一种自燃煤矸石全轻混凝土砖及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种自燃煤矸石全轻混凝土砖，原料包括水泥、粉煤灰、硅灰、自燃煤矸石粗集料、自燃煤矸砂细集料、拌合水、减水剂、早强剂、引气剂、聚丙烯混合纤维和功能材料。制备方法主要包括：原料预处理、投料搅拌、浇注振捣成型和养护，得到自燃煤矸石全轻混凝土砖。所制备的自燃煤矸石全轻混凝土砖表观密度为1920kg/m3～2138kg/m3，且强度等级≥C20，抗冻等级≥F50。本发明专利技术还提供了一种自燃煤矸石全轻混凝土砖的应用，可用于制备自燃煤矸石全轻混凝土徽派仿古砖，解决了传统徽派建材生产成本高、能耗高、效率低和污染环境的问题，自燃煤矸石全轻混凝土仿古砖，产品附加值高，也为仿古砖的制作提供了一个新的绿色发展方向。古砖的制作提供了一个新的绿色发展方向。古砖的制作提供了一个新的绿色发展方向。

【技术实现步骤摘要】
一种自燃煤矸石全轻混凝土砖及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于煤矸石利用
，具体涉及一种自燃煤矸石全轻混凝土砖及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]不同流派的建筑以其独有的历史与文化积淀书写着各自的故事，其中，徽派民居大多为雕镂精湛的青瓦白墙，苏派建筑以清淡雅素的砖雕门楼为主。中国最早的砖出现在公元前3500年到公元前3000年，以细泥红陶为原料经过高温烧制而成，在西汉时期出现了青砖。砖坯在氧化氛围下烧成颜色是红色的(高价氧化铁)，若焙烧完成后通过喷水、闷窑等工艺，使砖坯在还原氛围下，高价氧化铁还原成氧化亚铁后产品呈现青色。青砖质地较致密，耐磨、抗腐，耐久性高于红砖。但现代化的生产工艺很难营造还原氛围，因此我们目前看到的烧结砖大多是红色的，而青砖往往是小作坊生产的，产品质量波动大。另外，烧结产品耗能且对环境造成污染，已经不能满足建筑工业化的发展需求。随着社会的发展，科技的进步，传统的建筑材料与建造方式，逐渐被新的材料与新的建造方式所取代，本专利技术提出的自燃煤矸石全轻混凝土仿古砖可以说是跟随社会发展而出现的新型徽派建筑材料。
[0003]另外，随着现代旅游业的兴起，徽派建筑独特的艺术特色与历史价值得到发掘。以及随着人们生活水平的提高，仿古砖回归自然、返朴归真的特殊装饰效果迎合了现代都市人的品味。很多旅游景点、普通百姓住户已经开始采用仿古砖进行室内外装修，逐渐形成一道风景线。但目前我国大多数地砖生产企业一般采用天然砂石制作混凝土仿古砖，采用陶粒制备轻质混凝土仿古墙砖。随着资源环境约束的持续加重，天然砂石集料及黏土烧结陶粒让企业背负较大的经济和环保压力，自燃煤矸石全轻混凝土仿古砖可彻底解决上述瓶颈问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种自燃煤矸石全轻混凝土砖及其制备方法和应用，本专利技术自燃煤矸石全轻混凝土砖的表观密度为1920kg/m3～2100kg/m3，可用于制备徽派仿古砖，解决了传统徽派建筑材料生产成本高、能耗高、效率低和污染环境等问题，为仿古砖的制作提供了一个新的绿色发展方向。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种自燃煤矸石全轻混凝土砖，包括以下质量份的原料：水泥1份、粉煤灰0份～0.25份、硅灰0份～0.006份、自燃煤矸石粗集料1.1份～2.0份、自燃煤矸砂细集料0.35份～2.1份、拌合水0.4～0.5份、减水剂0.02份～0.031份、早强剂0份～0.03份、引气剂0份～0.0008份、聚丙烯混合纤维0份～0.005份和功能材料0份～0.111份；所述水泥为R
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SAC42.5硫铝酸盐水泥或P
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O42.5普通硅酸盐水泥；所述自燃煤矸石粗集料和自燃煤矸砂细集料均是自燃煤矸石和自燃煤矸石陶粒的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂；所述功能材料为乳胶粉、消泡剂和亮光剂的混合物或乳胶粉、消泡剂、亮光剂和颜料的混合物。
[0006]优选地，所述自燃煤矸石粗集料为连续粒级的公称粒径d1，5mm＜d1≤20mm；所述自燃煤矸砂细集料为连续粒级的公称粒径d2≤5mm。
[0007]优选地，所述聚丙烯混合纤维为质量比为4:1的聚丙烯粗纤维和聚丙烯细纤维的混合物；所述聚丙烯粗纤维的长度为40mm、直径为2mm，所述聚丙烯细纤维的长度为20mm、直径为0.5mm。
[0008]优选地，所述减水剂为JJ
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A型醚类聚羧酸减水剂或FDN
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C型奈系减水剂；所述引气剂为改性松香热聚物引气剂；所述早强剂为FCM
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10型纳米早强剂。
[0009]优选地，所述乳胶粉为VAE可再生分散乳胶粉，所述消泡剂为SJ
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101型消泡剂，所述亮光剂为CP3005型亮光剂，所述颜料为金属氧化物颜料。
[0010]在自燃煤矸石全轻混凝土砖中，包含自燃煤矸石粗集料和自燃煤矸砂细集料，二者占混凝土总质量的68％～80％，产品节能环保。自燃煤矸石孔隙率大、吸水率高，集料具有“微泵”作用，且具有一定的活性，可以改善集料与水泥基体界面过渡区结构。自燃煤矸石集料、水泥石及界面过渡区三相之间匹配度较高，因此可利用自燃煤矸石制备中等强度等级混凝土砖。在此基础上，通过掺入引气剂、增强剂和各种功能材料，可以保证自燃煤矸石全轻混凝土砖的抗冻性等耐久性。
[0011]本专利技术还提供了一种制备上述自燃煤矸石全轻混凝土砖的方法，该方法为：
[0012]S1、原料预处理：
[0013]对自燃煤矸石粗集料和自燃煤矸砂细集料提前1h进行附加水润湿处理，然后混合均匀，得到混合物a；所述自燃煤矸石粗集料中附加水用量为自燃煤矸石粗集料1h吸水率的80％；所述自燃煤矸砂细集料中附加水用量为自燃煤矸砂细集料1h吸水率的60％；
[0014]将水泥、粉煤灰和硅灰混合均匀，得到混合物b；
[0015]将功能材料混合均匀，得到混合物c；
[0016]将减水剂、早强剂和引气剂混合后掺入拌和水中搅拌均匀，得到混合物d；
[0017]S2、投料搅拌：将S1中混合物a、混合物b，搅拌均匀，然后加入聚丙烯混合纤维，搅拌均匀，再加入混合物c，搅拌均匀，最后加入混合物d，搅拌均匀后，得到混凝土拌合物；所述混凝土拌合物搅拌总时间≥10min；
[0018]S3、浇注振捣成型：将S2中得到的混凝土拌合物浇注到硅胶模具中，经振捣成型，得到自燃煤矸石全轻混凝土砖半成品；当所述水泥为R
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SAC42.5硫铝酸盐水泥时，浇注后30min内进行了覆盖和洒水；
[0019]S4、养护：将S3中得到的自燃煤矸石全轻混凝土砖半成品进行养护，得到自燃煤矸石全轻混凝土砖；
[0020]当所述水泥为P
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O42.5普通硅酸盐水泥时，所述自燃煤矸石全轻混凝土砖半成品的养护方式为控温控湿养护，所述控温控湿养护的方法为：将所述自燃煤矸石全轻混凝土砖半成品放在自然环境下静停30min，以20℃/h的升温速率升温至50℃，恒温保持4h，然后自然冷却至室温并拆模，之后进行自然养护；所述控温控湿养护过程中的湿度为60％～80％；所述控温控湿养护方法全程共需16h～20h；所述自燃煤矸石全轻混凝土砖的28d抗压强度为27.7MPa～31.5MPa；
[0021]当所述水泥为R
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SAC42.5硫铝酸盐水泥时，所述自燃煤矸石全轻混凝土砖半成品的养护方式为自然养护；所述自然养护的方法为：将所述自燃煤矸石全轻混凝土砖半成品
放在自然环境下养护2h～4h，然后拆模再在自然环境下养护3d；所述自燃煤矸石全轻混凝土砖的3d抗压强度为26.8MPa～27.9MPa。
[0022]优选地，S4中所述自燃煤矸石全轻混凝土砖的表观密度为1920kg/m3～2138kg/m3。
[0023]自燃煤矸石全轻混凝土与普通混凝土不同，湿度过大对自燃煤矸石全轻混凝土强度发展不利，特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自燃煤矸石全轻混凝土砖，其特征在于，包括以下质量份的原料：水泥1份、粉煤灰0份～0.25份、硅灰0份～0.006份、自燃煤矸石粗集料1.1份～2.0份、自燃煤矸砂细集料0.35份～2.1份、拌合水0.4～0.5份、减水剂0.02份～0.031份、早强剂0份～0.03份、引气剂0份～0.0008份、聚丙烯混合纤维0份～0.005份和功能材料0份～0.111份；所述水泥为R
·
SAC42.5硫铝酸盐水泥或P
·
O42.5普通硅酸盐水泥；所述自燃煤矸石粗集料和自燃煤矸砂细集料均是自燃煤矸石和自燃煤矸石陶粒的混合物；所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂；所述功能材料为乳胶粉、消泡剂和亮光剂的混合物或乳胶粉、消泡剂、亮光剂和颜料的混合物。2.根据权利要求1所述的自燃煤矸石全轻混凝土砖，其特征在于，所述自燃煤矸石粗集料为连续粒级的公称粒径d1，5mm＜d1≤20mm；所述自燃煤矸砂细集料为连续粒级的公称粒径d2≤5mm。3.根据权利要求1所述的自燃煤矸石全轻混凝土砖，其特征在于，所述聚丙烯混合纤维是质量比为4:1的聚丙烯粗纤维和聚丙烯细纤维的混合物；所述聚丙烯粗纤维的长度为40mm、直径为2mm，所述聚丙烯细纤维的长度为20mm、直径为0.5mm。4.根据权利要求1所述的自燃煤矸石全轻混凝土砖，其特征在于，所述聚羧酸减水剂为JJ
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A型醚类聚羧酸减水剂，所述萘系减水剂为FDN
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C型奈系减水剂；所述引气剂为改性松香热聚物引气剂；所述早强剂为FCM
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10型纳米早强剂。5.根据权利要求1所述的自燃煤矸石全轻混凝土砖，其特征在于，所述乳胶粉为VAE可再生分散乳胶粉，所述消泡剂为SJ
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101型消泡剂，所述亮光剂为CP3005型亮光剂，所述颜料为金属氧化物颜料。6.一种制备如权利要求1～5任一权利要求所述自燃煤矸石全轻混凝土砖的方法，其特征在于，该方法为：S1、原料预处理：对自燃煤矸石粗集料和自燃煤矸砂细集料提前1h进行附加水润湿处理，然后混合均匀，得到混合物a；所述自燃煤矸石粗集料中附加水用量为自...

【专利技术属性】
技术研发人员：周梅，崔家维，张凯，张萌，刘成，
申请(专利权)人：辽宁屿衡矿产资源综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：