[发明专利]加气混凝土化学外加剂

说明书

本发明涉及一种建筑材料中加气混凝土用的化学外加剂，特别是一种水泥用量低于10%的以铝粉为发气剂的加气混凝土用的化学外加剂。

加气混凝土是将骨料如热电厂粉煤灰和一定量的作为胶接料的水泥、石灰和石膏，在一定水料比条件下搅拌后，再投入发气剂铝粉，搅拌后注入模中。均匀分散的铝粉颗粒和体系中石灰反应生成氢气，使坯体产生大量均匀分布、互不串通的气泡。当具有一定强度后，进行裁割成型，再送入蒸气釜中高压、高温蒸气养护而制得具有自重轻、保温性能好等特征的加气混凝土制品。

近年来，生产加气混凝土的主要原料水泥和铝粉的价格大幅度上涨，而水泥和铝粉在原料成本中约要占到70%，再加铝粉的供应严重不足，所以使加气混凝土产品成本大幅度上涨，再加上原料性能不稳定，浇注稳定性差，废品率高，容重超标，每立方米能耗费用也增大，使各有关工厂经济效益低下，生产多不景气。

目前国内外，在使用水泥的加气混凝土中使用了各种化学外加剂，在不用水泥或水泥用量低于10%的加气混凝土中尚无合适的多组分复合的化学外加剂，能够起到激发、活化、稳泡、稠化、促进分散、加快水化、增加加气混凝土强度和降低铝粉用量等作用。

本发明目的是提供一种用于无水泥或水泥用量低于10%的加气混凝土的化学外加剂，在不改变现行各类加气混凝土工厂的生产工艺条件下，能够降低发气剂铝粉用量，能提高浇注稳定性，减少塌模，降低次品率，便于生产合格容重产品，降低单位立方米的材耗和能耗，同时能提高加气混凝土的内在性能，如容重、抗压和抗冻性能。

本发明是这样实现的：根据各地原材料的不同特点，如干排粉煤灰、温排粉煤灰、湿排粉煤灰和不同发气情况的铝粉等，采用一种或两种有机酸（松脂酸、硬脂酸、苯系磺酸、木质素酸）的碱金属或碱土金属盐，加天然氨基酸琼胶，或再加入三乙醇胺、硫酸钠、三氯化铁和石墨等，混合反应制成多组分的有机和无机复合化学外加剂。

本发明的化学外加剂中松脂酸钠、有机磺酸盐等起激发、去脂（脱去铝粉表面油脂）活化、稳泡等作用，使铝粉的发气迅速，完全和平稳，减少铝粉反应的损失，从而降低铝粉用量。其中天然氨基酸琼胶、三氯化铁、硫酸钠等起增稠，促进早期凝结，硬化作用。

水泥在原工艺的加气混凝土中的作用是促使浇注入模的混凝土料，随铝粉的不断发气完全而凝结硬化，在一定时间内，使坯体具有一定强度，以保证切割。而制品的最终强度只取决于最后高温、高压蒸养下硅材料和氧化钙反应生成硅酸盐的结晶状态与数目的多少。为补偿因不使用水泥或少用水泥减少的氧化钙量，应相对原工艺增加石灰的总投量。原工艺重量百分比为：粉煤灰∶水泥∶石灰∶石膏＝65-70∶10-15∶15∶5，在无水泥工艺中，其重量百分比应为：粉煤灰∶石灰∶石膏＝72-75∶20-22∶5-6。同时，根据各厂具体情况，采用一定的浇注温度和影响摊开度的水料比，以保证坯体硬化与发气匹配，也和切割时间匹配，使生产循环正常进行。

对发气过早的铝粉或无油膏保护的铝粉（投入2分钟，发气量大于20%），采用水玻璃（硅酸钠）、碳酸氢铵和硫酸铝等进行致钝保护，使铝粉利用率提高，用量降低。

以上使铝粉的致钝保护物与铝粉之间（重量百分比）按以下比例混合或溶解于水中：

a、铝粉∶水玻璃∶碳酸氢铵＝90∶8∶2

b、铝粉∶硫酸铝∶碳酸氢铵＝90∶9∶1

具体配方（重量百分比）见表1。

表1中配方1、2、3、4、5和6均为直接投入混凝土的化学外加剂。其中配方1、2用于干排粉煤灰;配方3、4、5适用于活性差的温排粉煤灰，能调节凝结和硬化时间。其中配方5主要应用在发气过慢的铝粉品种（投入16分钟，发气量小于60%）;配方6用于湿排粉煤灰;配方7和8用于湿排粉煤灰和使用发气过早或无油膏保护的铝粉。

本发明的优点和效果是：

（1）生产本发明的化学外加剂的设备投资不大，工艺易于掌握，反应周期短，也适合加气混凝土厂自产自用。

（2）对原有加气混凝土生产工艺和设备可不作变动。

（3）本发明的化学外加剂属多组分，低掺量，成本不高，每立方米约费0.8元。

（4）能较现行工艺降低铝粉用量15-20%。如容重500级产品每立方米由590-630克降为460-520克，再加不用或少用水泥，约可使最后加气混凝土制品每立方米价格下降8元。

（5）能提高浇注成功率，减少次品，能使正品率提高5%以上。