持6-711 ;然后排气降压，在25_35min内降压至
1.0MPa ;进一步排气降压，在25-35min内降压至0.65MPa ;继续排气降压，将蒸压釜内压力降至常压。
[0014]上述中水泥为P.0 42.5普通硅酸盐水泥，该硅酸盐水泥在混凝土砌块的制备中主要是遇水后迅速反应，产生大量的水化硅酸钙凝胶，料浆粘度迅速增长保证浇注稳定性，坯体形成后并加速坯体的硬化，有利于切割。同时水泥也是CaO的提供者。
[0015]生石灰的消化速度为8-15min/°C，消化温度为75_85°C，A(Ca0+Mg0)的质量分数为68-80%，该生石灰在混凝土砌块的制备中主要提供有效CaO和热量，对料浆稠化过程及坯体的早期强度起重要作用。有效CaO水化反应产生的热量，促进铝膏发气。
[0016]磷石膏，其二水硫酸钙的含量为70-78%，该磷石膏在混凝土砌块的制备中主要是对生石灰消解的抑制，延长料浆稠化时间，使料浆温度上升平缓，铝膏发气均匀，有利于坯体形成良好的气孔结构，在一定范围内能提供制品强度。也参与水热合成反应提高制品强度，减少收缩值，提高抗冻性。当用量过多时，易造成料浆稠化过慢而引起冒泡和下沉，甚至塌模。
[0017]石英风化砂中二氧化硅的含量为80-90%，该石英风化砂在混凝土砌块的制备中主要起到提供硅质材料和骨架支撑作用，S12与石灰和水泥中的CaO反应，在蒸压养护条件下产生新的水化产物，使蒸压加气混凝土砌块达到强度要求。
[0018]铝粉膏在混凝土砌块的制备中起发气剂的作用。铝膏中的金属铝与水在碱性环境下反应产生氢气，氢气在铝膏细颗粒表面形成气泡核，气泡长大推动料浆膨胀，形成一定体积的坯体。
[0019]水是进行水热合成反应和铝粉膏发气反应的重要组分，也是使各原材料混合均匀和进行复杂化学反应的必要介质。恰当的水料比使料浆具有适宜的稠度和流动性，使发气顺畅，坯体获得良好的气孔结构。
[0020]按上述步骤制备的蒸压加气混凝土砌块干密度< 525kg/m3，立方体抗压强度平均值> 3.5MPa、单组最小值> 2.8Mpa，劈压比> 0.16，冻后质量损失< 5.0%，冻后强度>2.8Mpa，导热系数(干态)< 0.14W/ (m.K)，干燥收缩值(标准法)< 0.50mm/m,达到国标GB11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》A3.5 B05级蒸压加气混凝土砌块的要求。合格率> 98%ο
[0021]采用本发明的技术方案具有如下有益效果
本发明能大批量、高合格率生产A3.5 B05级蒸压加气混凝土砌块。与现有加气混凝土生产工艺相比，有以下显著优点。
[0022]1.本发明在湿磨制浆中加入了适宜比例的工业废弃磷石膏和废浆混磨。添加工业废弃物磷石膏能有效抑制生石灰的消化反应，不仅解决了生产用生石灰因消化速度快、消化温度高引起发气不稳定的问题，还在一定程度上缓解了工业废弃物综合利用的难题。废浆的掺入和采用混磨工艺，克服了石英风化砂活性低及其料浆粘性差的问题。
[0023]废浆是加气混凝土坯体切割后的废料与水搅拌形成，密度控制在1.2?1.3 g/cm3，废浆通过渣浆泵输送到废浆罐供混磨制浆使用。废浆中因为具有较高的碱度，且