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一種水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用

閱讀：951發(fā)布：2020-05-14

專(zhuān)利匯可以提供一種水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用專(zhuān)利檢索，專(zhuān)利查詢，專(zhuān)利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 涉及一種 水 化 硅 酸 鈣 纖維 在制備加氣 混凝土 砌 塊 中的應(yīng)用；屬于綠色節(jié)能建材技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將 水化 硅酸 鈣 纖維用作生產(chǎn)加氣 混凝土砌塊 的添加劑；所述水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.5μm，長(zhǎng)度為0.5～5μm，其包含的鈣硅 原子 比為0.5～2。本 發(fā)明人 通過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)，使用具有確定結(jié)構(gòu)的水化硅酸鈣纖維作為加氣混凝土水化過(guò)程的成礦誘導(dǎo)劑，可以誘發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中托貝 莫來(lái)石 的形成，有助于改善產(chǎn)品(加氣混凝土砌塊)的綜合性能。本發(fā)明所用的水化硅酸鈣纖維是利用硅質(zhì)原料與鈣質(zhì)原料配制料漿，料漿經(jīng)過(guò)水熱合成制備得到的反應(yīng)產(chǎn)物；制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低；在較低的添加量下就能夠誘導(dǎo)制品中托貝莫來(lái)石的形成，從而提高制品的機(jī)械強(qiáng)度。，下面是一種水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用專(zhuān)利的具體信息內(nèi)容。

1.一種水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，作為托貝莫來(lái)石生成的誘導(dǎo)劑，用于制備加氣混凝土砌塊；
所述的水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.5μm，長(zhǎng)度為0.5～5μm；
水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.5～2。
2.如權(quán)利要求1所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，所述的水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm；長(zhǎng)度為1～3μm。
3.如權(quán)利要求2所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，鈣硅原子比為0.6～1.0。
4.如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，所述的水化硅酸鈣纖維由硅質(zhì)原料、鈣質(zhì)原料與水配制的料漿在150～220℃的水熱條件下制備得到。
5.如權(quán)利要求4所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，料漿中，鈣硅摩爾比為0.2～1.0。
6.如權(quán)利要求5所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，料漿的pH值為11～14；液固比為5～30mL/g。
7.如權(quán)利要求6所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，水熱反應(yīng)時(shí)間為0.1～2h。
8.如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，將所述的水化硅酸鈣纖維與澆注漿料混均，經(jīng)過(guò)?？?、靜養(yǎng)、切割、蒸壓養(yǎng)護(hù)后，得到所述的加氣混凝土砌塊；所述的水化硅酸鈣纖維添加量為澆注漿料重量的0.1～20％。
9.如權(quán)利要求8所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，所述的水化硅酸鈣纖維添加量為澆注漿料重量的1～10％。
10.如權(quán)利要求8所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，所述的澆注漿料為主要包含粉煤灰、石英粉或礦渣中的至少一種；以及水泥、石灰、石膏和鋁粉的漿料。
11.如權(quán)利要求10所述的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，其特征在于，所述的澆注漿料，包含50～75重量份的石英粉、礦渣或粉煤灰中的至少一種；30～35重量份的水；2～5重量份的石膏；5～10重量份的水泥；10～15重量份的石灰；0.05～0.1重量份的鋁粉的漿料。

說(shuō)明書(shū)全文

一種水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及利用水化硅酸鈣纖維添加劑制備加氣混凝土砌塊的方法；屬于綠色節(jié)能建材技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

[0002] 加氣混凝土砌塊是以水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石、水花石榴石等為主要成分，輕質(zhì)多孔、保溫隔熱、防火性能良好、可釘、可鋸、可刨和具有一定抗震性能的新型節(jié)能建筑材料。通常，加氣混凝土砌塊的抗壓強(qiáng)度為2.5～5MPa，容重為500～700kg/m3，一般用于建筑物的填充墻，強(qiáng)度較高的砌體也可以在外墻使用。加氣混凝土砌塊生產(chǎn)工藝在歐洲、美國(guó)和日本等都已經(jīng)趨于成熟，而國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)整體上處于趕超西方國(guó)家的階段。目前，我國(guó)生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊產(chǎn)品存在的主要問(wèn)題是砌塊強(qiáng)度普遍偏低、掉角和開(kāi)裂現(xiàn)象嚴(yán)重等。
[0003] 為解決現(xiàn)有加氣混凝土砌塊存在的上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)主要是添加增強(qiáng)纖維。例如公開(kāi)號(hào)為CN102206095A的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)通過(guò)添加改性聚丙烯纖維來(lái)改善加氣混凝土砌塊的抗壓強(qiáng)度、內(nèi)部裂縫等問(wèn)題。
[0004] 然而，聚丙烯纖維等外加劑在加氣混凝土砌塊中的均勻分布是提高產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)鍵，其添加量及藥劑添加方式必須嚴(yán)格控制，聚丙烯纖維的添加量太低，達(dá)不到纖維增強(qiáng)的效果；而添加量太高則會(huì)使聚丙烯纖維發(fā)生團(tuán)聚而降低加氣混凝土砌塊的抗壓強(qiáng)度。另外，聚丙烯纖維對(duì)陽(yáng)光和氧氣比較敏感，容易變質(zhì)并發(fā)生分解，與水泥基體粘結(jié)性較弱，從而影響加氣混凝土砌塊后期強(qiáng)度的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，旨在利用所述的水化硅酸鈣纖維作為誘導(dǎo)劑(添加劑)，提升加氣混凝土砌塊的綜合性能。
[0006] 一種水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊中的應(yīng)用，作為托貝莫來(lái)石生成的誘導(dǎo)劑，用于制備加氣混凝土砌塊。
[0007] 研究發(fā)現(xiàn)，在制備加氣混凝土砌塊的澆注漿料中添加水化硅酸鈣纖維，可在降低加氣混凝土砌塊容重的前提下，還可出人意料地增加其強(qiáng)度。
[0008] 加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過(guò)程的工藝復(fù)雜性，以及水化硅酸鈣材料結(jié)構(gòu)和類(lèi)型的多樣性，使加氣混凝土砌塊產(chǎn)品的質(zhì)量容易受生產(chǎn)過(guò)程的影響。本發(fā)明人通過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)，使用具有確定結(jié)構(gòu)的水化硅酸鈣纖維作為加氣混凝土水化過(guò)程的成礦誘導(dǎo)劑，可以誘發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中托貝莫來(lái)石的形成，有助于改善產(chǎn)品(加氣混凝土砌塊)的綜合性能。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.5μm；長(zhǎng)度為0.5～5μm。長(zhǎng)徑比優(yōu)選為10～100；進(jìn)一步優(yōu)選為50～100。本發(fā)明人還研究發(fā)現(xiàn)，采用該優(yōu)選直徑和長(zhǎng)度范圍的水化硅酸鈣纖維，有助于選擇性地誘導(dǎo)托貝莫來(lái)石生成，進(jìn)而進(jìn)一步提升制得的加氣混凝土砌塊的性能，例如，降低加氣混凝土砌塊的容重，提升其強(qiáng)度。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述的水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm；長(zhǎng)度為1～3μm。
[0011] 作為優(yōu)選，水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比(元素摩爾比)為0.5～2。該鈣硅原子比范圍內(nèi)的水化硅酸鈣結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定、活性較高，作為加氣混凝土生產(chǎn)的添加劑可以顯著提高產(chǎn)品中托貝莫來(lái)石的生成，從而改善產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度、容重等性能。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選，水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.6～1.0。該優(yōu)選比例下的水化硅酸鈣纖維有助于進(jìn)一步提升后續(xù)得到的加氣混凝土砌塊的性能。
[0013] 本發(fā)明中，所述的水化硅酸鈣纖維由硅質(zhì)原料、鈣質(zhì)原料與水配制的的料漿在150～220℃的條件下水熱反應(yīng)得到。
[0014] 通過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn)，在所述的溫度范圍下，進(jìn)行所述的水熱反應(yīng)，最終得到的水化硅酸鈣纖維特別適合于加氣混凝土砌塊制備的添加劑。研究表明，添加該溫度范圍下制得的水化硅酸鈣纖維，可以明顯提升加氣混凝土砌塊的抗壓強(qiáng)度。
[0015] 作為優(yōu)選，水熱反應(yīng)的溫度為180～200℃。在該溫度下水熱得到的水化硅酸鈣纖維更利于加氣混凝土砌塊的整體性能的提升。
[0016] 所述的硅質(zhì)原料可以為石英、粉煤灰、礦渣等主要含有二氧化硅的物料。
[0017] 所述的鈣質(zhì)原料可以為石灰、電石渣等主要含有CaO的物料。
[0018] 本發(fā)明所用的水化硅酸鈣纖維是利用石英、粉煤灰、礦渣等硅質(zhì)原料和石灰、電石渣等鈣質(zhì)原料為主要原材料(生產(chǎn)加氣混凝土砌塊的含硅和鈣質(zhì)原料)，經(jīng)過(guò)水熱合成的方法制備得到；原理簡(jiǎn)單，容易推廣應(yīng)用，有利于促進(jìn)節(jié)能建材產(chǎn)品的提質(zhì)降耗。
[0019] 本發(fā)明方法，選用的硅質(zhì)原料、鈣質(zhì)原料均為合成加氣混凝土砌塊的原料；不會(huì)引入如現(xiàn)有技術(shù)常使用的聚丙烯纖維等外源性物料；得到的氣混凝土砌塊的性能更優(yōu)異。
[0020] 本發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，控制合適的物料比，以及水熱反應(yīng)前體系的液固比，再協(xié)同配合水熱反應(yīng)的溫度與時(shí)間條件，有助于進(jìn)一步提升后續(xù)得到的加氣混凝土砌塊產(chǎn)品的強(qiáng)度。
[0021] 作為優(yōu)選，料漿中，硅質(zhì)原料、鈣質(zhì)原料的鈣硅摩爾比為0.2～1.0。
[0022] 作為優(yōu)選，料漿的pH值為11～14；進(jìn)一步優(yōu)選為12～13。pH的調(diào)控方法可采用現(xiàn)有方法，例如，通過(guò)氫氧化鈉調(diào)整料漿的pH。
[0023] 作為優(yōu)選，料漿中，液固比為5～30mL/g。
[0024] 在所述的水熱條件下，控制合適的水熱反應(yīng)時(shí)間，可進(jìn)一步提升得到的水化硅酸鈣纖維在制備加氣混凝土砌塊的應(yīng)用前景，有助于進(jìn)一步提升制得的加氣混凝土砌塊的性能。
[0025] 作為優(yōu)選，水熱反應(yīng)時(shí)間為0.1～2h；進(jìn)一步優(yōu)選為0.2～0.5h。
[0026] 本發(fā)明中，所述的水熱反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行。在所述的水熱條件下，水熱反應(yīng)的壓強(qiáng)優(yōu)選為1.3MPa～2.5MPa。
[0027] 本發(fā)明人還通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，將水熱反應(yīng)過(guò)程的溫度、pH、固液比控制在所述的優(yōu)選范圍內(nèi)，可通過(guò)所述參數(shù)的協(xié)同，有助于得到更利于托貝莫來(lái)石誘導(dǎo)、進(jìn)而進(jìn)一步提升加氣混凝土砌塊性能的水化硅酸鈣纖維。
[0028] 水化硅酸鈣纖維的優(yōu)選的制備方法為：將硅質(zhì)原料、鈣質(zhì)原料、水按照鈣硅摩爾比為0.2～1.0和液固比為5～30mL/g配制料漿，加入0～40g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值。將配制好的懸浮料漿加入高壓密閉容器，在溫度為180～200℃、時(shí)間為0.2～0.5h、攪拌速度為100～300rpm的條件下進(jìn)行水熱合成。
[0029] 水熱反應(yīng)結(jié)束后，將水熱反應(yīng)液冷卻至室溫，再經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，即得到符合要求的水化硅酸鈣纖維。
[0030] 本發(fā)明所述的應(yīng)用，將所述的水化硅酸鈣纖維與澆注漿料混均，經(jīng)過(guò)?？颉㈧o養(yǎng)、切割、蒸壓養(yǎng)護(hù)后，得到所述的加氣混凝土砌塊；所述的水化硅酸鈣纖維添加量為澆注漿料重量0.1～20％。
[0031] 本發(fā)明中，在現(xiàn)有常規(guī)的澆注漿料中添加水化硅酸鈣纖維(優(yōu)選添加本發(fā)明所述的制備方法得到的水化硅酸鈣纖維)；再采用現(xiàn)有加氣混凝土砌塊的常規(guī)制備方法，即可得到強(qiáng)度明顯提升的加氣混凝土砌塊。
[0032] 所述的澆注漿料為主要包含粉煤灰、石英粉或礦渣中的至少一種；以及水泥、石灰、石膏和鋁粉的漿料。
[0033] 作為優(yōu)選，所述的澆注漿料，包含50～75重量份的石英粉、礦渣或粉煤灰中的至少一種；30～35重量份的水；2～5重量份的石膏；5～10重量份的水泥；10～15重量份的石灰；0.05～0.1重量份的鋁粉的漿料。
[0034] 所述的水化硅酸鈣纖維添加量低于0.1％，添加劑對(duì)加氣混凝土砌塊產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度的提升效果不明顯；添加量超過(guò)20％，加氣混凝土砌塊產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)添加量為0.1～20％時(shí)反而下降。
[0035] 作為優(yōu)選，所述的水化硅酸鈣纖維添加量為澆注漿料重量1～10％；更進(jìn)一步優(yōu)選為1～5％；最優(yōu)選為3～5％。
[0036] 本發(fā)明優(yōu)選的應(yīng)用，按所述的澆注漿料漿料的重量份數(shù)，預(yù)先將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬螅偌尤胨?、石灰；攪?～5min后，再加入1～10％的水化硅酸鈣纖維添加劑(以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，最后經(jīng)?？?、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。
[0037] 本發(fā)明一種優(yōu)選的應(yīng)用(加氣混凝土砌塊的制備方法)，包括下述步驟：
[0038] 步驟(1)：
[0039] 按照鈣硅摩爾比為0.2～1.0和液固比為5～30mL/g配制料漿，加入5～40g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至180℃～200℃，在1.3MPa～2.0MPa壓力下恒溫反應(yīng)0.1h～2h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，即得到符合要求的水化硅酸鈣纖維；
[0040] 步驟(2)：
[0041] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.4份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0042] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，?a href='/zhuanli/list-13262-1.html' target='_blank'>砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入1～10％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？颉Ｅ黧w經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，模框后的坯體預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。
[0043] 本發(fā)明一種用于生產(chǎn)加氣混凝土砌塊的添加劑的應(yīng)用，在最佳實(shí)驗(yàn)室條件下(小模試驗(yàn)，發(fā)氣不均勻)獲得的加氣混凝土砌塊的強(qiáng)度為7.8MPa，容重為805kg/m3。
[0044] 采用本發(fā)明可以獲得的有益效果是：
[0045] 水化硅酸鈣纖維用于誘導(dǎo)托貝莫來(lái)石形成的添加劑，不改變加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝，只需添加少量的添加劑就可以顯著提高砌塊產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。水化硅酸鈣纖維添加劑來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，可以利用生產(chǎn)加氣混凝土砌塊的硅質(zhì)原料與鈣質(zhì)原料通過(guò)水熱合成獲得。
[0046] 本發(fā)明以水化硅酸鈣纖維為加氣混凝土砌塊生產(chǎn)過(guò)程形成托貝莫來(lái)石的誘導(dǎo)劑，激發(fā)托貝莫來(lái)石的形成，從而提高產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，解決現(xiàn)有工藝加氣混凝土砌塊強(qiáng)度不高的問(wèn)題，促進(jìn)輕質(zhì)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊產(chǎn)品的技術(shù)開(kāi)發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。附圖說(shuō)明
[0047] 附圖1是本發(fā)明對(duì)比例1砌塊產(chǎn)品的XRD圖；
[0048] 附圖2是本發(fā)明實(shí)施例3砌塊產(chǎn)品的XRD圖；
[0049] 附圖3是本發(fā)明對(duì)比例1砌塊產(chǎn)品的SEM圖；
[0050] 附圖4是本發(fā)明實(shí)施例3砌塊產(chǎn)品的SEM圖；
[0051] 附圖5是本發(fā)明實(shí)施例3制備的水化硅酸鈣纖維添加劑的SEM圖。
[0052] 從圖1和圖2可以看出：添加水化硅酸鈣纖維可以促進(jìn)及其混凝土砌塊產(chǎn)品中托貝莫來(lái)石的形成。由于蒸壓養(yǎng)護(hù)溫度較低，粉煤灰中的莫來(lái)石和石英沒(méi)有完全分解。
[0053] 從圖3和圖4可以看出：沒(méi)有添加劑的條件下，加氣混凝土砌塊產(chǎn)品的斷裂面幾乎沒(méi)有纖維狀物質(zhì)形成；添加3％的水化硅酸鈣纖維添加劑，可以誘導(dǎo)產(chǎn)品中托貝莫來(lái)石晶須的形成，從而提高砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度。
[0054] 從圖5可以看出：制備得到的水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm，長(zhǎng)度為1～3μm，比表面積高，活性高。

具體實(shí)施方式

[0055] 對(duì)比例1：
[0056] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0057] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，加入鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？?。坯體經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h，蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為3.2MPa，容重為620kg/m3。
[0058] 實(shí)施例1：
[0059] 步驟(1)：
[0060] 按照鈣硅摩爾比為0.4和液固比為15mL/g配制料漿，加入20g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為13)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至160℃，在0.6MPa壓力下恒溫反應(yīng)2h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要礦物組成為莫來(lái)石、石英和水化硅酸鈣凝膠。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.1～0.5μm，長(zhǎng)度為1～5μm，長(zhǎng)徑比為20～30；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75。
[0061] 步驟(2)：
[0062] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0063] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入3％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？?。坯體經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h，得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠和托貝莫來(lái)石。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為4.3MPa，容
3
重為634kg/m。
[0064] 實(shí)施例2：
[0065] 步驟(1)：
[0066] 按照鈣硅摩爾比為0.8和液固比為25mL/g配制料漿，加入10g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為13)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至180℃，在1.3MPa壓力下恒溫反應(yīng)1.0h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要物相為莫來(lái)石、石英、托貝莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm，長(zhǎng)度為3～5μm，長(zhǎng)徑比為50～100；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75。
[0067] 步驟(2)：
[0068] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0069] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入3％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？?。坯體經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為6.5MPa，容重為716kg/m3。
[0070] 實(shí)施例3：
[0071] 步驟(1)：
[0072] 按照鈣硅摩爾比為1.0和液固比為20mL/g配制料漿，加入5g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為12)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至200℃，在1.3MPa壓力下恒溫反應(yīng)0.5h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要物相為莫來(lái)石、石英、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm，長(zhǎng)度為1～3μm，長(zhǎng)徑比為50～100；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75。
[0073] 步驟(2)：
[0074] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0075] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入3％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？?。坯體經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為7.8MPa，容重為805kg/m3。
[0076] 實(shí)施例4：
[0077] 本對(duì)比試驗(yàn)探討，水化硅酸鈣纖維添加劑制備過(guò)程的溫度對(duì)最終得到的性能影響，具體如下：
[0078] 步驟(1)：
[0079] 按照鈣硅摩爾比為1.2和液固比為20mL/g配制料漿，加入40g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為14)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至220℃，在2.5MPa壓力下恒溫反應(yīng)2h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要物相為莫來(lái)石、水化石榴石、托貝莫來(lái)石。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.1～0.5μm，長(zhǎng)度為1～2μm，長(zhǎng)徑比為10～20；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比1.5。
[0080] 步驟(2)：
[0081] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0082] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入3％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？颉Ｅ黧w經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石、水化石榴石。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為
3.5MPa，容重為652kg/m3。
[0083] 實(shí)施例5：
[0084] 本對(duì)比試驗(yàn)探討，水化硅酸鈣纖維添加劑的添加量較小對(duì)制得的砌塊產(chǎn)品的性能的影響，具體如下：
[0085] 步驟(1)：
[0086] 按照鈣硅摩爾比為1.0和液固比為20mL/g配制料漿，加入5g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為12)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至200℃，在1.3MPa壓力下恒溫反應(yīng)0.5h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要物相為莫來(lái)石、石英、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm，長(zhǎng)度為1～2μm，長(zhǎng)徑比為50～100；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75。
[0087] 步驟(2)：
[0088] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0089] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬螅蒙皾{泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入0.01％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？颉Ｅ黧w經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為3.3MPa，容重為605kg/m3。
[0090] 實(shí)施例6：
[0091] 本對(duì)比試驗(yàn)探討，水化硅酸鈣纖維添加劑的添加量較大對(duì)制得的砌塊產(chǎn)品的性能的影響，具體如下：
[0092] 步驟(1)：
[0093] 按照鈣硅摩爾比為1.0和液固比為20mL/g配制料漿，加入5g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為12)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至200℃，在1.3MPa壓力下恒溫反應(yīng)0.5h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要物相為莫來(lái)石、石英、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm，長(zhǎng)度為1～2μm，長(zhǎng)徑比為50～100；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75。
[0094] 步驟(2)：
[0095] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0096] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入1％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到?？颉Ｅ黧w經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、托貝莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為5.3MPa，容重為706kg/m3。
[0097] 實(shí)施例7：
[0098] 本對(duì)比試驗(yàn)探討，水化硅酸鈣纖維添加劑的添加量較大對(duì)制得的砌塊產(chǎn)品的性能的影響，具體如下：
[0099] 步驟(1)：
[0100] 按照鈣硅摩爾比為1.0和液固比為20mL/g配制料漿，加入5g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為12)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至200℃，在1.3MPa壓力下恒溫反應(yīng)0.5h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要物相為莫來(lái)石、石英、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm，長(zhǎng)度為1～2μm，長(zhǎng)徑比為50～100；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75。
[0101] 步驟(2)：
[0102] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0103] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入10％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到模框。坯體經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，?？蚝蟮呐黧w預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、托貝莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為7.2MPa，容重為820kg/m3。
[0104] 實(shí)施例8：
[0105] 本對(duì)比試驗(yàn)探討，水化硅酸鈣纖維添加劑的添加量較大對(duì)制得的砌塊產(chǎn)品的性能的影響，具體如下：
[0106] 步驟(1)：
[0107] 按照鈣硅摩爾比為1.0和液固比為20mL/g配制料漿，加入5g/L的NaOH調(diào)節(jié)料漿的pH值(pH為12)；將所得懸浮料漿放入壓力反應(yīng)釜中，攪拌升溫至200℃，在1.3MPa壓力下恒溫反應(yīng)0.5h；反應(yīng)結(jié)束后，將料漿冷卻至室溫，取出料漿，經(jīng)過(guò)固液分離、洗滌和干燥后，得產(chǎn)品(水化硅酸鈣纖維添加劑)。將得到的產(chǎn)品進(jìn)行XRD和SEM分析。產(chǎn)品的主要物相為莫來(lái)石、石英、水化硅酸鈣凝膠、托貝莫來(lái)石。水化硅酸鈣纖維的直徑為0.01～0.1μm，長(zhǎng)度為1～2μm，長(zhǎng)徑比為50～100；水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75。
[0108] 步驟(2)：
[0109] 澆注漿料含量(重量份計(jì))為：粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；鋁粉0.1份；
[0110] 按澆注漿料的比例將粉煤灰(和/或石英砂、礦渣)、石膏與水配制原漿，充分?jǐn)嚢韬?，用砂漿泵打入澆注攪拌機(jī)；然后再加入水泥、石灰；攪拌3min后，依次加入20％的水化硅酸鈣纖維添加劑(步驟(1)制備；以澆注漿料重量為基準(zhǔn))和鋁粉，控制擴(kuò)散度為17cm，攪拌50s，將漿料下到模框。坯體經(jīng)過(guò)預(yù)養(yǎng)、切割、蒸養(yǎng)，即得到加氣混凝土砌塊產(chǎn)品。靜養(yǎng)室的溫度和濕度分別為50℃、80％，模框后的坯體預(yù)養(yǎng)護(hù)2h；蒸養(yǎng)溫度和壓力為185℃、1.5MPa，蒸壓養(yǎng)護(hù)5h；得加氣混凝土砌塊。蒸壓養(yǎng)護(hù)過(guò)程的升溫和降溫時(shí)間都控制在2h。產(chǎn)品的主要礦物組成為石英、莫來(lái)石、托貝莫來(lái)石、水化硅酸鈣凝膠。砌塊產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度為4.8MPa，容重為755kg/m3。
[0111] 綜上分析
[0112] 綜合比較實(shí)施例1～4中水化硅酸鈣纖維添加劑的制備過(guò)程發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)合成水化硅酸鈣纖維的初始條件，可以制備出不同類(lèi)型和結(jié)晶形貌的水化硅酸鈣纖維，當(dāng)水熱合成溫度、鈣硅摩爾比及NaOH濃度等在協(xié)同的優(yōu)選范圍內(nèi)，合成的水化硅酸鈣纖維的鈣硅原子比為0.75，達(dá)到或者接近托貝莫來(lái)石分子的鈣硅原子比；再適當(dāng)控制水熱反應(yīng)時(shí)間在優(yōu)選的范圍內(nèi)，可以得到晶體尺寸細(xì)小的水化硅酸鈣纖維；制備的水化硅酸鈣纖維添加劑具有直徑和長(zhǎng)度小、比表面積大、活性高等特點(diǎn)。
[0113] 通過(guò)實(shí)施例1～8與對(duì)比例1的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，添加本發(fā)明制備得到的水化硅酸鈣纖維到加氣混凝土砌塊生產(chǎn)的澆注料漿中，可以誘導(dǎo)加氣混凝土砌塊中托貝莫來(lái)石的形成，從而有助于提高產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度。特別是，水熱反應(yīng)的溫度控制在180～200℃，水熱反應(yīng)pH控制在12～13的條件下制得的添加劑時(shí)(實(shí)施例2和3)，得到的砌塊產(chǎn)品的性能更優(yōu)。
[0114] 另外，研究還發(fā)現(xiàn)，水熱溫度高于200℃(實(shí)施例4)或者低于180℃(實(shí)施例1)得到的添加劑對(duì)砌塊產(chǎn)品的性能提升效果有限。
[0115] 本發(fā)明人還探討了添加劑的添加量對(duì)砌塊產(chǎn)品的性能的影響；研究發(fā)現(xiàn)，添加量較少時(shí)，對(duì)砌塊產(chǎn)品的性能的提升效果有限(實(shí)施例5)，隨著添加量的提升，砌塊產(chǎn)品的性能的不斷提升，但添加量達(dá)到10％以上時(shí)(實(shí)施例8)，性能反而有所下降。合適的水化硅酸鈣纖維添加量對(duì)加氣混凝土砌塊機(jī)械強(qiáng)度的提升作用具有促進(jìn)作用。
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