一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块

摘要

本发明公开了一种混凝土添加剂，包括以下重量比的组份：减水剂5～20份，水玻璃55～80份，早强剂1～2份，羟甲基丙基纤维素2～3份，十二烷基硫酸钠1～2份，水10～25份。本发明还公开了一种轻质复合砌块，由废弃蒸压加气混凝土碎料和添加有前述添加剂的泡沫混凝土组成。本发明的添加剂对水泥适应性强，促进早期水化反应，改善废弃蒸压加气混凝土碎料和泡沫混凝土界面粘结强度，泡沫稳定性强，应用该添加剂制得的轻质复合砌块无毒无味，轻质多孔、保温隔热性能好，强度高，起到了有效利用废弃物、环保的效果。

权利要求

1.一种混凝土添加剂，其特征在于包括以下重量比的组份：减水剂5～20份，水玻璃55～80份，早强剂1～2份，羟甲基丙基纤维素2～3份，十二烷基硫酸钠1～2份，水10～25份；所述混凝土添加剂应用于蒸压加气混凝土碎料和泡沫混凝土复合制备轻质复合砌块。

2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于由以下质量比的组份组成：减水剂8.0％～14.0％，水玻璃58.5％～75.0％，早强剂1.3％～1.8％，羟甲基丙基纤维素2.5％～

2.9％，十二烷基硫酸钠1.3％～1.8％，水12.0％～21.0％。

3.根据权利要求1或2所述的添加剂，其特征在于：所述减水剂为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的添加剂，其特征在于：所述水玻璃的模数为1.0～1.5，含固量为40％～60％。

5.根据权利要求1或2所述的添加剂，其特征在于：所述早强剂选自氯盐、硫酸盐、硝酸盐、有机早强剂和复合早强剂中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的添加剂，其特征在于其制备方法是先将减水剂、早强剂和水以400～600r/min的速度搅拌复配，再加入水玻璃、羟甲基丙基纤维素和十二烷基硫酸钠并以50～200r/min的速度搅拌复配。

7.一种轻质复合砌块，其特征在于由体积比为30％～50％的废弃蒸压加气混凝土碎料和50％～70％的泡沫混凝土组成，其中所述泡沫混凝土各组份质量比为：水泥20％～50％，粉煤灰20％～30％，矿粉30％～50％，对胶凝材料掺量为1.7％～4.0％的如权利要求1至6任一项所述的添加剂，稀释倍数为50倍的发泡剂；其水胶比为0.28～0.32。

8.根据权利要求7所述的轻质复合砌块，其特征在于：所述废弃蒸压加气混凝土碎料为碎石型，粒径范围为5mm～60mm；所述泡沫混凝土的干密度等级为A05～A08级。

9.一种制备权利要求7所述的轻质复合砌块的方法，其特征在于：制备泡沫混凝土，将废弃蒸压加气混凝土碎料浸水润湿后加入所述泡沫混凝土中强制搅拌均匀，经浇筑、成型、养护及切割后得到所述轻质复合砌块。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述泡沫混凝土的制备包括以下步骤：将发泡剂按稀释倍数与水混合后充分发泡形成泡沫，将水泥、粉煤灰、矿粉及所述添加剂与水均匀混合后形成浆体，将泡沫注入浆体中搅拌均匀。

说明书

一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块。

背景技术

[0002] 蒸压加气混凝土以质轻多孔的特性使其具有良好的隔热保温性能，并成为广泛用于框架结构的建筑材料；同时蒸压加气混凝土的制备可以节约原材料，吸纳废弃物，如电厂煤渣、飞灰等，提高能源利用效率的同时又具环保效益。但是蒸压加气混凝土在切割、搬运、运输等过程中会产生大量碎料，一个年产10万立方米的加气混凝土企业，每年会产生近0.8万立方米的碎料，这些碎料可经过粉磨、配料等措施回收再利用，但往往二次利用率低，能耗高、效率低下。生产企业一般将废弃蒸压加气混凝土碎料作堆放、丢弃、填埋处理，不仅占用土地而且浪费资源。

[0003] 废弃蒸压加气混凝土碎料仍兼具质轻多孔、隔热保温性能，有学者将其作轻集料应用于混凝土中用于屋顶保温层等部位，采用碎粉煤灰加气混凝土开发轻集料加气混凝土或利用破损蒸压加气混凝土砌块制作屋面保温材料。上述应用方式能够一定程度利用加气混凝土碎料，但是仍不能较大限度地发挥蒸压加气混凝土碎料的特性，并且存在众多关键性问题：蒸压加气混凝土吸水性高，其内部水分、水汽迁移速率大，并且其迁移呈各向同性，这一方面将会增加混凝土用水量，易发生泌水现象，易产生塑性收缩，另一方面会导致混凝土坍落度经时损失较大；废弃蒸压加气混凝土碎料强度低，在强制性搅拌过程中易发生二次破碎，导致砂率有所变化；并且此类混凝土干密度较大，强度低，收缩明显，保温隔热性能较差，成本较高，因此应用效果不理想。

[0004] 专利CN202731075U中公开了“一种碎裂蒸压加气混凝土块再生利用砌块”，该砌块由混凝土基材和填充于其中的碎裂蒸压加气混凝土砌块组成。所述砌块的制作方法是将部分混凝土基材注入模具底层，然后在中间铺设一层碎裂蒸压加气混凝土块，最后在表面注入一层混凝土基材；此种方法制备的砌块匀质性和整体性较差，并且采用铺设法的蒸压加气混凝土砌块和混凝土基材粘结性不易保证，不利于砌块强度发展；基材为普通混凝土时，砌块的干密度较大，强度较低，性价比较低。

[0005] 专利CN102731028A中公开了“一种轻质墙体材料的制备方法”，包括以下步骤：步骤一，将加气混凝土破碎,使其最大粒径在10mm以下；步骤二，将原料搅拌均匀得混凝土，所述原料包括破碎后的加气混凝土、水泥、陶粒、硅砂粉、减水剂、发泡剂和水；步骤三，在制备轻质墙体材料的模具内放置钢筋网架，将搅拌好的混凝土均匀布入模具内，振捣、压槽抽芯后经常压蒸汽养护，拆模后再经高温高压养护，即得所述轻质墙体材料。所述制备方法采用的加气混凝土经颚式破碎机破碎至粒径在10mm以下，破碎需一定能耗；原材料包括陶粒、硅砂粉，其材料价格较高；并且在墙体材料制备过程中需放置钢筋网架，振捣、压槽抽芯、常压蒸汽养护、高温高压蒸养，实施步骤较为复杂。

[0006] 专利CN1083798A中公开了一种“加气混凝土废碎渣墙体材料”，所述墙体材料由加气混凝土废碎渣、纤维材料、早强水泥、水溶性粘结剂水溶液及其它工业废料制成。加气混凝土废碎渣需经两级破碎筛分，制备出的墙体材料容重偏大，未充分契合加气混凝土废碎渣多孔轻质的固有性质。

[0007] 专利CN10283801A中公开了“一种废弃加气混凝土砌块活化的方法”，所述方法首先将废弃的加气混凝土砌块破碎为加气混凝土碎块；再对加气混凝土碎块煅烧，并降至室温；最后将以上处理后的加气混凝土碎块放入球磨机内进行球磨。上述专利仅提供了一种废弃加气混凝土的活化方法。

[0008] 专利CN101215110中公开了一种“加气混凝土废料综合利用的处理方法”，包括以下步骤，首先将加气混凝土废料烘干与无水石膏或二水石膏煅烧后以一定的质量百分数配比混合后，于球磨机内粉磨，制得膨胀剂；将该膨胀剂与硅酸盐水泥混合均匀，制得膨胀水泥。若把加气混凝土废料在高温下煅烧后，于球磨机内粉磨至比表面积为300～400g/cm2的粉料，即制得胶凝材料；将该粉料以每立方米50～150kg的数量作为填料取代石灰或石粉填充致密实混凝土。所述应用采用了煅烧-粉磨的工艺，过程较复杂，且需消耗大量能耗。

[0009] 专利CN103028364A中公开了一种“蒸压加气混凝土碎屑在吸附油类泄漏物上的应用”，所述应用采用的方法包括如下步骤：收集蒸压加气混凝土碎屑；将上述蒸压加气混凝土碎屑覆盖在油类泄漏物上进行吸附。所述应用的技术领域不属于建筑材料领域。

[0010] 目前公开过的技术资料均无法改善废弃蒸压加气混凝土碎料和泡沫混凝土的复合性能，亦难以以此为原料制备高性能的砌块。

发明内容

[0011] 本发明提供了一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块，其克服了现有技术所存在的不足之处。

[0012] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种混凝土添加剂，包括以下重量比的组份：减水剂5～20份，水玻璃55～80份，早强剂1～2份，羟甲基丙基纤维素2～3份，十二烷基硫酸钠1～2份，水10～25份。

[0013] 优选的，所述添加剂由以下质量比的组份组成：减水剂8.0％～14.0％，水玻璃58.5％～75.0％，早强剂1.3％～1.8％，羟甲基丙基纤维素2.5％～2.9％，十二烷基硫酸钠
1.3％～1.8％，水12.0％～21.0％。

[0014] 优选的，所述减水剂为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的一种。

[0015] 优选的，所述水玻璃的模数为1.0～1.5，含固量为40％～60％。

[0016] 优选的，所述早强剂选自氯盐、硫酸盐、硝酸盐、有机早强剂和复合早强剂中的一种。

[0017] 优选的，其制备方法是先将减水剂、早强剂和水以400～600r/min的速度搅拌复配，再加入水玻璃、羟甲基丙基纤维素和十二烷基硫酸钠并以50～200r/min的速度搅拌复配。

[0018] 一种轻质复合砌块，由体积比为30％～50％的废弃蒸压加气混凝土碎料和50％～70％的泡沫混凝土组成，其中所述泡沫混凝土各组份及质量比为：水泥20％～50％，粉煤灰
20％～30％，矿粉30％～50％，对胶凝材料掺量为1.7％～4.0％的上述添加剂，稀释倍数为
50倍的发泡剂；其水胶比为0.28～0.32。本领域技术人员可知，这里的胶凝材料是指水泥、粉煤灰和矿粉。

[0019] 优选的，所述废弃蒸压加气混凝土碎料为碎石型，粒径范围为5mm～60mm；所述泡沫混凝土的干密度等级为A05～A08级。

[0020] 一种制备上述轻质复合砌块的方法，是制备泡沫混凝土，将废弃蒸压加气混凝土碎料浸水润湿后加入所述泡沫混凝土中强制搅拌均匀，经浇筑、成型、养护及切割后得到所述轻质复合砌块。

[0021] 优选的，所述泡沫混凝土的制备包括以下步骤：将发泡剂按稀释倍数与水混合后充分发泡形成泡沫，将水泥、粉煤灰、矿粉及所述添加剂与水均匀混合后形成浆体，将泡沫注入浆体中搅拌均匀。

[0022] 相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

[0023] 1.本发明的功能型添加剂对水泥适应性强，促进早起水化反应，改善了蒸压加气混凝土碎料和新拌泡沫混凝土界面的粘结性能，并且使泡沫混凝土不产生破泡、塌模等现象；

[0024] 2.利用废弃蒸压加气混凝土碎料和泡沫混凝土复合制备出高强度的砌块，强度与干密度比值大，无毒无味，具有轻质多孔、保温隔热性能；有效利用了废弃蒸压加气混凝土碎料，使该废弃物得到绿色应用，提高了利用率，充分契合了废弃蒸压加气混凝土碎料的自有性质；

[0025] 3.砌块制作工艺简单，成型无需加压或震动，无需蒸养，仅需标准养护再干燥即可，后期使用中无收缩现象，性质稳定，可实现规模化生产，可根据需要切割成不同形状或尺寸规格。

[0026] 以下实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块不局限于实施例。

具体实施方式

[0027] 本发明应用实例中所采用的水泥为P·O42.5级水泥，粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，矿粉为S95级，发泡剂为动物蛋白类发泡剂。轻质复合砌块的干密度和力学性能试验参照《泡沫混凝土》JG/T266-2011的相关规定执行。

[0028] 实施例1

[0029] 将聚羧酸减水剂、早强剂三乙醇胺和水以8.0％、1.3％和12.0％的组分质量比混合，在500r/min的搅拌速度下强制搅拌2min；然后将水玻璃(模数1.0，含固量40％)、羟甲基丙基纤维素和十二烷基硫酸钠以74.9％、2.5％和1.3％的组分质量比加入到上述溶液中，在100r/min的搅拌速度下强制搅拌3min，经过复配得到功能性混凝土添加剂。

[0030] 以A07级泡沫混凝土为例，其组分质量比例分别为：水泥30％、粉煤灰30％、矿粉40％，对胶凝材料掺量为4％的上述功能型添加剂，稀释倍数为50倍的发泡剂，水胶比0.32，制作过程为：将发泡剂按稀释倍数与水混合后充分发泡形成泡沫，将上述比例的水泥、粉煤灰、矿粉及添加剂与水混合均匀后形成浆体，将泡沫注入浆体中搅拌均匀。

[0031] 轻质复合砌块的制作过程为：将体积占比为30％的浸水润湿的废弃蒸压加气混凝土碎料加入到泡沫混凝土中强制搅拌2min，其中废弃蒸压加气混凝土碎料的粒径范围为5mm～60mm，最后经浇筑、成型、养护、切割得到所需尺寸的砌块，按照规定方法进行检测，轻质复合砌块的干密度为705kg/m3，抗压强度为2.6MPa。

[0032] 实施例2

[0033] 将聚羧酸减水剂、早强剂三乙醇胺和水以14.0％、1.8％和21.0％的组分质量比混合，在500r/min的搅拌速度下强制搅拌2min；然后将水玻璃(模数1.5，含固量60％)、羟甲基丙基纤维素和十二烷基硫酸钠以58.5％、2.9％和1.8％的组分质量比加入到上述溶液中，在100r/min的搅拌速度下强制搅拌3min，经过复配得到功能性混凝土添加剂。

[0034] 以A08级泡沫混凝土为例，其组分质量比例分别为：水泥35％、粉煤灰25％、矿粉40％，对胶凝材料掺量为1.7％的上述功能型添加剂，稀释倍数为50倍的发泡剂，水胶比
0.3，制作过程为：将发泡剂按稀释倍数与水混合后充分发泡形成泡沫，将上述比例的水泥、粉煤灰、矿粉及添加剂与水混合均匀后形成浆体，将泡沫注入浆体中搅拌均匀。

[0035] 轻质复合砌块的制作过程为：将体积占比为40％的浸水润湿的废弃蒸压加气混凝土碎料加入到泡沫混凝土中强制搅拌2min，其中废弃蒸压加气混凝土碎料的粒径范围为5mm～60mm，最后经浇筑、成型、养护、切割得到所需尺寸的砌块，按照规定方法进行检测，轻质复合砌块的干密度为811kg/m3，抗压强度为4.1MPa。

[0036] 本领域普通技术人员可知，当本发明的技术参数在如下范围内变化时，可以预期得到与上述实施例相同或相近的技术效果：

[0037] 一种混凝土添加剂，包括以下重量比的组份：减水剂5～20份，水玻璃55～80份，早强剂1～2份，羟甲基丙基纤维素2～3份，十二烷基硫酸钠1～2份，水10～25份。较为优选的，所述添加剂由以下质量比的组份组成：减水剂8.0％～14.0％，水玻璃58.5％～75.0％，早强剂1.3％～1.8％，羟甲基丙基纤维素2.5％～2.9％，十二烷基硫酸钠1.3％～1.8％，水12.0％～21.0％。所述减水剂为萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的一种。所述水玻璃的模数为1.0～1.5，含固量为40％～60％。所述早强剂选自氯盐、硫酸盐、硝酸盐、有机早强剂和复合早强剂中的一种。

[0038] 一种轻质复合砌块，由体积比为30～50％的废弃蒸压加气混凝土碎料和50％～70％的泡沫混凝土组成，其中所述泡沫混凝土各组份及质量比为：水泥20％～50％，粉煤灰
20％～30％，矿粉30％～50％，对胶凝材料掺量为1.7％～4.0％的上述添加剂，稀释倍数为
50倍的发泡剂；其水胶比为0.28～0.32。所述废弃蒸压加气混凝土碎料为碎石型，粒径范围为5mm～60mm；所述泡沫混凝土的干密度等级为A05～A08级。

[0039] 上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种混凝土添加剂及应用该添加剂的轻质复合砌块，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。