一种利用水淬锰渣—粉煤灰制备加气混凝土的方法

摘要

本发明公开了一种利用水淬锰渣—粉煤灰制备加气混凝土的方法。原料重量百分比：水泥9%-13%，石灰11%-15%，水淬锰渣10%-20%，粉煤灰52%-68%，石膏2%-4%，水料比为0.50-0.55，铝粉膏为干料总重量的0.12%。水淬锰渣—粉煤灰加气混凝土砌块经原料粉磨、配料、快速搅拌、浇注、静养发气、切割、蒸压养护等工序制备而成，蒸压养护工艺制度为: 升温2小时至温度185-190℃，同时大气压达到1.2-1.25MPa、恒温恒压6.5-7小时，再降温降压2小时到常温常压，最终得到产品的绝干抗压强度达到2.55MPa 以上，干体积密度为478-525kg/m3。本发明制备出优质的B05级加气混凝土砌块产品，不仅为建材市场提供了轻质高强的加气混凝土产品，也为水淬锰渣的资源化利用找到一条新的途径。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用水淬锰渣—粉煤灰制备加气混凝土的方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，能源的消耗量和消耗速度在逐渐的增加，能源问题和环境问题日益突出，两者成为21世纪人类面临的重大考验。据报道，到2020年，全国城乡房屋建筑将增建筑面积约300亿m²，建筑能耗占我国能源总消耗量的30%，发展建筑节能刻不容缓。根据我国的节能政策，从2010年起到2020年，平均节能率要达到65%，建筑节能将成为提高全社会能源使用效率的首要方面。

加气混凝土砌块是一种气孔均匀、表面平整、棱角整齐、施工简便的轻质节能的新型墙体材料，具有轻质、保温、隔热、不燃等特点。主要是以粉煤灰、砂或其他工业废渣为原料（掺量65%以上），经原料处理、配料、搅拌、发气、切割、养护等工艺制成的产品，可用于代替传统的粘土砖，用于墙体砌筑，单位体积重量是粘土砖的三分之一，保温性能是粘土砖的3～4倍，隔音性能是粘土砖的2倍，抗渗性能是粘土砖的1倍以上，砌块的砌体强度约为砌块自身强度的80%（红砖为30%），是一种良好的具有节能保温功能的建筑材料。

与此同时，国家相关墙体改革政策、建筑节能政策和环保政策都鼓励对各种工业废渣进行建材资源化，大力推广轻质、保温的新型墙体材料。水淬锰渣作为一种大宗工业废渣，是锰铁合金、硅锰合金在高炉冶炼过程中排放的高温炉渣经水淬急冷形成的废渣。水淬锰渣广泛分布于广西、湖南、辽宁、贵州等省区，目前全国水淬锰渣年排放量约2000万吨，至今累计堆积已超过1亿吨。

中国发明专利（CN103922652A）公开了一种利用水淬锰渣—砂制备加气混凝土的方法。中国发明专利（CN103979997A）公开了一种利用水淬锰渣作骨料制备高强度加气混凝土的方法。目前，利用水淬锰渣与粉煤灰复合制备加气混凝土的方法未见有报道。

针对目前水淬锰渣资源化利用率不高的问题，以及国家节能墙材相关规划要求，提出将水淬锰渣复合粉煤灰用于制备加气混凝土，利用其具有潜在活性的特点，通过物料-化学共激发方法（物理粉磨活性激发，石灰碱性条件活性激发），可以充分发挥水淬锰渣的潜在活性，促使水淬锰渣参与到加气混凝土的水热反应中，生成托勃莫来石，从而提高制品强度。提高锰渣资源化利用率的同时，制备出优质的加气混凝土制品，既解决了锰渣污染环境社会现状，又为建筑行业提供了一种优质的节能墙体材料，具有明显的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明目的是为了解决目前水淬锰渣利用率不高、污染环境等问题，根据加气混凝土可以充分利用工业固体废弃物的特点，提供一种将水淬锰渣替代部分粉煤灰作为硅质材料制备蒸压加气混凝土砌块的方法。

本发明具体步骤为：

（1）按重量百分比配料：水泥9%-13%，石灰11%-15%，水淬锰渣10%-20%，粉煤灰52%-68%，石膏2%-4%，水料比为0.50-0.55，铝粉膏为干料总重量的0.12%。

（2）将水淬锰渣烘干至含水率小于1%，放入球磨机中粉磨至比表面积400-450m²/kg，粉煤灰在球磨机中磨至比表面积350-400 m²/kg，石灰磨至比表面积380-420m²/kg 。

（3）将石膏、水泥和步骤（2）所得到的水淬锰渣微粉、粉煤灰按照步骤（1）的配比均匀混合后加水一起搅拌2-3 分钟得混合料浆。

（4）将步骤（2）所得到的石灰加入到步骤（3）所得混合料浆中搅拌4-5 分钟，然后加入干料总重量0.12% 的铝粉膏再搅拌30 秒，得到混合均匀的料浆，而后将混合均匀的料浆迅速倒入加气混凝土砌块模具内发气，搅拌过程中设置保温措施，保证料浆浇注时的入模温度在40-45℃ 。

（5）将装有浇注料的模具放在45-50℃温度下养护2.5-3小时，使料浆正常发气和稠化，强度达到切割要求后，按要求尺寸切割坯体。

（6）将加气混凝土砌块模具拆除，并将切好的加气混凝土砌块送至蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护工艺制度为: 升温升压2小时至温度185-190℃、大气压达到1.2-1.25MPa，恒温恒压6.5-7小时，再降温降压2 小时到常温常压，即得到加气混凝土砌块产品。

所制得的水淬锰渣—粉煤灰蒸压加气混凝土砌块绝干抗压强度达到2.55MPa以上，干体积密度为478-525kg/m³，符合国标GB11968-2006规定的B05级加气混凝土优等品和合格品的要求。

本发明利用了水淬锰渣具有潜在活性的特点，通过物料-化学共激发方法（物理粉磨活性激发，石灰碱性条件活性激发），可以充分发挥水淬锰渣的潜在活性，促使水淬锰渣参与到加气混凝土的水热反应中，生成托勃莫来石，从而提高制品强度。

具体实施方式

实施例1：

（1）按重量百分比配料：水泥9%，石灰11%，水淬锰渣10%，粉煤灰68%，石膏2%，水料比为0.55，铝粉膏为干料总重量的0.12%。

（2）将水淬锰渣烘干至含水率小于1%，放入球磨机中粉磨至比表面积438m²/kg，粉煤灰在球磨机中磨至比表面积400 m²/kg，石灰磨至比表面积413m²/kg 。

（3）将石膏、水泥和步骤（2）所得到的水淬锰渣微粉、粉煤灰按照步骤（1）的配比均匀混合后加水一起快速搅拌3分钟得混合料浆。

（4）将步骤（2）所得到的石灰粉加入到步骤（3）所得混合料浆中快速搅拌5分钟，然后加入干料总重量0.12% 的铝粉膏再搅拌30 秒，得到混合均匀的料浆，而后将混合均匀的料浆迅速倒入加气混凝土砌块模具内发气，搅拌过程中设置保温措施，保证料浆浇注时的入模温度在43℃ 。

（5）将装有浇注料的模具放在47℃温度下养护3小时，使料浆正常发气和稠化，强度达到切割要求后，按要求尺寸切割坯体。

（6）将加气混凝土砌块模具拆除，并将切好的加气混凝土砌块送至蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护工艺制度为: 升温升压2小时至温度190℃、大气压达到1.25MPa，恒温恒压7小时，再降温降压2小时到常温常压，即得到容重为486kg/m³、强度为4.45MPa的加气混凝土砌块产品。

实施例 2：

（1）按重量百分比配料：水泥9%，石灰13%，水淬锰渣15%，粉煤灰60%，石膏3%，水料比为0.53，铝粉膏为干料总重量的0.12%。

（2）将水淬锰渣烘干至含水率小于1%，放入球磨机中粉磨至比表面积445m²/kg，粉煤灰在球磨机中磨至比表面积380 m²/kg，石灰磨至比表面积407m²/kg 。

（3）将石膏、水泥和步骤（2）所得到的水淬锰渣微粉、粉煤灰按照步骤（1）的配比均匀混合后加水一起快速搅拌2.5 分钟得混合料浆。

（4）将步骤（2）所得到的石灰粉加入到步骤（3）所得混合料浆中快速搅拌4.5 分钟，然后加入干料总重量0.12% 的铝粉膏再搅拌30 秒，得到混合均匀的料浆，而后将混合均匀的料浆迅速倒入加气混凝土砌块模具内发气，搅拌过程中设置保温措施，保证料浆浇注时的入模温度在44℃ 。

（5）将装有浇注料的模具放在50℃温度下养护2.8小时，使料浆正常发气和稠化，强度达到切割要求后，按要求尺寸切割坯体。

（6）将加气混凝土砌块模具拆除，并将切好的加气混凝土砌块送至蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护工艺制度为: 升温升压2小时至温度190℃、大气压达到1.25MPa，恒温恒压7小时，再降温降压2小时到常温常压，即得到容重为478kg/m³、强度为3.86MPa的加气混凝土砌块产品。

实施例3：

（1）按重量百分比配料：水泥11%，石灰13%，水淬锰渣20%，粉煤灰54%，石膏2%，水料比为0.51，铝粉膏为干料总重量的0.12%。

（2）将水淬锰渣烘干至含水率小于1%，放入球磨机中粉磨至比表面积426m²/kg，粉煤灰在球磨机中磨至比表面积371 m²/kg，石灰磨至比表面积390m²/kg 。

（3）将石膏、水泥和步骤（2）所得到的水淬锰渣微粉、粉煤灰按照步骤（1）的配比均匀混合后加水一起快速搅拌2.5 分钟得混合料浆。

（4）将步骤（2）所得到的石灰粉加入到步骤（3）所得混合料浆中快速搅拌4 分钟，然后加入干料总重量0.12% 的铝粉膏再搅拌30 秒，得到混合均匀的料浆，而后将混合均匀的料浆迅速倒入加气混凝土砌块模具内发气，搅拌过程中设置保温措施，保证料浆浇注时的入模温度在40℃ 。

（5）将装有浇注料的模具放在45℃温度下养护2.5小时，使料浆正常发气和稠化，强度达到切割要求后，按要求尺寸切割坯体。

（6）将加气混凝土砌块模具拆除，并将切好的加气混凝土砌块送至蒸压釜中进行蒸压养护，蒸压养护工艺制度为: 升温升压2小时至温度185℃、大气压达到1.2MPa，恒温恒压6.5小时，再降温降压2小时到常温常压，即得到容重为510kg/m³、强度为3.25MPa的加气混凝土砌块产品。