1.本发明属于混凝土砌块技术领域，具体地，涉及一种轻质蒸压砂加气混凝土砌块的制备方法。
背景技术：
2.蒸压加气混凝土是以硅质材料(水泥和石英砂)和钙质材料(石灰、石膏)为主要原料，利用发气剂在料浆中与其组分的化学反应而产生气体，经过混合、浇注、静停、销割、高压养护、出釜等工艺路径形成的具有轻质多孔结构的硅酸盐类制品。砂加气混凝土与传统粉煤灰加气混凝土相比，是以石英砂替代了粉煤灰充当硅质材料，特殊的气孔结构和成分组成使其具有质轻、保温、隔音、抗渗、抗震、防火、节能、耐腐蚀等技术特点，同时，其生产原材料来源广泛，可充分利用工业废料及建筑垃圾等，节约宝贵的土地资源，在建筑节能工程中具有广阔的市场发展空间。
3.但是加气混凝土砌块由于表面及内部分布有若干微孔，尽管在蒸养过程中对可能存在的微生物有杀灭，但是加气混凝土在使用过程中由于环境中的水分、微生物的存在，加气混凝土也易滋生微生物，加气混凝土砌块内部的微孔中也常常会有各类微生物的滋生，造成加气混凝土砌块表面极易皴裂，影响加气混凝土的使用寿命。因此需要开发一种能够有效抗菌的加气混凝土砌块。
技术实现要素：
4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种轻质蒸压砂加气混凝土砌块的制备方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种轻质蒸压砂加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
7.第一步、称取如下重量份原料：25-50份水泥，15-25份粉煤灰，3-5份脱硫石膏，0.5-3.5份稳定发气剂，1.5-5.5份凝胶材料；
8.第二步、将粉煤灰和水泥混合均匀后，加入水磨细制得细浆，水的加入量为粉煤灰和水泥重量和的30％；将脱硫石膏加入水中，制成质量分数10％的悬浮液；
9.第三步、将细浆、悬浮液、凝胶材料和稳定发气剂加入搅拌机中搅拌成浆料，之后注入模具中，之后置于预氧室中，在75℃下预养2h，脱模、切割，制得半成品；
10.第四步、将半成品进行恒压蒸养，制得混凝土砌块，恒压蒸养的条件为：蒸养周期10-12h，先从常温开始通蒸汽加热，在5-6h内匀速升温至185-200℃，再恒温6h，恒温压力1.15-1.25mpa。
11.进一步地：所述稳定发气剂包括如下步骤制成：
12.步骤s1、将铝粉加入三甲苯中，匀速搅拌并加入硬脂酸，高速球磨4h、过滤，将滤饼在120℃下真空干燥6h，制得超细铝粉，控制铝粉、油酸和三甲苯的重量比为150g∶120g∶1.5g；
13.大颗粒的铝粉本身不具备发气功能，磨细粉才具有发气性能，与混凝土中碱性物质反应放出氢气，所以步骤s1中将大颗粒的铝粉进行精细研磨，制成超细铝粉，但是在磨细粉的制备过程中，为了便于粉磨和防止铝粉在制备及运输存过程中氧化，避免燃烧甚至爆炸等现象，加入了硬脂酸对铝粉表面处理，但是硬脂酸本身疏水，影响后续超细铝粉在水中的分散；
14.步骤s2、将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入去离子水中，匀速搅拌30min，制成水解液，之后加入制成的超细铝粉，升温至70℃，磁力搅拌30min后滴加偏硅酸钠水溶液，滴加过程中匀速搅拌并维持体系的ph＝9.5，滴加结束后陈化15h，出料，并用去离子水洗涤三次，在100℃下烘干，制得稳定发气剂，控制γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和去离子水的用量比为0.3-0.5g∶100ml，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和超细铝粉的重量比为1∶20，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和偏硅酸钠的重量比为1∶6。
15.步骤s2中将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入水中进行水解，缩聚形成低聚物，表面具有极性较强的羟基，与超细铝粉表面发生缩聚反应，使得超细铝粉被覆盖，之后加入偏硅酸钠水溶液，偏硅酸钠水溶液中偏硅酸钠水解形成水合氧化硅，具有较高的活性，吸附在被覆盖的超细铝粉表面，进而赋予该超细铝粉优异的水分散性能。
16.进一步地：所述偏硅酸钠水溶液为偏硅酸钠和去离子水按照3.6g∶500ml的用量比混合而成。
17.进一步地：所述凝胶材料包括如下步骤制成：
18.步骤s11、将聚乳酸加入1,4-二氧六环中，匀速搅拌直至溶解后加入碱性液体，继续搅拌3h，制得混合液，将混合液倒入模具中，静置直至溶剂挥发，浸入去离子水中，每隔4h进行换水，除去碱性液体，之后常温下干燥，制得多孔骨架，控制聚乳酸和1,4-二氧六环的重量比为1∶10，碱性液体的用量为聚乳酸重量的2-3倍；
19.步骤s11通过聚乳酸制备出多孔的骨架，其为一种多孔凝胶材料，加入碱性液体，碱性液体为一种碱性离子液体，其对聚乳酸骨架有着良好的催化降解作用，所以使得制备出的聚乳酸骨架具有较多的孔隙结构；
20.步骤s12、将多孔骨架加入质量分数5％硝酸溶液中，通入氮气排出氧气，然后加入硝酸铈和磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯，升温至45-50℃，匀速搅拌并反应6h后，分别用磷酸氢钠溶液和去离子水洗涤10h，制得凝胶材料，控制多孔骨架、硝酸铈、磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯和硝酸溶液的用量比为6g∶0.3-0.35g∶0.1-0.15g∶200ml。
21.步骤s12中将多孔骨架作为基料，磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯作为两性单体，上含有阳离子季铵基团，具有一定的抗菌性能，加入硝酸铈作为催化剂，磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯在多孔骨架上聚合，制备出凝胶材料，既具有凝胶材料的性能，又具有一定的抗菌性能。
22.进一步地：所述碱性液体包括如下步骤制成：
23.将氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的二氯甲烷溶液中，匀速搅拌10h，反应结束后抽滤，除去溴化钾，之后减压蒸馏除去溶剂，用无水乙醚洗涤三次后制得碱性液体，控制氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的摩尔比为1∶1。
24.本发明的有益效果：
25.本发明混凝土砌块以水泥和粉煤灰等作为基料，加入稳定发气剂，能够与混凝土中碱性物质反应放出氢气，形成孔洞，而且本发明中加入多孔骨架的凝胶材料，进一步地减
少重量；其中稳定发气剂在制备过程中偶联剂与超细铝粉表面发生缩聚反应，使得超细铝粉被覆盖，之后加入偏硅酸钠水溶液，偏硅酸钠水溶液中偏硅酸钠水解形成水合氧化硅，具有较高的活性，吸附在被覆盖的超细铝粉表面，进而赋予该超细铝粉优异的水分散性能，防止传统的硬脂酸包铝粉在水泥中分散不均匀的情况，导致发气效果较差；
26.本发明还制备出一种凝胶材料，一方面降低了混凝土砌块的重量，另一方面该凝胶材料在制备过程中将多孔骨架作为基料，磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯作为两性单体，上含有阳离子季铵基团，具有一定的抗菌性能，加入硝酸铈作为催化剂，磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯在多孔骨架上聚合，制备出凝胶材料，既具有凝胶材料的性能，又具有一定的抗菌性能，解决了加气混凝土砌块内部的微孔中也常常会有各类微生物的滋生，造成加气混凝土砌块表面极易皴裂，影响加气混凝土的使用寿命的技术问题。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.稳定发气剂包括如下步骤制成：
30.步骤s1、将铝粉加入三甲苯中，匀速搅拌并加入硬脂酸，高速球磨4h、过滤，将滤饼在120℃下真空干燥6h，制得超细铝粉，控制铝粉、油酸和三甲苯的重量比为150g∶120g∶1.5g；
31.步骤s2、将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入去离子水中，匀速搅拌30min，制成水解液，之后加入制成的超细铝粉，升温至70℃，磁力搅拌30min后滴加偏硅酸钠水溶液，滴加过程中匀速搅拌并维持体系的ph＝9.5，滴加结束后陈化15h，出料，并用去离子水洗涤三次，在100℃下烘干，制得稳定发气剂，控制γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和去离子水的用量比为0.3g∶100ml，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和超细铝粉的重量比为1∶20，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和偏硅酸钠的重量比为1∶6，经检测单位稳定发气剂为0.984m3/kg。
32.偏硅酸钠水溶液为偏硅酸钠和去离子水按照3.6g∶500ml的用量比混合而成。
33.实施例2
34.稳定发气剂包括如下步骤制成：
35.步骤s1、将铝粉加入三甲苯中，匀速搅拌并加入硬脂酸，高速球磨4h、过滤，将滤饼在120℃下真空干燥6h，制得超细铝粉，控制铝粉、油酸和三甲苯的重量比为150g∶120g∶1.5g；
36.步骤s2、将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入去离子水中，匀速搅拌30min，制成水解液，之后加入制成的超细铝粉，升温至70℃，磁力搅拌30min后滴加偏硅酸钠水溶液，滴加过程中匀速搅拌并维持体系的ph＝9.5，滴加结束后陈化15h，出料，并用去离子水洗涤三次，在100℃下烘干，制得稳定发气剂，控制γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和去离子水的用量比为0.4g∶100ml，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和超细铝粉的重量比
为1∶20，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和偏硅酸钠的重量比为1∶6，经检测单位稳定发气剂为0.985m3/kg。
37.偏硅酸钠水溶液为偏硅酸钠和去离子水按照3.6g∶500ml的用量比混合而成。
38.实施例3
39.稳定发气剂包括如下步骤制成：
40.步骤s1、将铝粉加入三甲苯中，匀速搅拌并加入硬脂酸，高速球磨4h、过滤，将滤饼在120℃下真空干燥6h，制得超细铝粉，控制铝粉、油酸和三甲苯的重量比为150g∶120g∶1.5g；
41.步骤s2、将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入去离子水中，匀速搅拌30min，制成水解液，之后加入制成的超细铝粉，升温至70℃，磁力搅拌30min后滴加偏硅酸钠水溶液，滴加过程中匀速搅拌并维持体系的ph＝9.5，滴加结束后陈化15h，出料，并用去离子水洗涤三次，在100℃下烘干，制得稳定发气剂，控制γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和去离子水的用量比为0.5g∶100ml，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和超细铝粉的重量比为1∶20，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和偏硅酸钠的重量比为1∶6，经检测单位稳定发气剂为0.984m3/kg。
42.偏硅酸钠水溶液为偏硅酸钠和去离子水按照3.6g∶500ml的用量比混合而成。
43.实施例4
44.凝胶材料包括如下步骤制成：
45.步骤s11、将聚乳酸加入1,4-二氧六环中，匀速搅拌直至溶解后加入碱性液体，继续搅拌3h，制得混合液，将混合液倒入模具中，静置直至溶剂挥发，浸入去离子水中，每隔4h进行换水，除去碱性液体，之后常温下干燥，制得多孔骨架，控制聚乳酸和1,4-二氧六环的重量比为1∶10，碱性液体的用量为聚乳酸重量的2倍；
46.步骤s12、将多孔骨架加入质量分数5％硝酸溶液中，通入氮气排出氧气，然后加入硝酸铈和磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯，升温至45℃，匀速搅拌并反应6h后，分别用磷酸氢钠溶液和去离子水洗涤10h，制得凝胶材料，控制多孔骨架、硝酸铈、磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯和硝酸溶液的用量比为6g∶0.3g∶0.1g∶200ml。
47.碱性液体包括如下步骤制成：
48.将氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的二氯甲烷溶液中，匀速搅拌10h，反应结束后抽滤，除去溴化钾，之后减压蒸馏除去溶剂，用无水乙醚洗涤三次后制得碱性液体，控制氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的摩尔比为1∶1。
49.实施例5
50.凝胶材料包括如下步骤制成：
51.步骤s11、将聚乳酸加入1,4-二氧六环中，匀速搅拌直至溶解后加入碱性液体，继续搅拌3h，制得混合液，将混合液倒入模具中，静置直至溶剂挥发，浸入去离子水中，每隔4h进行换水，除去碱性液体，之后常温下干燥，制得多孔骨架，控制聚乳酸和1,4-二氧六环的重量比为1∶10，碱性液体的用量为聚乳酸重量的2.5倍；
52.步骤s12、将多孔骨架加入质量分数5％硝酸溶液中，通入氮气排出氧气，然后加入硝酸铈和磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯，升温至48℃，匀速搅拌并反应6h后，分别用磷酸氢钠溶液和去离子水洗涤10h，制得凝胶材料，控制多孔骨架、硝酸铈、磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯和
硝酸溶液的用量比为6g∶0.33g∶0.13g∶200ml。
53.碱性液体包括如下步骤制成：
54.将氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的二氯甲烷溶液中，匀速搅拌10h，反应结束后抽滤，除去溴化钾，之后减压蒸馏除去溶剂，用无水乙醚洗涤三次后制得碱性液体，控制氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的摩尔比为1∶1。
55.实施例6
56.凝胶材料包括如下步骤制成：
57.步骤s11、将聚乳酸加入1,4-二氧六环中，匀速搅拌直至溶解后加入碱性液体，继续搅拌3h，制得混合液，将混合液倒入模具中，静置直至溶剂挥发，浸入去离子水中，每隔4h进行换水，除去碱性液体，之后常温下干燥，制得多孔骨架，控制聚乳酸和1,4-二氧六环的重量比为1∶10，碱性液体的用量为聚乳酸重量的3倍；
58.步骤s12、将多孔骨架加入质量分数5％硝酸溶液中，通入氮气排出氧气，然后加入硝酸铈和磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯，升温至50℃，匀速搅拌并反应6h后，分别用磷酸氢钠溶液和去离子水洗涤10h，制得凝胶材料，控制多孔骨架、硝酸铈、磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯和硝酸溶液的用量比为6g∶0.35g∶0.15g∶200ml。
59.碱性液体包括如下步骤制成：
60.将氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的二氯甲烷溶液中，匀速搅拌10h，反应结束后抽滤，除去溴化钾，之后减压蒸馏除去溶剂，用无水乙醚洗涤三次后制得碱性液体，控制氢氧化钾加入1-丁基-3-甲基咪唑溴的摩尔比为1∶1。
61.实施例7
62.一种轻质蒸压砂加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
63.第一步、称取如下重量份原料：25份水泥，15份粉煤灰，3份脱硫石膏，0.5份实施例1制备的稳定发气剂，1.5份实施例4制备的凝胶材料；
64.第二步、将粉煤灰和水泥混合均匀后，加入水磨细制得细浆，水的加入量为粉煤灰和水泥重量和的30％；将脱硫石膏加入水中，制成质量分数10％的悬浮液；
65.第三步、将细浆、悬浮液、凝胶材料和稳定发气剂加入搅拌机中搅拌成浆料，之后注入模具中，之后置于预氧室中，在75℃下预养2h，脱模、切割，制得半成品；
66.第四步、将半成品进行恒压蒸养，制得混凝土砌块，恒压蒸养的条件为：蒸养周期10h，先从常温开始通蒸汽加热，在5h内匀速升温至185℃，再恒温6h，恒温压力1.15mpa。
67.实施例8
68.一种轻质蒸压砂加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
69.第一步、称取如下重量份原料：35份水泥，20份粉煤灰，4份脱硫石膏，2.5份实施例1制备的稳定发气剂，3份实施例4制备的凝胶材料；
70.第二步、将粉煤灰和水泥混合均匀后，加入水磨细制得细浆，水的加入量为粉煤灰和水泥重量和的30％；将脱硫石膏加入水中，制成质量分数10％的悬浮液；
71.第三步、将细浆、悬浮液、凝胶材料和稳定发气剂加入搅拌机中搅拌成浆料，之后注入模具中，之后置于预氧室中，在75℃下预养2h，脱模、切割，制得半成品；
72.第四步、将半成品进行恒压蒸养，制得混凝土砌块，恒压蒸养的条件为：蒸养周期11h，先从常温开始通蒸汽加热，在5.5h内匀速升温至190℃，再恒温6h，恒温压力1.20mpa。
73.实施例9
74.一种轻质蒸压砂加气混凝土砌块的制备方法，包括如下步骤：
75.第一步、称取如下重量份原料：50份水泥，25份粉煤灰，5份脱硫石膏，3.5份实施例1制备的稳定发气剂，5.5份实施例4制备的凝胶材料；
76.第二步、将粉煤灰和水泥混合均匀后，加入水磨细制得细浆，水的加入量为粉煤灰和水泥重量和的30％；将脱硫石膏加入水中，制成质量分数10％的悬浮液；
77.第三步、将细浆、悬浮液、凝胶材料和稳定发气剂加入搅拌机中搅拌成浆料，之后注入模具中，之后置于预氧室中，在75℃下预养2h，脱模、切割，制得半成品；
78.第四步、将半成品进行恒压蒸养，制得混凝土砌块，恒压蒸养的条件为：蒸养周期12h，先从常温开始通蒸汽加热，在6h内匀速升温至200℃，再恒温6h，恒温压力1.25mpa。
79.对比例1
80.本对比例与实施例7相比，未加入凝胶材料。
81.对比例2
82.本对比例为市售某公司生产的蒸压砂加气混凝土砌块。
83.对实施例7-9和对比例1-2制备出的混凝土砌块的性能进行检测，对比gb11968，结果如下表所示：
[0084][0085]
从上表中能够看出本发明实施例7-9制备出的混凝土砌块具有优异的强度，冻后强度损失率也较低。
[0086]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0087]
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。