石英石泥制备蒸压加气混凝土研究

摘要 本文以硅质石英石泥、水泥、石灰、石膏为主要原材料，铝粉膏为发气剂，制备蒸压加气混凝土，研究石英石泥替代石英砂的可行性以及对其力学性能、干密度和导热性能的影响。结果表明，石英石泥能替代80%的石英砂，其力学性能、干密度和导热系数均能满足GB/T 11968-2006中的要求。

关键词 石英石泥；蒸压加气混凝土；力学性能；干密度；导热系数

蒸压加气混凝土是以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过制浆、配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。蒸压加气混凝土作为一种新型墙体材，具有密度轻、导热系数低、隔音效果好、耐火性能高、施工便捷和节能环保的优势，是目前综合性能高、经济性优越的墙体材料之一，因此在建筑工程中被广泛的应用。

目前，国内开展铁尾矿、铜尾矿、粉煤灰等资源化制备蒸压加气混凝土制品的研究较多，但石英石泥固废资源化制备新型墙体材料的报道很少。蒸压加气混凝土制品中硅质原料占其生产原料总量的 65%以上，山东惠特利新型材料有限公司的石英石泥中SiO2含量较高，本文以该石英石泥取代天然硅质原料作为蒸压加气混凝土制品的硅质原料，研究石英石泥球磨技术、配比优化及蒸压养护工艺优化技术，探讨以该石英石泥取代天然硅质原料制备蒸压蒸压加气混凝土砌块的技术可行性以及对其力学性能、干密度和导热性能的影响。

1、试验原料及方法

1.1试验原料

（1）石英石泥。取自山东惠特利新型材料有限公司，其细度为180目筛余为17%，化学成分见表1。

表1 石英石泥化学成分（w/%）

（2）水泥。采用P.O42.5水泥，沂南中联水泥有限公司提供，初凝时间为162min。

（3）石灰。石灰为山东鑫蒙建材有限公司提供，消解时间和消解温度分别为6min和95℃。

（4）石膏。日照金禾博源生化有限公司生产的柠檬酸石膏，主要成分为二水硫酸钙，外观为白色粉状固体，附着水35%以内。

（5）铝粉。山东咏拓新型建材有限公司生产的铝粉膏，水分散性良好。

1.2试验方法及配合比设计

本试验以石英石泥为主要原料制备蒸压加气混凝土砌块的工艺流程：1、因石英石泥本身细度满足蒸压加气混凝土原材料细度要求，所以本试验所用石英石泥不进入球磨机粉磨，而是直接经过高速搅拌机制成所需浓度的料浆备用。2、按照设定配合比将柠檬酸石膏和石英砂加入球磨机进行粉磨，制成所需浓度的料浆备用。3、按照设定配合比进行配料、浇筑、静停养护、切割、蒸压养护和出釜，进行性能测试。

1.3配合比设计

本试验以石英石泥为主要硅质原料，铝粉为发气剂，结合生石灰、水泥和柠檬酸石膏制备蒸压加气混凝土砌块，经前期研究的基础上，以B06级为例，石英石泥分别替代石英砂20%、40%、60%、80%，设计如表2所示配合比。

表2  试验配合比（kg/m3）

2、结果与讨论

2.1 石英石泥掺量对蒸压加气混凝土强度的影响

石英石泥不同掺量对加气混凝土抗压强度的影响见图1。从图1可以看出，随着石英石泥掺量的增加，加气混凝土强度逐渐下降，但下降幅度较小。石英石泥掺量从0增加到20%、40%、60%以及80%时，混凝土抗压强度从6.3Mpa降至6.1Mpa、6.1Mpa、5.7Mpa和5.3Mpa。从抗压强度上来看，石英石泥掺量为80%时，B06级加气混凝土强度能够满足GB/T 11968-2006中A5.0的要求。

图1 石英石泥掺量对加气混凝土抗压强度的影响

2.2 石英石泥掺量对蒸压加气混凝土干密度的影响

石英石泥不同掺量对加气混凝土干密度的影响见图2。从图2可以看出，随着石英石泥掺量的增加，加气混凝土干密度逐渐下降。石英石泥掺量从0增加到20%、40%、60%以及80%时，B06级加气混凝土干密度从620kg/m3降至615kg/m3、611kg/m3、603kg/m3、594kg/m3和590kg/m3。分析原因为，这是石英石泥密度小于石英砂密度，随着石英石泥掺量的增加使加气混凝土密度不断降低，基体变得疏松。

图2 石英石泥掺量对加气混凝土干密度的影响

2.3 石英石泥掺量对蒸压加气混凝土导热系数的影响

石英石泥不同掺量对加气混凝土导热系数的影响见图3。从图3可以看出，随着石英石泥掺量的增加，加气混凝土导热系数逐渐下降。石英石泥掺量从0增加到20%、40%、60%以及80%时，B06级加气混凝土导热系数从0.15W（m.k）、降至0.14W（m.k）、0.13W（m.k）、0.11W（m.k）、0.09W（m.k），均能够满足GB/T 11968-2006中的要求。分析原因为，随着石英石泥掺量的增加使加气混凝土基体变得疏松。

图3 石英石泥掺量对加气混凝土导热系数的影响

3、结论

1、利用石英石泥替代石英砂作为主要硅质材料制备蒸压加气混凝土砌块具有很好的可行性，既能实现石英石泥固废资源化利用，也有利于降低成本。

2、石英石泥掺量为80%，蒸压加气混凝土抗压强度、干密度及导热系数均能满足GB/T 11968-2006的要求。