一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺
技术领域
本发明涉及混凝土砌块领域，具体涉及一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺。
背景技术
加气混凝土砌块是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。它是以硅质材料(如粉煤灰、砂)和钙质材料(石灰和水泥)为原料，经配料浇注、发气膨胀、切割养护等工艺制成的轻质保温隔热的新型建筑材料，在我国已有60余年的生产和应用历史，由于重量轻，可以简化建筑基础，提高抗震能力，减轻建筑物自重，由于保温隔热性能良好，可以节约采暖及制冷能耗，可以降低墙体厚度，节约材料用量，降低建设投资，同时增加建筑的使用面积，也由于蒸压加气混凝土砌块重量轻、体形大，可提高施工和运输效率，缩短施工周期，降低工程造价。蒸压加气混凝土砌块已被广泛应用于工业与民用建筑中，是目前生产技术和应用技术成熟的新型墙体材料之一。
目前，在美国、日本等发达国家，加气混凝土砌块已成为主要的墙体材料。过去三十年是加气混凝土砌块迅猛发展的时期。然而，砂加气混凝土作为新型墙体节能结构体系，其技术开发的系统化、材料生产的标准化、推广应用规模化等方面仍相对滞后。近年来，在加气混凝土砌块的推广使用过程中，也暴露出其力学、热工及耐腐蚀性等性能不够理想；吸水率大、易开裂；生产工艺相对落后等诸多问题，这在一定程度上制约了加气混凝土砌块的工程应用。
中国专利CN109422514A公开了一种加气混凝土砌块及其制备方法，制备所述加气混凝土砌块的原料配方包括：粉煤灰550-900质量份、碱性废渣100-400质量份、石膏10-50质量份、水泥20-60质量份、铝粉膏0.9-1.2质量份、适量水。该发明的加气混凝土砌块制备的原料配方无需使用石灰，从而大大降低了生产成本，使用碱性废渣替代石灰生产加气混凝土砌块，能够在不影响加气混凝土砌块品质的情况下降低生产成本8％-13％。而且该发明加气混凝土砌块的制备方法中使用碱性废渣提供碱性环境，通过对模具中的料浆加热，使得发气材料铝粉膏能够正常发气，使得料浆静停发气，从而制备得到加气混凝土砌块。
加气混凝土砌块之所以能够具有一定的强度，其根本原因是由于加气混凝土的基本组成材料中的钙质材料和硅质材料在蒸压养护条件下相互作用，氧化钙与二氧化硅之间进行水热合成反应产生新的水化产物的结果，生石灰中含有氧化钙，如果不使用生石灰而该用石膏对加气混凝土砌块的力学性能有较大不利的影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将偶联剂和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应5-10h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至30-35℃搅拌20-50min后恢复室温静置10-20h后分液得到改性剂；
(2)将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至40-60℃，搅拌反应2-5h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以一定体积比组成的体系中，室温搅拌10-40min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置5-15h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油；
(3)将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，球磨3-8h后将物料与外加剂混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以600-800r/min的转速搅拌1-5min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌5-10min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气20-30min，将发气后得到的胚块从模具中取出；
(4)将胚块置于温度为50-60℃的烘箱中预养2-5h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在2-4h内增压至1-1.5MPa，恒温恒压6-8h后，再降温降压至常温常压，即可得到成品。
进一步地，步骤(1)中偶联剂和醇封端环氧基聚醚的物质的量比为1:1。
进一步地，步骤(1)中偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的任意一种。
进一步地，步骤(2)中四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为14-16:1。
进一步地，步骤(2)中二氯甲烷和水的体积比为1:1。
进一步地，步骤(3)中混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥15-20份、生石灰20-30份、陶瓷废料20-30份、钠基膨润土3-7份、海泡石5-10份、钨尾矿废渣1-5份。
进一步地，步骤(3)中混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为15-20：1：0.1-1。
进一步地，步骤(3)中外加剂包括减水剂、早强剂、引气剂、防水剂。
进一步地，所述减水剂为木质素磷酸盐、多环芳基磺酸盐、羟基酸盐、多羟基碳水化合物中的任意一种；所述早强剂为三异丙醇胺；引气剂为脂肪醇硫酸钠或高级脂肪醇衍生物；所述防水剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钡中的任意一种。
进一步地，步骤(4)中降温降压时间为4-10h。
(三)有益效果
本发明提供了一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺，具有以下有益效果：
本发明抗震蒸压加气混凝土砌块容量≤600kg/m3，为483kg/m3，只相当于粘土砖和灰砂砖的1/4-1/3，适用于高层建筑的填充墙和低层建筑的承重墙，使用本发明抗震蒸压加气混凝土砌块，可以使整个建筑的自重比普通砖混结构建筑的自重降低40％以上，而且由于建筑自重减轻，地震破坏力小，所以大大提高建筑物的抗震能力。而且隔热保温效果好，导热系数≤0.16W/m·K，为0.128W/m·K，通过试验证明：本发明20cm厚的加气混凝土墙体的保温效果就相当于50cm厚的粘土砖墙体的保温效果，隔热性能也大大优于24cm砖墙体，这样就大大减薄了墙体的厚度，相应的便扩大了建筑物的有效使用面积，节约了建筑材料厚度，提高了施工效率，降低了工程造价，减轻了建筑物自重，而且本发明加气混凝土还具有很好的加工性能。能锯、能刨、能钉、能铣、能钻，并且能在制造过程中加钢筋，给施工带来了很大的方便与灵活性，由于加气混凝土的内部结构像面包一样，均匀地分布着大量的封闭气孔，孔隙率达到82％，因此具有一般蒸压加气混凝土砌块所不具有的吸音性能，本发明抗震蒸压加气混凝土砌块各项性能优异，符合且远远优于国家标准，具有极大的应用前景。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应10h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至30℃搅拌40min后恢复室温静置10h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至50℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为16:1，搅拌反应2h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌20min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置12h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥16份、生石灰20份、陶瓷废料25份、钠基膨润土4份、海泡石5份、钨尾矿废渣2份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为20：1：0.2，球磨4h后将物料与减水剂木质素磷酸钠、早强剂三异丙醇胺、引气剂月桂醇硫酸钠、防水剂硬脂酸铝混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以800r/min的转速搅拌2min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌5min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气30min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为60℃的烘箱中预养5h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在3h内增压至1.2MPa，恒温恒压8h后，再5h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
实施例2：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应8h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至35℃搅拌40min后恢复室温静置12h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至50℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为14:1，搅拌反应2h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌10min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置5h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥18份、生石灰30份、陶瓷废料25份、钠基膨润土5份、海泡石5份、钨尾矿废渣2份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为15：1：0.2，球磨5h后将物料与减水剂多环芳基磺酸钠、早强剂三异丙醇胺、引气剂脂肪醇硫酸钠、防水剂硬脂酸锌混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以800r/min的转速搅拌2min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌10min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气20min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为50℃的烘箱中预养2h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在4h内增压至1.5MPa，恒温恒压6h后，再5h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
实施例3：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应8h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至35℃搅拌30min后恢复室温静置15h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至40℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为14:1，搅拌反应3h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌40min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置12h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥20份、生石灰30份、陶瓷废料20份、钠基膨润土5份、海泡石5份、钨尾矿废渣2份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为18：1：0.1，球磨6h后将物料与减水剂羟基酸钠、早强剂三异丙醇胺、引气剂高级脂肪醇衍生物、防水剂硬脂酸钡混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以800r/min的转速搅拌5min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌5min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气25min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为60℃的烘箱中预养5h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在4h内增压至1.4MPa，恒温恒压8h后，再6h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
实施例4：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应10h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至35℃搅拌20min后恢复室温静置15h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至55℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为14:1，搅拌反应5h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌20min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置12h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥20份、生石灰25份、陶瓷废料22份、钠基膨润土4份、海泡石10份、钨尾矿废渣1-5份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为16：1：0.3，球磨8h后将物料与减水剂多羟基碳水化合物、早强剂三异丙醇胺、引气剂脂肪醇硫酸钠、防水剂硬脂酸锌混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以800r/min的转速搅拌2min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌10min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气25min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为60℃的烘箱中预养5h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在3h内增压至1.3MPa，恒温恒压8h后，再5h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
实施例5：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应10h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至30℃搅拌30min后恢复室温静置10h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至50℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为16:1，搅拌反应3h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌20min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置12h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥20份、生石灰22份、陶瓷废料25份、钠基膨润土6份、海泡石10份、钨尾矿废渣1份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为16：1：0.5，球磨5h后将物料与减水剂羟基酸盐、早强剂三异丙醇胺、引气剂脂肪醇硫酸钠、防水剂硬脂酸镁混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以600r/min的转速搅拌2min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌10min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气30min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为55℃的烘箱中预养5h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在3h内增压至1.2MPa，恒温恒压8h后，再4h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
实施例6：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应10h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至35℃搅拌40min后恢复室温静置15h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至50℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为15:1，搅拌反应3h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌20min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置10h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥20份、生石灰25份、陶瓷废料25份、钠基膨润土5份、海泡石10份、钨尾矿废渣4份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为16：1：0.1，球磨3h后将物料与减水剂多环芳基磺酸盐、早强剂三异丙醇胺、引气剂脂肪醇硫酸钠、防水剂硬脂酸钙混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以800r/min的转速搅拌2min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌10min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气20min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为55℃的烘箱中预养5h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在4h内增压至1.2MPa，恒温恒压6h后，再5h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
实施例7：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应5h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至30℃搅拌20min后恢复室温静置10h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至40℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为14:1，搅拌反应2h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌10min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置5h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥15份、生石灰20份、陶瓷废料20份、钠基膨润土3份、海泡石5份、钨尾矿废渣1份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为15：1：0.1，球磨3h后将物料与减水剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、早强剂三异丙醇胺、引气剂高级脂肪醇衍生物、防水剂硬脂酸钡混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以600r/min的转速搅拌1min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌5min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气20min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为50℃的烘箱中预养2h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在2h内增压至1MPa，恒温恒压6h后，再4h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
实施例8：
一种抗震蒸压加气混凝土砌块的生产工艺：
将物质的量比为1:1的偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷和醇封端环氧基聚醚加入到异丙醇中，升温至回流搅拌反应10h后冷却至室温，反应体系倒入到正己烷中，升温至35℃搅拌50min后恢复室温静置20h后分液得到改性剂，将四甲基环四硅氧烷、改性剂、氢氧化钠混合升温至60℃，其中，四甲基环四硅氧烷、改性剂的质量比为16:1，搅拌反应5h后冷却至室温，再加入到二氯甲烷和水以体积比为1:1组成的体系中，室温搅拌40min后分出二氯甲烷，用无水硫酸钠干燥后加入无水乙醇，静置15h后将上层无色溶液倾倒，下层溶液减压蒸馏后得到改性硅油，将混合粉料、玻璃纤维加入到球磨机中，其中，混合粉料包括以下重量份数的组成成分：水泥20份、生石灰30份、陶瓷废料30份、钠基膨润土7份、海泡石10份、钨尾矿废渣5份，进行球磨的过程中添加一定量的改性硅油，混合粉料、玻璃纤维、改性硅油的质量比为20：1：1，球磨8h后将物料与减水剂多环芳基磺酸盐、早强剂羟基酸盐、引气剂高级脂肪醇衍生物、防水剂硬脂酸铝混合并加入温度为55℃的水，55℃水浴下以800r/min的转速搅拌5min后再加入一定量的铝粉，继续搅拌10min后将浆料注入到预热至55℃的模具中发气30min，将发气后得到的胚块从模具中取出，将胚块置于温度为60℃的烘箱中预养5h，待胚块抗压强度达到0.5MPa时对其进行切割，切割后的胚块送至蒸压釜内，在4h内增压至1.5MPa，恒温恒压8h后，再10h内降温降压至常温常压，即可得到成品。
性能测试：
按照国标《蒸压加气混凝土性能试验方法》(GB/T%2011969-2008)对本发明实施例1抗震蒸压加气混凝土砌块进行了性能测试，结果如下表1所示。
表1：
由上表1可知，本发明抗震蒸压加气混凝土砌块各项性能优异，符合且远远优于国家标准，具有极大的应用前景。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
