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一种蒸压加气混凝土砌块及其制备方法

文献发布时间:2023-06-19 11:13:06



技术领域

本申请涉及建筑材料技术领域,更具体地说,它涉及一种蒸压加气混凝土砌块及其制备方法。

背景技术

蒸压加气混凝土砌块是集保温和围护为一体的墙体建筑材料,主要具有重量轻、保温性能好、耐火性能良好、原料来源广泛、耗能低等优异性能。蒸压加气混凝土砌块主要分为蒸压砂加气混凝土砌块和蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,蒸压砂加气混凝土砌块的优点是强度大、导热系数低、抗冻性能好,蒸压粉煤灰加气混凝土的优势在于可以利用工业废料,实现资源再利用。

但蒸压粉煤灰加气混凝土在制备时加入工业陶瓷废料和石灰等原料,导致加气混凝土砌块散发刺鼻气味,放入墙体后刺鼻性气体仍不消散,导致室内空气质量变差,且现有加气混凝土放入墙体后,对室内装修所产生的甲醛等有害物质无吸附作用。

现有技术中,申请号为CN202010753891.3的中国发明专利申请文件中公开了一种蒸压加气混凝土砌块制作工艺,所述制作工艺如下:步骤一:原料准备:组分按重量百分比计为:水泥15-25%、生石灰15-25%、砂30-40%、粉煤灰10-20%、陶瓷颗粒10-20%、保水剂3-5%、减水剂3-5%、活性炭3-5%、发气剂3-5%;步骤二:原料处理:水泥、生石灰、砂、粉煤灰、陶瓷颗粒进行球磨至规定细度;步骤三:浇注成型:球磨后的原料以及步骤一中所剩原料输送到浇筑车中,浇筑车驶入浇注地点,逐模浇注料浆,使得坯体浇注成型;步骤四:静置、切割:浇注成型的坯体进行静置堆垛,静置后进行切割;步骤五:蒸压养护:切割好的坯体连同底模一起送入蒸压釜进行蒸压养护;步骤六:检验、堆放:出釜后,进行检验,对合格品进行分类堆放。

针对上述中的相关技术,发明人认为现有的这种蒸压加气混凝土砌块掺入活性炭吸附混凝土砌块中的异味,并吸附空气中的有毒物质,但活性炭与水泥、生石灰、粉煤灰等原料混合浇注成型后,粉煤灰、生石灰与水形成浆料后会包裹在活性炭颗粒表面,养护后粉煤灰、水泥成型,堵塞活性炭内的孔隙,使得活性炭对加气混凝土内异味的吸附效果降低,同时也降低了蒸压加气混凝土砌块对有害物质的吸附能力。

发明内容

为了加强蒸压加气混凝土砌块对其内部异味和甲醛等有害物质的吸附能力,本申请提供一种蒸压加气混凝土砌块及其制备方法。

第一方面,本申请提供一种蒸压加气混凝土砌块,采用如下的技术方案:

一种蒸压加气混凝土砌块,包括以下重量份的组分:水泥20-30份、生石灰25-35份、石膏5-10份、粉煤灰20-30份、陶瓷废料30-45份、发气剂3-5份、保水剂3-5份、透茎冷水花5-10份、仙来客5-8份、菠萝纤维7-12份、吸附剂10-15份、聚磷酸铵3.5-5份、氧化石墨烯4-8份、水80-100份;

所述吸附剂包括以下重量份的组分:蛋壳膜粉1.5-2.5份、壳聚糖2.4-3.5份、玉米淀粉1.5-2.5份、二氧化钛0.5-1.5份、载银二氧化锰0.6-1份、纳净石1-1.5份、硅藻土0.4-0.8份、蛋壳粉0.8-1.4份。

通过采用上述技术方案,由于采用生石灰、粉煤灰、水泥等组分作为蒸压加气混凝土砌块的主要原料,因生石灰能为加气混凝土砌块提供有效氧化钙,其与粉煤灰中的二氧化硅、三氧化铝相互作用,能生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,从而提高砌块的强度,并且生石灰还能与水泥混合使用,从而保证浇注的稳定性,并加速坯体的硬化,改善坯体的性能,水泥水化后生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化物能提高砌块的强度,而生石灰中的氢氧化钙能作为碱性激发剂,增加浇注料浆的碱度,有利于发气剂发气;因陶瓷废料中含有异味,从而使用透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维散发植物清香,掩盖陶瓷废料的异味,且透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维还能吸附异味,从而达到散发香味,掩盖异味和吸收异味的双重效果,加强异味消除效果,且菠萝纤维具有防水防潮效果,能使混凝土砌块在潮湿环境下不开裂、不坍塌,氧化石墨烯具有防水、阻隔效果,能有效阻隔异味气体向砌块外部扩散,同时增强砌块的防潮效果;另外吸附剂中玉米淀粉和壳聚糖能形成包覆膜,将二氧化钛、载银二氧化锰、纳净石、硅藻土和蛋壳粉包覆其中,而生石灰与水放热,能使聚磷酸铵发生热分解反应,生成聚磷酸风酸性物质,而壳聚糖和玉米淀粉形成的包覆膜在酸性环境下容易被分解,从而释放包覆物,发挥异味吸附和甲醛净化效果,因为在搅拌混凝土砌块浆料时,使用壳聚糖和玉米淀粉在硅藻土、蛋壳粉等物质表面形成保护层,防止从而蛋壳粉、硅藻土表面的孔隙被堵塞,影响甲醛、苯和氨等有害气体的吸附、净化效果,从而提高混凝土砌块对甲醛、苯和氨等有害气体的吸附能力,而未被分解的蛋壳膜能增加砌块的防潮、防水效果。

优选的,所述吸附剂的制备方法如下:

(1)将玉米淀粉用水溶解,将壳聚糖用冰醋酸溶解,将玉米淀粉溶液和壳聚糖溶液按照1:0.9-1.1的质量比混合,再在90-95℃下糊化0.5-1h,混合均匀后,制得膜制剂A;(2)将蛋壳膜粉置于β-硫代丙酸和甲酸的混合溶液中,加热至80-95℃,搅拌均匀,制得膜制剂B,蛋壳膜粉和混合溶液的质量比为0.75-1:1,β-硫代丙酸和甲酸的质量比为1:0.8-1;(3)将膜制剂A和膜制剂B混合,加入二氧化钛和载银二氧化锰,混合均匀,制得膜制剂C;(4)将纳净石、蛋壳粉和硅藻土混合,边搅拌边将膜制剂C喷涂在纳净石、蛋壳粉和硅藻土上,热风干燥,制得吸附剂。

通过采用上述技术方案,将玉米淀粉和壳聚糖分别溶解后混合,形成膜制剂A,将蛋壳膜粉经β-硫代丙酸和甲酸溶解,形成膜制剂B,将膜制剂A和膜制剂B混合后,加入二氧化钛和载银二氧化锰,形成膜制剂C,将膜制剂C包裹在纳净石、蛋壳粉和硅藻土的表面,经干燥后,膜制剂C固化,经固化后的膜制剂C表面附着二氧化钛和载银二氧化锰,因二氧化钛和载银二氧化锰对甲醛、氨和苯等有害气体有催化降解作用,所以在混凝土浆料搅拌过程中,即使与浆料接触,也不会影响其发挥降解作用,使得混凝土砌块在玉米淀粉和壳聚糖形成的包覆膜未分解时,即可发挥甲醛等有害气体的净化效果,随着砌块的逐渐硬化,玉米淀粉和壳聚糖形成的包覆膜逐渐分解,内部包覆的纳净石、蛋壳粉和硅藻土与砌块内部接触,从而发挥甲醛净化和异味吸附效果,有效防止了纳净石、硅藻土和蛋壳粉与浆料接触时孔隙被堵塞,从而提高了混凝土砌块对甲醛等有害气体的净化能力以及对砌块内异味的吸附效果。

优选的,所述载银二氧化锰由以下方法制成:(1)将碳纳米管置于硝酸溶液中,在60-70℃下搅拌3-5h,冷却至室温后,减压过滤,在80-90℃下真空干燥,碳纳米管和硝酸溶液的质量比为1:100-200;

(2)以重量份计,将10-20份硝酸银溶液、50-60份乙烯乙二醇溶液和50-60份酸化后的碳纳米管超声分散30-120min,加入60-70份高锰酸钾,在120-130℃下搅拌10-15h,在400-520℃下煅烧10-12h,制得载银二氧化锰。

通过采用上述技术方案,碳纳米管具有极大的比表面积和极强的疏水性,且具有较好的反应活性和较多的孔隙结构,使得其具有良好的吸附性能,将其与二氧化锰混合后,形成二氧化锰改性碳纳米管复合物,不仅二氧化锰能发挥降解有害气体的效果,碳纳米管还能吸附甲醛、氨和苯,从而达到降解和吸附的双重净化效果,同时碳纳米管的多孔隙结构能吸附陶瓷废料散发出的异味,降低砌块的刺鼻性异味;将纳米银负载在二氧化锰上,并连接碳纳米管,使载银二氧化锰吸附甲醛等有害物质的能力得到提升。

优选的,所述蛋壳粉的制备方法如下:将禽蛋洗净,分离壳内膜,将蛋壳置于40-50℃下烘干,粉碎,过300目筛,在500-550℃下煅烧1-2h。

通过采用上述技术方案,通过采用上述技术方案,经高温处理后,蛋壳中部分碳酸钙分解成二氧化碳逸出,使得蛋壳表面结构松散,比表面积增大,极大的增强了蛋壳的孔状结构,从而提升了蛋壳的吸附性能和吸附效率。

优选的,所述发气剂由铝粉、茶皂素、三聚氰胺中按照1:0.3-0.5:0.5-1的质量比混合制成。

通过采用上述技术方案,三聚氰胺作为减水剂使用,对水泥的适应性强,保水性好,增强效果显著,氯离子含量低,对钢筋无锈蚀,茶皂素和铝粉的发气效率更好,与三聚氰胺配合使用,能有效改善混凝土砌块的抗渗能力和抗冻耐久性。

优选的,所述保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钠接枝淀粉中的一种。

通过采用上述技术方案,聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钠接枝淀粉都具有较强的保水效果,能有效改善混凝土砌块中粒子间的相互作用,增加混凝土的强度和韧性。

优选的,所述生石灰中活性氧化钙含量≥80%,0.08mm筛筛余量≤10%,氧化镁含量≤2%。

通过采用上述技术方案,生石灰主要为加气混凝土砌块提供有效氧化钙,氧化钙能够与粉煤灰中二氧化硅、三氧化铝等反应,生成水化产物,且生石灰还能供发气剂发气,石灰与水放热,能迅速使坯体硬化。

第二方面,本申请提供一种蒸压加气混凝土砌块的制备方法,采用如下的技术方案:一种蒸压加气混凝土砌块的制备方法,包括以下步骤:

S1、将透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维粉碎至30-50nm,与氧化石墨烯混合均匀,得到混合物A;

S2、将水泥、生石灰、石膏、陶瓷废料、粉煤灰混合均匀,得干混料;

S3、向干混料中加入吸附剂、聚磷酸铵、保水剂和水混合均匀,得混合物B;

S4、向混合物B中加入发气剂、混合物A,混合均匀,得混合料浆;

S5、将混合料浆浇注入模,静养护并蒸压养护处理后烘干、冷却至室温,制得蒸压加气混凝土砌块。

通过采用上述技术方案,将透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维粉碎至纳米级,再与氧化石墨烯混合,因氧化石墨烯的孔隙尺寸在100nm左右,将粉碎至纳米级的透茎冷水花、菠萝纤维和仙来客与氧化石墨烯混合,能将纳米级粉末填充值氧化石墨烯的片层之间,而砌块内的异味气体只能盐氧化石墨烯片层之间的缝隙扩散,当氧化石墨烯片层之间的缝隙内透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维粉末填充后,异味分子扩散路径增长,从而在扩散过程中被仙来客、透茎冷水花和菠萝纤维粉末吸收,再将水泥、生石灰等干料混合后与吸附剂、聚磷酸铵、保水剂和水混合,加入发气剂,进行浇注养护,制备方法简单,制成的混凝土砌块无异味,且吸附甲醛等有害气体的能力强,净化空气的效果好。

优选的,S5步骤中,静养护并蒸压养护处理具体为:在40-50℃下静养护3-4h,养护完成后脱模,置于180-190℃和0.9-1.3MPa的条件下蒸压养护10-12h。

优选的,步骤S4中,向混合物B中加入10-15重量份钢筋防锈剂,钢筋防锈剂的制备方法如下:以重量份计,(1)将10-15份明胶溶解,加入3.4-5份4-氨基苯酚和1.2-2.4份5,6-苯并喹啉,混合均匀;(2)向10-15份凹凸棒土中加入20-25份去离子水和1-1.5份盐酸,在80-100℃下保温20-30min,冷却,用去离子水洗涤至pH值为5-6,在420-450℃下煅烧2-3h;(3)将10-15份甲壳素加入20-25份浓度为50%的氢氧化钠,回流2-3h,用去离子水洗涤至中性,置于105-110℃下干燥2h,与煅烧凹凸棒土、步骤(1)所得物混合均匀后,在20-30℃下静置,粉碎,制得钢筋防锈剂。

通过采用上述技术方案,凹凸棒土具有贯穿整个结构的结晶水通道和空洞的比表面积,经过煅烧活化后,其吸附能力增强,甲壳素经回流煅烧后,对钢筋的吸附能力增强,将甲壳素和煅烧凹凸棒土混合后,二者相互结合,增加了分子内的孔隙结构,使得羟基、胺基等基团活化,使得吸附能力大大提高,与明胶、4-氨基苯酚和5,6-苯并喹啉混合,形成钢筋防锈剂,包覆在凹凸棒土和甲壳素上的明胶掺入混凝土砌块中,因生石灰的放热作用溶解,在凹凸棒土和甲壳素的吸附作用下,向钢筋表面附着,而明胶表面附着的4-氨基苯酚和5,6-苯并喹啉对钢筋具有较强的防锈蚀作用,从而使钢筋表面形成一层附着有4-氨基苯酚和5,6-苯并喹啉、凹凸棒土和甲壳素的明胶,从而加强了钢筋的防锈效果。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、由于本申请采用生石灰、水泥、粉煤灰、聚磷酸铵、透茎冷水花、仙来客、菠萝纤维等物质作为混凝土砌块的主要原料,并掺入由壳聚糖、玉米淀粉、蛋壳粉等组分制成的吸附剂,由于菠萝纤维、仙来客和透茎冷水花具有植物的芳香,且具有吸附功能,能净化砌块内的异味,而吸附剂中蛋壳粉、硅藻土和纳净石具有吸附甲醛等有害气体的效果,二氧化钛和载银二氧化锰具有催化降解甲醛的效果,在吸附剂的作用下,使砌块吸附甲醛、苯和氨等有害物质的能力强,净化空气的效果好。

2、本申请中优选将辅助有二氧化钛和载银二氧化锰的玉米淀粉和壳聚糖包覆在纳净石、硅藻土和蛋壳粉上,由于玉米淀粉和壳聚糖在酸性条件下易分解,而聚磷酸铵在生石灰遇水放热时发生热分解反应,生产聚磷酸等酸性物质,使得玉米淀粉和壳聚糖形成的包覆膜分解,释放内部的纳净石、硅藻土和蛋壳粉,从而防止纳净石、硅藻土和蛋壳粉在于浆料进行混合时,表面孔隙被堵塞,从而提高了混凝土砌块对甲醛、氨和苯的吸附能力,加强了空气净化效果。

3、本申请中优选采用碳纳米管、高锰酸钾和硝酸银制备载银二氧化锰,因碳纳米管的比表面积大,疏水效果好,将其与高锰酸钾混合,生成二氧化锰和碳纳米管复合物,再将其与硝酸银反应,二氧化锰上负载银离子,使制成的载银二氧化锰的吸附性能增强,催化甲醛等有害物质的效果提高,且在碳纳米管的作用下,混凝土砌块的防潮、防水效果得到进一步改善。

4、本申请中优选向混凝土砌块中加入由凹凸棒土、甲壳素、明胶、4-氨基苯酚和5,6-苯并喹啉制成的钢筋防锈剂,经活化的凹凸棒土和甲壳素对钢筋的吸附能力强,能携带明胶、4-氨基苯酚和5,6-苯并喹啉在钢筋表面附着,明胶固化后,形成保护膜,从而防止钢筋被锈蚀。

具体实施方式

载银二氧化锰的制备例1-4

制备例1-4中碳纳米管选自北京德科岛金科技有限公司,型号为CNT104。

制备例1:(1)将50g碳纳米管置于硝酸溶液中,在60℃下搅拌5h,冷却至室温后,用0.22um的微孔过滤膜减压过滤,用去离子水清洗至中性,在80℃下真空干燥24h,碳纳米管和硝酸溶液的质量比为1:100。

(2)以重量份计,将10g质量分数为20%的硝酸银溶液、50g乙烯乙二醇溶液和50g酸化后的碳纳米管在300W的功率下超声分散30min,加入60g高锰酸钾,在120℃下搅拌15h,在400℃下煅烧12h,制得载银二氧化锰。

制备例2:(1)将50g碳纳米管置于硝酸溶液中,在65℃下搅拌4h,冷却至室温后,用0.22um的微孔过滤膜减压过滤,用去离子水清洗至中性,在85℃下真空干燥22h,碳纳米管和硝酸溶液的质量比为1:150。

(2)以重量份计,将15g质量分数为25%的硝酸银溶液、55g乙烯乙二醇溶液和55g酸化后的碳纳米管在250W的功率下超声分散80min,加入65g高锰酸钾,在125℃下搅拌13h,在460℃下煅烧11h,制得载银二氧化锰。

制备例3:(1)将50g碳纳米管置于硝酸溶液中,在70℃下搅拌3h,冷却至室温后,用0.22um的微孔过滤膜减压过滤,用去离子水清洗至中性,在90℃下真空干燥20h,碳纳米管和硝酸溶液的质量比为1:200。

(2)以重量份计,将20g质量分数为30%的硝酸银溶液、60g乙烯乙二醇溶液和60g酸化后的碳纳米管在200W的功率下超声分散120min,加入70g高锰酸钾,在130℃下搅拌15h,在520℃下煅烧10h,制得载银二氧化锰。

制备例4:与制备例1的区别在于,步骤(2)中未添加酸化后的碳纳米管。

吸附剂的制备例1-8

制备例1-8中玉米淀粉选自佛山市达平化工科技有限公司,型号为049;壳聚糖选自青岛海维森生物科技有限公司,型号为00123;蛋壳膜粉选自西安天广源生物科技有限公司,型号为TGY-1138;二氧化钛选自江苏天行新材料有限公司,型号为A12;选自河南兴森活性炭有限公司,型号为XS-006;硅藻土选自灵寿县奥太矿产品加工厂,货号为5569。

制备例1:(1)将1.5kg玉米淀粉用5kg水溶解,将2.4kg壳聚糖用10kg冰醋酸溶解,将玉米淀粉溶液和壳聚糖溶液按照1:0.9的质量比混合,再在90℃下糊化1h,混合均匀后,制得膜制剂A;(2)将1.5kg蛋壳膜粉置于β-硫代丙酸和甲酸的混合溶液中,加热至80℃,搅拌均匀,制得膜制剂B,蛋壳膜粉和混合溶液的质量比为0.75:1,β-硫代丙酸和甲酸的质量比为1:0.8,β-硫代丙酸的浓度为0.5g/L,甲酸的浓度为10%;(3)将膜制剂A和膜制剂B混合均匀后,加入0.5kg二氧化钛和0.6kg载银二氧化锰,混合均匀,制得膜制剂C,载银二氧化锰选自载银二氧化锰的制备例1;(4)将1kg纳净石、0.8kg蛋壳粉和0.4kg硅藻土混合,边搅拌边将膜制剂C喷涂在纳净石、蛋壳粉和硅藻土上,热风干燥,制得吸附剂,热风干燥温度为55℃,时间为30min,蛋壳粉由鸡蛋清洗、分离壳内膜、粉碎、过300目筛制得。

制备例2:(1)将2kg玉米淀粉用6kg水溶解,将3kg壳聚糖用11kg冰醋酸溶解,将玉米淀粉溶液和壳聚糖溶液按照1:1的质量比混合,再在95℃下糊化0.5h,混合均匀后,制得膜制剂A;(2)将2kg蛋壳膜粉置于β-硫代丙酸和甲酸的混合溶液中,加热至90℃,搅拌均匀,制得膜制剂B,蛋壳膜粉和混合溶液的质量比为0.9:1,β-硫代丙酸和甲酸的质量比为1:0.9,β-硫代丙酸的浓度为0.8g/L,甲酸的浓度为15%;(3)将膜制剂A和膜制剂B混合均匀后,加入1kg二氧化钛和0.8kg载银二氧化锰,混合均匀,制得膜制剂C,载银二氧化锰选自载银二氧化锰的制备例2;(4)将1.3kg纳净石、1.1kg蛋壳粉和0.6kg硅藻土混合,边搅拌边将膜制剂C喷涂在纳净石、蛋壳粉和硅藻土上,热风干燥,制得吸附剂,热风干燥温度为60℃,时间为25min,蛋壳粉由鸡蛋清洗、分离壳内膜、粉碎、过300目筛制得。

制备例3:(1)将2.5kg玉米淀粉用7kg水溶解,将3.5kg壳聚糖用12kg冰醋酸溶解,将玉米淀粉溶液和壳聚糖溶液按照1:1.1的质量比混合,再在95℃下糊化0.5h,混合均匀后,制得膜制剂A;(2)将2.5kg蛋壳膜粉置于β-硫代丙酸和甲酸的混合溶液中,加热至95℃,搅拌均匀,制得膜制剂B,蛋壳膜粉和混合溶液的质量比为1:1,β-硫代丙酸和甲酸的质量比为1:1,β-硫代丙酸的浓度为1g/L,甲酸的浓度为20%;(3)将膜制剂A和膜制剂B混合均匀后,加入1.5kg二氧化钛和1kg载银二氧化锰混合,混合均匀,制得膜制剂C,载银二氧化锰选自载银二氧化锰的制备例3;(4)将1.5kg纳净石、1.4kg蛋壳粉和0.8kg硅藻土,边搅拌边将膜制剂C喷涂在纳净石、蛋壳粉和硅藻土上,热风干燥,制得吸附剂,热风干燥温度为65℃,时间为20min,蛋壳粉由鸡蛋清洗、分离壳内膜、粉碎、过300目筛制得。

制备例4:与制备例1的区别在于,载银二氧化锰选自载银二氧化锰的制备例4。

制备例5:将1.5kg玉米淀粉、2.4kg壳聚糖、1.5kg蛋白膜粉、0.5kg二氧化钛、0.6kg载银二氧化锰、0.8kg蛋壳粉、1kg纳净石和0.4kg硅藻土混合均匀,制成吸附剂。

制备例6:与制备例1的区别在于,蛋壳粉由以下方法制成:将鸡蛋洗净,分离壳内膜后,置于40℃下烘干48h,粉碎,过300目筛,在500℃下煅烧2h制得。

制备例7:与制备例1的区别在于,蛋壳粉由以下方法制成:将蛋壳粉由鸡蛋洗净,分离壳内膜后,置于45℃下烘干44h,粉碎,过300目筛,在550℃下煅烧1h制得。

制备例8:与制备例1的区别在于,蛋壳粉由以下方法制成:将将鸡蛋洗净,分离壳内膜后,置于50℃下烘干40h,粉碎,过300目筛,在550℃下煅烧2h制得。

钢筋防锈剂的制备例1-7

制备例1-7中明胶选自江苏多原素生物科技有限公司;4-氨基苯酚选自北京杨村化工有限责任公司;5,6-苯并喹啉选自宝鸡市国康生物科技有限公司;凹凸棒土选自灵寿县恒昌矿产品加工厂,型号为JH-112;甲壳素选自河南三统商贸有限公司,型号为005。

制备例1:(1)将10kg明胶与20kg水混合,升温至65℃,搅拌溶解,,加入3.4kg 4-氨基苯酚和1.2kg 5,6-苯并喹啉,混合均匀;(2)向10kg凹凸棒土中加入20kg去离子水和1kg盐酸,在80℃下保温30min,冷却,用去离子水洗涤至pH值为5,在420℃下煅烧3h;(3)将10kg甲壳素加入20kg浓度为50%的氢氧化钠,升温至110℃回流2h,用去离子水洗涤至中性,置于105℃下干燥2h,与煅烧凹凸棒土、步骤(1)所得物混合均匀后,在20℃下静置,粉碎至200目,制得钢筋防锈剂。

制备例2:(1)将13kg明胶与23kg水混合,升温至65℃,搅拌溶解,,加入4.2kg 4-氨基苯酚和1.8kg 5,6-苯并喹啉,混合均匀;(2)向13kg凹凸棒土中加入23kg去离子水和1.3kg盐酸,在90℃下保温25min,冷却,用去离子水洗涤至pH值为5.5,在440℃下煅烧2.5h;(3)将13kg甲壳素加入23kg浓度为50%的氢氧化钠,升温至100℃回流3h,用去离子水洗涤至中性,置于110℃下干燥2h,与煅烧凹凸棒土、步骤(1)所得物混合均匀后,在30℃下静置,粉碎至200目,制得钢筋防锈剂。

制备例3:(1)将15kg明胶与25kg水混合,升温至65℃,搅拌溶解,加入5kg 4-氨基苯酚和2.4kg 5,6-苯并喹啉,混合均匀;(2)向15kg凹凸棒土中加入25kg去离子水和1.5kg盐酸,在100℃下保温20min,冷却,用去离子水洗涤至pH值为6,在450℃下煅烧2h;(3)将15kg甲壳素加入25kg浓度为50%的氢氧化钠,升温至110℃回流2h,用去离子水洗涤至中性,置于110℃下干燥2h,与煅烧凹凸棒土、步骤(1)所得物混合均匀后,在30℃下静置,粉碎至200目,制得钢筋防锈剂。

制备例4:与制备例1的区别在于,步骤(1)中未添加4-氨基苯酚和5,6-苯并喹啉。

制备例5:与制备例1的区别在于,未进行步骤(2)和(3),直接将10kg明胶与20kg水混合,升温至65℃,搅拌溶解,,加入3.4kg 4-氨基苯酚和1.2kg 5,6-苯并喹啉,混合均匀,制得钢筋防锈剂。

制备例6:与制备例1的区别在于,未进行步骤(2),将步骤(1)所得物与甲壳素回流后煅烧所得物混合均匀,制得钢筋防锈剂。

制备例7:与制备例1的区别在于,未进行步骤(3),将步骤(1)所得物与煅烧凹凸棒土混合均匀,制得钢筋防锈剂。

实施例

以下实施例中聚丙烯酰胺选自巩义市新奇化工厂,型号为0702,聚丙烯酸钠选自江苏富盛德生物工程有限公司,聚丙烯酸钠接枝淀粉选自无锡凤民环保科技发展有限公司,型号为FMN-52,氧化石墨烯选自常州碳辉新材料有限公司,型号为GO-11,菠萝纤维,聚磷酸铵选自山东优索化工科技有限公司,型号为TY-423,铝粉选自佛山市圣原耐火保温材料有限公司,型号为005,茶皂素选自陕西别样红生物科技有限公司,型号为BYH093,三聚氰胺选自苏州旷世化工有限公司,货号为01,异辛醇聚氧乙烯醚选自淄博拓新达新技术开发有限公司,型号为JFC,JC-062型钢筋防锈剂选自蚌埠市精诚化工有限责任公司。

实施例1:一种蒸压加气混凝土砌块,其原料配比如表1所示,该蒸压加气混凝土砌块的制备方法,包括以下步骤:

S1、将透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维粉碎至30nm,与氧化石墨烯混合均匀,得到混合物A,菠萝纤维的制备方法如下:将菠萝叶去除叶肉,水洗后,放入浓度为514g/L的氢氧化钠溶液中,在100℃下保温20h,水洗,在75℃下干燥,放入温度为40℃且由矿物油和异辛醇聚氧乙烯醚混合形成的混合液中,浸泡10h,烘干,菠萝叶、氢氧化钠溶液和混合液的固液比为1:5:3,矿物油和异辛醇聚氧乙烯醚的质量比为1:0.1;

S2、将水泥、生石灰、石膏、陶瓷废料、粉煤灰混合均匀,得干混料,水泥为P.042.5硅酸盐水泥,相对密度为3.1,比表面积为350m

S3、向干混料中加入吸附剂、聚磷酸铵、保水剂和水混合均匀,得混合物B,吸附剂选自吸附剂的制备例1,保水剂为聚丙烯酰胺;

S4、向混合物B中加入发气剂、混合物A,混合均匀,得混合料浆,发气剂由铝粉、茶皂素、三聚氰胺中按照1:0.3:0.5的质量比混合制成;

S5、将混合料浆浇注入模,静养护并蒸压养护处理后烘干、冷却至室温,制得蒸压加气混凝土砌块,静养护并蒸压养护处理具体为:在40℃下静养护4h,养护完成后脱模,置于180℃和0.9MPa的条件下蒸压养护12h。

表1实施例1-5中蒸压加气混凝土砌块的原料用量

表2脱硫石膏、粉煤灰、水泥和陶瓷废料的化学成分分析

实施例2:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,步骤S1中,将透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维粉碎至40nm,步骤S3中保水剂为聚丙烯酸钠,步骤S4发气剂由铝粉、茶皂素、三聚氰胺中按照1:0.4:0.8的质量比混合制成;步骤S5中静养护并蒸压养护处理具体为:在45℃下静养护3.5h,养护完成后脱模,置于185℃和1.1MPa的条件下蒸压养护11h。

实施例3:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,步骤S1中,将透茎冷水花、仙来客和菠萝纤维粉碎至50nm,步骤S3中保水剂为聚丙烯酸钠接枝淀粉,步骤S4发气剂由铝粉、茶皂素、三聚氰胺中按照1:0.5:1的质量比混合制成;步骤S5中静养护并蒸压养护处理具体为:在50℃下静养护3h,养护完成后脱模,置于190℃和1.3MPa的条件下蒸压养护10h。

实施例4-5:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,原料配比如表1所示。

实施例6:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂选自吸附剂的制备例2。

实施例7:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂选自吸附剂的制备例3。

实施例8:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂选自吸附剂的制备例4。

实施例9:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂选自吸附剂的制备例5。

实施例10:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂选自吸附剂的制备例6。

实施例11:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂选自吸附剂的制备例7。

实施例12:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂选自吸附剂的制备例8。

实施例13:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入10kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂为市售产品,型号为JC-062。

实施例14:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入10kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂选自钢筋防锈剂的制备例1。

实施例15:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入13kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂选自钢筋防锈剂的制备例3。

实施例16:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入15kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂选自钢筋防锈剂的制备例3。

实施例17:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入10kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂选自钢筋防锈剂的制备例4。

实施例18:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入10kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂选自钢筋防锈剂的制备例5。

实施例19:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入10kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂选自钢筋防锈剂的制备例6。

实施例20:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例12区别在于,步骤S4中向混合物B中加入10kg钢筋防锈剂,钢筋防锈剂选自钢筋防锈剂的制备例7。

对比例

对比例1:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂中未添加玉米淀粉和壳聚糖。

对比例2:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂中未添加蛋壳膜粉。

对比例3:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂中未添加二氧化钛和载银二氧化锰。

对比例4:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,吸附剂中未添加纳净石和硅藻土。

对比例5:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,未添加透茎冷水花和仙来客。

对比例6:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,未添加菠萝纤维。

对比例7:一种蒸压加气混凝土砌块,与实施例1的区别在于,未添加氧化石墨烯。

对比例8:一种蒸压加气混凝土砌块的制作工艺,步骤一:原料准备:水泥、生石灰、砂、粉煤灰、陶瓷颗粒、保水剂、减水剂、活性炭、发气剂,其组分按重量百分比计为:水泥15%、生石灰15%、砂30%、粉煤灰10%、陶瓷颗粒10%、保水剂5%、减水剂5%、活性炭5%、发气剂5%;发气剂为铝粉膏,步骤二:原料处理:水泥、生石灰、砂、粉煤灰、陶瓷颗粒进行球磨至规定细度;有利于改善蒸压加气混凝土砌块的性能;

步骤三:浇注成型:球磨后的原料以及步骤一中所剩原料输送到浇筑车中,浇筑车驶入浇注地点,逐模浇注料浆,使得坯体浇注成型;浇注的温度为35℃,浇注的高度为500mm;

步骤四:静置、切割:浇注成型的坯体进行静置堆垛,静置2h后进行切割;静置有助于增加坯体的强度;

步骤五:蒸压养护:切割好的坯体连同底模一起送入蒸压釜进行蒸压养护;为使蒸汽易渗入坯体,强化养护条件,通蒸汽前先抽真空,真空度为800×105Pa,送入蒸汽并升压,最终蒸汽压控制在8×105Pa,相应的蒸汽温度控制在170℃。

对比例9:一种蒸压加气混凝土砌块,选自福建省凤竹新型建材有限公司,规格为600mm×200mm×200mm。

性能检测试验

一、按照各实施例和各对比例制备蒸压加气混凝土砌块,砌块规格为600mm×200mm×200mm,并按照以下方法检测蒸压加气混凝土砌块的各项性能:

1、异味感官评价:选取20名砌块生产工人作为感官评价人员,按照表3中的感官评价标准进行评分,评分结果取20名感官评价人员的评分结果平均值,评价结果记录于表4中;

2、有害气体吸收性能:使用各实施例和各对比例制备的砌块分别砌筑长宽高各为2.5m的房屋一间,并向密闭的房屋内在同一时间内通入相同浓度的甲醛、苯、氨有害气体,在72h后,按照GB/T18883-2002《室内空气质量标准》检测房屋内空气质量,检测数据记录于表4中

表3砌块异味感官评价标准

表4蒸压加气混凝土的异味和有害气体吸附效果检测

由实施例1-7和表4中数据可以看出,添加本申请制备的吸附剂制成的砌块,具有植物的芳香,无刺鼻的异味,且对甲醛、氨气和苯这些有害气体具有较强的吸附效果,能有效净化空气,提高空气质量。

实施例8中吸附剂中载银二氧化锰制备时未使用酸化的碳纳米管,由表4中数据可以看出,感官评分下降至8.9分,甲醛浓度为0.41mg/m

对比例9中使用壳聚糖、蛋白膜粉等原料简单混合,制成吸附剂,由表4中结果可知,对比例9制备的砌块对甲醛的吸附效果下降,且异味消除效果较差,说明本申请中吸附剂的制备方法能有效改善砌块的有害气体吸附能力,彻底消除异味。

实施例10-12中使用了经过煅烧改性的蛋壳粉,经煅烧后,蛋壳粉的比表面积增大,将随着膜制剂C的溶解,蛋壳粉释放,从而吸附有害气体,使得砌块对有害气体的吸附能力与实施例1-7相比,明显增强。

实施例13-20与实施例12相比,添加了钢筋防锈剂,与实施例12相比,实施例13-20制备的砌块对甲醛、氨和苯的吸附效果好,且异味消除效果强。

对比例1因未添加玉米淀粉和壳聚糖,无法对硅藻土、纳净石进行包裹,防止其孔隙被堵塞,使得硅藻土、纳净石和蛋壳粉的孔隙率降低,吸附有害气体和异味的效果下降。

对比例2因未添加蛋壳膜粉,砌块的异味评分为7.8,甲醛浓度为0.44mg/m

对比例3因未添加二氧化钛和载银二氧化锰,砌块的异味吸附效果有所下降,且甲醛、氨气和苯的浓度与初始浓度相比,下降不明显,说明载银二氧化锰中掺入碳纳米管,对异味具有吸附效果,对有害气体的净化效果得到提升。

对比例4因未添加纳净石和硅藻土,甲醛浓度至下降至0.45mg/m

对比例5因未添加透茎冷水花和仙来客,对比例6因未添加菠萝纤维,对比例5和对比例6制备散发出刺鼻的气味,没有芳香植物的淡香味。

对比例7因未添加氧化石墨烯,砌块的异味评分与实施例1相比有所增长,且甲醛、氨气和苯的浓度有所增加,说明使用氧化石墨烯能有效阻隔砌块内异味和有害气体的逸出。

对比例8为现有技术制备的蒸压加气混凝土砌块,其异味评分为5.4分,且甲醛浓度为0.54mg/m

对比例9为市售砌块,其散发浓烈的异味,且对甲醛等有害气体无吸附净化效果。

二、按照各实施例和各对比例制备蒸压加气混凝土砌块,砌块规格为600mm×200mm×200mm,将蒸压加气混凝土砌块放置在条件相同的潮湿环境下,每隔3个月对砌块表面特征进行观察和记录,并按照GB/T11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》检测砌块的抗压强度和干密度,将检测结果记录于表5中。

表5蒸压加气混凝土的防潮性能检测

结合表4和实施例1-7、实施例9-20可以看出,实施例1-7和实施例9-20制备的蒸压加气混凝土砌块在潮湿环境下放置3个月和6个月时,砌块表面完整,无裂缝,实施例8中因载银二氧化锰中未添加碳纳米管,疏水效果下降,导致砌块在潮湿环境下放置6个月后出现坍塌,对比例2中未添加蛋壳膜粉,对比例2制成的砌块放置在潮湿环境中6个月后,砌块的边沿出现腐坏和坍塌,抗压强度下降,使用寿命下降;对比例6中未添加菠萝纤维,砌块的边沿出现坍塌,抗压强度下降,对比例7中未添加氧化石墨烯,砌块的抗压强度减小,说明添加蛋壳膜粉、菠萝纤维和氧化石墨烯能有效增加砌块的防潮能力,增加砌块的使用寿命。

三、按照钢筋防锈剂的制备例1-7中的方法制备钢筋防锈剂,按照JC/T855-1999《蒸压加气混凝土板钢筋涂层防锈性能试验方法》检测钢筋防锈剂的粘着力,按照实施例1、实施例13-20和对比例8-9中方法制备蒸压加气混凝土砌块,并在浇注时向未形成坯体的混合料浆中掺入钢筋,使钢筋完全插入混合浆料中,制成规格为600mm×200mm×200mm的砌块,间砌块完全浸泡在质量百分比浓度为3.5%的盐水溶液中,连续观察3个月,破碎砌块,观察内部钢筋的锈蚀情况,并按照依据JTJ270-1998《水运工程混凝土试验规程》中6.8检测混凝土砌块与钢筋的握裹力,结果见表6。

表6钢筋防锈剂的性能检测

由表6中数据可知,钢筋防锈剂的制备例1-3制成的钢筋防锈剂的粘着力位3.4-3.6N/25mm,而分别添加了制备例1-3制成的钢筋防锈剂的实施例14-16制成的蒸压加气混凝土砌块,使得钢筋在盐水中浸泡3个月后表面未出现腐蚀现象,并且钢筋与砌块的握裹力为295-298KN,说明本申请制备的钢筋防锈剂与钢筋的粘着力高,防锈能力好。

而实施例1中未添加钢筋防锈剂,实施例13中添加了市售的钢筋防锈剂,由表6中检测可知,实施例1制备的砌块在盐水中浸泡3个月后,钢筋表面出现腐蚀现象,且钢筋的握裹力不及实施例14-16,而实施例13中市售钢筋防锈剂的粘着力较小,经盐水浸泡后砌块内的钢筋出现腐蚀现象,且钢筋握裹力与实施例1相比虽然有所增大,但与实施例14-16相比,钢筋握裹力较差,说明本申请制备的钢筋防锈剂具有较为优异的防锈能力。

实施例17中因制备例4内钢筋防锈剂中未添加4-氨基苯酚和5,6-苯并喹啉,与实施例14中制备例1制成的钢筋防锈剂相比,其粘着力没有较大变化,但掺入砌块中,对钢筋的防锈效果不及实施例14。

实施例18因制备例5钢筋内防锈剂未添加甲壳素和煅烧凹凸棒土,钢筋防锈剂的粘着力、防锈能力与制备例1-3制备的钢筋防锈剂相比,明显下降。

实施例19因制备例6中钢筋防锈剂未使用煅烧凹凸棒土,实施例20因制备例7内钢筋防锈剂未使用甲壳素回流煅烧所得物,经检测可知,实施例19-20制备的砌块对钢筋的防锈效果下降,钢筋握裹力变小。

对比例8为现有技术制备的混凝土砌块,对比例9为市售混凝土砌块,与实施例1相似,对比例8和对比例9制备的混凝土砌块对钢筋的防锈能力较差。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

相关技术
  • 一种蒸压加气混凝土砌块制备方法及蒸压加气混凝土砌块
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06120112844052