一种稻壳轻质砌块及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种轻质砌块及其制备方法，具体涉及一种稻壳轻质砌块及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 现今，针对普通砌块偏重这一问题，大致有两种技术路线，一是以轻质材料代替重 骨料改变原料组成以降低砌块自重，但现有的诸多轻质材料价格相对较高且产量有限，尤 其是存在振捣过程中轻质材料上浮的问题；二是通过不同的制作工艺、养护方法来解决砌 块自重过大的问题，该技术路线制作工艺相对复杂、养护成型条件较高，产品生产投资高。
[0003] 例如，现有技术中稻壳砂浆轻质节能复合墙板是以钢筋和稻壳砂浆为板材骨架， 与岩棉板复合而成，适用于9层及9层以下的住宅，单层、多层以及高层工业建筑，耐火等 级为一级的非承重外墙。蒸压灰砂砖以适当比例的石灰和石英砂、砂或细砂岩，经磨细、加 水拌和、半干法压制成型并经蒸压养护而成。砖体有实心和空心两种，其强度等级有MU10、 MU15、MU20、MU25四个等级，砖的规格为240mmX115mmX53mm。粉煤灰砖以粉煤灰、石灰为 主要原料，掺加适量石膏和骨料经胚料制备、压制成型，高压或常压，蒸汽养护而成的实心 砖，其强度等级有.7.5、]\^10、]\^15、]\^20四个等级。砖的规格为24〇11111^11511111^53111111。非 烧结普通粘土砖简称免烧砖，是以粘土为主要原料，经粉碎、搅拌、压制成型，自然养护而成 的实心砖，其强度等级有MU7. 5、MU10、MU15三个等级。砖的规格为240mmX115mmX53mm。 混凝土砌块是将粉煤灰真空脱水、石灰混合秋末后放入料浆搅拌机中，加入水泥、水，进行 料浆搅拌；然后将动物性发泡剂和水放入泡沫搅拌机中搅拌后放入料浆搅拌机中与料浆混 合、搅拌，模具浇注，蒸汽养护，拆模后即为成品。分为混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、 泡沫混凝土砌块等。一般规格为600mmX 120/180/240mmX200/250/300mm。陶粒混凝土空 心砌块是以陶粒为粗骨料，以陶砂加其它工业废料为细骨料，以水泥为胶凝材料，经机械搅 拌，机械成型，自然养护而成。一般规格390mmX240/190/180mmX190mm等。上述砌块存在 制作成本高，工艺复杂，养护成型条件高，制备中轻质材料存在上浮等问题。
[0004] 目前，交通部公路科学研宄所的高汉忠等通过在水泥砂浆中掺入稻壳后研宄了其 稻壳水泥混凝土的基本性能，研宄表明稻壳混凝土的表观密度在0. 8-1. 3g/cm3范围内变 动；导热系数为0. 23WAm ·Κ)左右；抗压强度为8-15MPa，抗折强度为2-6MPa ;稻壳混凝土 抗冻性能好，在_25°C经25次冻融后其试件均无变化。谢琼等经过进一步研宄，将稻壳作为 骨料制备混凝土，研宄不同稻壳掺量对混凝土的表观密度和抗压强度影响，研宄表明随着 稻壳掺量的增加，稻壳混凝土的强度逐渐降低；随着稻壳掺量的增加，稻壳混凝土的表观密 度逐渐降低，稻壳混凝土 14d的抗压强度随着稻壳掺量的增加基本呈线性下降，各个掺量 之间的变化率基本一致。稻壳混凝土 28d的抗压强度随着稻壳掺量的增加呈现3个变化阶 段，稻壳掺量在0~6%之间时，稻壳混凝土的强度降低幅度较小；稻壳掺量在6%~13% 之间时稻壳混凝土的强度降低幅度变大；稻壳掺量大于13%时，稻壳混凝土强度降低的幅 度又变小。在稻壳掺量增加到13%时，稻壳混凝土的表观密度已经达到轻集料混凝土的范 围。因此，研制一种利用废弃物稻壳逐级代替普通砌块中质量较重的砂的稻壳轻质砌块，不 仅可以极大地拓宽了稻壳综合利用的途径，而且也为建筑墙体市场提供了一种新的轻质墙 体广品。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种价格低、质量轻的稻壳轻质砌块。
[0006] 本发明进一步所要解决的技术问题是，提供一种工艺简单、养护成型成本低的稻 壳轻质砌块的制备方法。
[0007] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种稻壳轻质砌块，由以下质量分数 的原材料制成，稻壳5~50份（优选45份），工程砂770~1540份（优选847份），42. 5 级普通硅酸盐水泥200~220份（优选212份），水240~310份（优选300份）。
[0008] 进一步，所述工程砂粒径为0~5mm的沙。
[0009] 进一步，所述所述水泥为42. 5级普通硅酸盐水泥。
[0010] 本发明进一步解决其技术问题采用的技术方案是，一种稻壳轻质砌块的制备方 法，先将稻壳和工程砂充分均匀混合搅拌50~70s，接着加水泥和水搅拌140~160s，完毕 后分三层铺满模具，用振捣棒逐层轻微插捣20~40s，抹平后用双手轻微振动20~25次静 置，48小时后拆模放入混凝土标准养护室中养护，冷却为成品。
[0011] 本发明利用废弃物稻壳原料，具有价格低廉、产量高、质量轻的特点，且能通过特 殊的搅拌工艺和振捣方式解决混合均匀和上浮问题。因此，本发明之轻质材料稻壳既减轻 了质量，又降低了成本，各项检测指标均达标。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例对本发明进一步加以说明。
[0013] 实施例1
[0014] (1)稻壳轻质砌块的原材料组成：原状稻壳45kg、粒径0~5mm的工程沙847kg、 P · 042. 5级普通硅酸盐水泥212kg、水300kg。
[0015] (2)稻壳轻质砌块的成型、养护方法：先将稻壳和工程砂充分均勾混合搅拌60s， 再加水泥和水搅拌150s，完毕后分三层铺满试件模具，用振捣棒逐层轻微插捣30s，抹平后 用双手轻微振动20次左右静置，48小时后拆模放入混凝土标准养护室中养护。
[0016] (3)通过最佳成型养护方法得到稻壳轻质砌块样品Ap A2、A3、A4、A5、A6、A 7、A8、A9、 A10、An，养护7d和28d。41為為、44、4 5、46為、48為為。為1分别表不用占砂楽_体积0%、5%、 10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%的稻壳替代等体积工程砂制备稻壳砂 浆。其中变量稻壳的用量为所占砂浆体积的百分比逐级以5%增加确定。稻壳长5-10mm、 宽2. 5-5mm，自然堆积密度83-160kg/m3,本次试验取稻壳自然堆积密度为100kg/m3,表1中 稻壳的质量是通过稻壳的自然堆积密度乘以稻壳在Im3中的体积掺量得到的。对这些样品 进行物理、力学性能实验研宄，包括立方体抗压强度、抗弯强度、干密度、干燥收缩、抗冻性、 导热系数。根据测试指标评定，调整优化稻壳制备轻质砌块的原材料配合比，选择稻壳轻质 砌块的最佳原材料配合比。取Im3砂浆各组原材料配合比见表1。
[0017] 表1.配合比设计
[0018]
[0019] (4)按照最佳材料配合比制备出稻壳轻质砌块产品，交送具备检测资质单位对该 产品进行相关性能测试，判定其是否符合建筑非承重墙体材料性能要求。
[0020] 实验结果表明，通过对试件进行物理、力学性能实验研宄，包括立方体抗压强度、 抗弯强度、干密度、抗渗性、干燥收缩、抗冻性、导热系数等，综合分析可知样品Altl的28d抗 压强度和抗折强度均最高，分别为5. 46MPa和I. 6MPa，其干密度确定为I. 7 X 103kg/m3,最大 抗渗压力为〇.15MPa，导热性、干燥收缩性、抗冻性良好，各项物理、力学性能均能满足相关 标准规范以及工程使用要求。因此，推荐使用样品A1CI(即此时稻壳体积掺量为砂浆体积的 45% )的原材料配合比制备尺寸600mmX120/180/200/240mmX200/250/300mm轻质砌块替 代传统材料作为新型非承重墙体材料，其强度等级为MU5。
【主权项】
1. 一种稻壳轻质砌块，其特征在于，由以下质量分数的原材料制成，稻壳5~50份，工 程砂770~1540份，42. 5级普通硅酸盐水泥200~220份，水240~310份。2. 根据权利要求1所述的稻壳轻质砌块，其特征在于，由以下重量份数的原材料制成， 稻壳45份，工程砂847份，水泥212份，水300份。3. 根据权利要求1或2所述的稻壳轻质砌块，其特征在于，所述工程砂粒径为0~5mm 的沙。4. 根据权利要求1或2所述的稻壳轻质砌块，其特征在于，所述所述水泥为42. 5级普 通硅酸盐水泥。5. -种如权利要求1~4之一所述的稻壳轻质砌块制备方法，其特征在于，先将稻壳和 工程砂充分均匀混合搅拌50~70s，接着加水泥和水搅拌140~160s，完毕后分三层铺满 模具，用振捣棒逐层轻微插捣20~40s，抹平后用双手轻微振动20~25次静置，48小时后 拆模放入混凝土标准养护室中养护，冷却为成品。
【专利摘要】一种稻壳轻质砌块及其制备方法，所述稻壳轻质砌块由以下重量份数的原材料制成，稻壳5～50份，工程砂770～1540份，42.5级普通硅酸盐水泥200～220份，水240～310份。本发明还包括稻壳轻质砌块的制备方法。本发明之稻壳轻质砌块具有价格低、质量轻、强度高的优点，而且本发明制备方法也具有工艺简单、养护成型成本低的优点。
【IPC分类】C04B18/24, C04B28/04
【公开号】CN104961414
【申请号】CN201510418354
【发明人】刘肖凡, 张伟, 李继祥, 陆海军, 刘杰胜, 李坦, 赵端峰, 赵焱, 管钟
【申请人】武汉轻工大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月16日