一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用
阅读：1001发布：2020-07-05
专利汇可以提供一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 水 化 硅 酸 钙 纤维 在制备加气 混凝土 砌 块 中的应用；属于绿色节能建材技术领域。本发明将 水化 硅酸 钙 纤维用作生产加气 混凝土砌块 的添加剂；所述水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.5μm，长度为0.5～5μm，其包含的钙硅 原子 比为0.5～2。本 发明人 通过大量研究发现，使用具有确定结构的水化硅酸钙纤维作为加气混凝土水化过程的成矿诱导剂，可以诱发生产过程中托贝 莫来石 的形成，有助于改善产品(加气混凝土砌块)的综合性能。本发明所用的水化硅酸钙纤维是利用硅质原料与钙质原料配制料浆，料浆经过水热合成制备得到的反应产物；制备过程简单，成本低；在较低的添加量下就能够诱导制品中托贝莫来石的形成，从而提高制品的机械强度。，下面是一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用专利的具体信息内容。
1.一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，作为托贝莫来石生成的诱导剂，用于制备加气混凝土砌块。
2.如权利要求1所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，所述的水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.5μm，长度为0.5～5μm。
3.如权利要求2所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，钙硅原子比为0.5～2。
4.如权利要求1～3任一项所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，所述的水化硅酸钙纤维由硅质原料、钙质原料与水配制的料浆在150～220℃的水热条件下制备得到。
5.如权利要求4所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，料浆中，钙硅摩尔比为0.2～1.0。
6.如权利要求5所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，料浆的pH值为11～14；液固比为5～30mL/g。
7.如权利要求6所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，水热反应时间为0.1～2h。
8.如权利要求1～7任一项所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，将所述的水化硅酸钙纤维与浇注浆料混均，经过模框、静养、切割、蒸压养护后，得到所述的加气混凝土砌块；所述的水化硅酸钙纤维添加量为浇注浆料重量的0.1～20％。
9.如权利要求8所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，所述的水化硅酸钙纤维添加量为浇注浆料重量的1～10％。
10.如权利要求8所述的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，其特征在于，所述的浇注浆料为主要包含粉煤灰、石英粉或矿渣中的至少一种；以及水泥、石灰、石膏和铝粉的浆料；
优选地，所述的浇注浆料，包含50～75重量份的石英粉、矿渣或粉煤灰中的至少一种；
30～35重量份的水；2～5重量份的石膏；5～10重量份的水泥；10～15重量份的石灰；0.05～
0.1重量份的铝粉的浆料。
一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用
技术领域
背景技术
[0002] 加气混凝土砌块是以水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石、水花石榴石等为主要成分，轻质多孔、保温隔热、防火性能良好、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震性能的新型节能建筑材料。通常，加气混凝土砌块的抗压强度为2.5～5MPa，容重为500～700kg/m3，一般用于建筑物的填充墙，强度较高的砌体也可以在外墙使用。加气混凝土砌块生产工艺在欧洲、美国和日本等都已经趋于成熟，而国内的生产技术整体上处于赶超西方国家的阶段。目前，我国生产的加气混凝土砌块产品存在的主要问题是砌块强度普遍偏低、掉角和开裂现象严重等。
[0003] 为解决现有加气混凝土砌块存在的上述缺陷，现有技术主要是添加增强纤维。例如公开号为CN102206095A的中国专利文献公开通过添加改性聚丙烯纤维来改善加气混凝土砌块的抗压强度、内部裂缝等问题。
[0004] 然而，聚丙烯纤维等外加剂在加气混凝土砌块中的均匀分布是提高产品机械强度的关键，其添加量及药剂添加方式必须严格控制，聚丙烯纤维的添加量太低，达不到纤维增强的效果；而添加量太高则会使聚丙烯纤维发生团聚而降低加气混凝土砌块的抗压强度。另外，聚丙烯纤维对阳光和氧气比较敏感，容易变质并发生分解，与水泥基体粘结性较弱，从而影响加气混凝土砌块后期强度的稳定性。
发明内容
[0005] 为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，旨在利用所述的水化硅酸钙纤维作为诱导剂(添加剂)，提升加气混凝土砌块的综合性能。
[0006] 一种水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块中的应用，作为托贝莫来石生成的诱导剂，用于制备加气混凝土砌块。
[0007] 研究发现，在制备加气混凝土砌块的浇注浆料中添加水化硅酸钙纤维，可在降低加气混凝土砌块容重的前提下，还可出人意料地增加其强度。
[0008] 加气混凝土砌块生产过程的工艺复杂性，以及水化硅酸钙材料结构和类型的多样性，使加气混凝土砌块产品的质量容易受生产过程的影响。本发明人通过大量研究发现，使用具有确定结构的水化硅酸钙纤维作为加气混凝土水化过程的成矿诱导剂，可以诱发生产过程中托贝莫来石的形成，有助于改善产品(加气混凝土砌块)的综合性能。
[0009] 作为优选，所述的水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.5μm；长度为0.5～5μm。长径比优选为10～100；进一步优选为50～100。本发明人还研究发现，采用该优选直径和长度范围的水化硅酸钙纤维，有助于选择性地诱导托贝莫来石生成，进而进一步提升制得的加气混凝土砌块的性能，例如，降低加气混凝土砌块的容重，提升其强度。
[0010] 进一步优选，所述的水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm；长度为1～3μm。
[0011] 作为优选，水化硅酸钙纤维的钙硅原子比(元素摩尔比)为0.5～2。该钙硅原子比范围内的水化硅酸钙结构相对稳定、活性较高，作为加气混凝土生产的添加剂可以显著提高产品中托贝莫来石的生成，从而改善产品的机械强度、容重等性能。
[0012] 进一步优选，水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.6～1.0。该优选比例下的水化硅酸钙纤维有助于进一步提升后续得到的加气混凝土砌块的性能。
[0013] 本发明中，所述的水化硅酸钙纤维由硅质原料、钙质原料与水配制的的料浆在150～220℃的条件下水热反应得到。
[0014] 通过大量研究发现，在所述的温度范围下，进行所述的水热反应，最终得到的水化硅酸钙纤维特别适合于加气混凝土砌块制备的添加剂。研究表明，添加该温度范围下制得的水化硅酸钙纤维，可以明显提升加气混凝土砌块的抗压强度。
[0015] 作为优选，水热反应的温度为180～200℃。在该温度下水热得到的水化硅酸钙纤维更利于加气混凝土砌块的整体性能的提升。
[0017] 所述的钙质原料可以为石灰、电石渣等主要含有CaO的物料。
[0018] 本发明所用的水化硅酸钙纤维是利用石英、粉煤灰、矿渣等硅质原料和石灰、电石渣等钙质原料为主要原材料(生产加气混凝土砌块的含硅和钙质原料)，经过水热合成的方法制备得到；原理简单，容易推广应用，有利于促进节能建材产品的提质降耗。
[0019] 本发明方法，选用的硅质原料、钙质原料均为合成加气混凝土砌块的原料；不会引入如现有技术常使用的聚丙烯纤维等外源性物料；得到的气混凝土砌块的性能更优异。
[0020] 本发明人进一步发现，控制合适的物料比，以及水热反应前体系的液固比，再协同配合水热反应的温度与时间条件，有助于进一步提升后续得到的加气混凝土砌块产品的强度。
[0021] 作为优选，料浆中，硅质原料、钙质原料的钙硅摩尔比为0.2～1.0。
[0022] 作为优选，料浆的pH值为11～14；进一步优选为12～13。pH的调控方法可采用现有方法，例如，通过氢氧化钠调整料浆的pH。
[0023] 作为优选，料浆中，液固比为5～30mL/g。
[0024] 在所述的水热条件下，控制合适的水热反应时间，可进一步提升得到的水化硅酸钙纤维在制备加气混凝土砌块的应用前景，有助于进一步提升制得的加气混凝土砌块的性能。
[0025] 作为优选，水热反应时间为0.1～2h；进一步优选为0.2～0.5h。
[0026] 本发明中，所述的水热反应在密闭容器中进行。在所述的水热条件下，水热反应的压强优选为1.3MPa～2.5MPa。
[0027] 本发明人还通过研究发现，将水热反应过程的温度、pH、固液比控制在所述的优选范围内，可通过所述参数的协同，有助于得到更利于托贝莫来石诱导、进而进一步提升加气混凝土砌块性能的水化硅酸钙纤维。
[0028] 水化硅酸钙纤维的优选的制备方法为：将硅质原料、钙质原料、水按照钙硅摩尔比为0.2～1.0和液固比为5～30mL/g配制料浆，加入0～40g/L的NaOH调节料浆的pH值。将配制好的悬浮料浆加入高压密闭容器，在温度为180～200℃、时间为0.2～0.5h、搅拌速度为100～300rpm的条件下进行水热合成。
[0029] 水热反应结束后，将水热反应液冷却至室温，再经过固液分离、洗涤和干燥后，即得到符合要求的水化硅酸钙纤维。
[0030] 本发明所述的应用，将所述的水化硅酸钙纤维与浇注浆料混均，经过模框、静养、切割、蒸压养护后，得到所述的加气混凝土砌块；所述的水化硅酸钙纤维添加量为浇注浆料重量0.1～20％。
[0031] 本发明中，在现有常规的浇注浆料中添加水化硅酸钙纤维(优选添加本发明所述的制备方法得到的水化硅酸钙纤维)；再采用现有加气混凝土砌块的常规制备方法，即可得到强度明显提升的加气混凝土砌块。
[0033] 作为优选，所述的浇注浆料，包含50～75重量份的石英粉、矿渣或粉煤灰中的至少一种；30～35重量份的水；2～5重量份的石膏；5～10重量份的水泥；10～15重量份的石灰；0.05～0.1重量份的铝粉的浆料。
[0034] 所述的水化硅酸钙纤维添加量低于0.1％，添加剂对加气混凝土砌块产品机械强度的提升效果不明显；添加量超过20％，加气混凝土砌块产品机械强度相对添加量为0.1～20％时反而下降。
[0035] 作为优选，所述的水化硅酸钙纤维添加量为浇注浆料重量1～10％；更进一步优选为1～5％；最优选为3～5％。
[0036] 本发明优选的应用，按所述的浇注浆料浆料的重量份数，预先将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，再加入水泥、石灰；搅拌3～5min后，再加入1～10％的水化硅酸钙纤维添加剂(以浇注浆料重量为基准)和铝粉，最后经模框、预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。
[0037] 本发明一种优选的应用(加气混凝土砌块的制备方法)，包括下述步骤：
[0038] 步骤(1)：
[0039] 按照钙硅摩尔比为0.2～1.0和液固比为5～30mL/g配制料浆，加入5～40g/L的NaOH调节料浆的pH值；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至180℃～200℃，在1.3MPa～2.0MPa压力下恒温反应0.1h～2h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，即得到符合要求的水化硅酸钙纤维；
[0040] 步骤(2)：
[0041] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.4份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0042] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入1～10％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。
[0043] 本发明一种用于生产加气混凝土砌块的添加剂的应用，在最佳实验室条件下(小模试验，发气不均匀)获得的加气混凝土砌块的强度为7.8MPa，容重为805kg/m3。
[0044] 采用本发明可以获得的有益效果是：
[0045] 水化硅酸钙纤维用于诱导托贝莫来石形成的添加剂，不改变加气混凝土砌块的生产工艺，只需添加少量的添加剂就可以显著提高砌块产品的机械强度，提高产品的质量。水化硅酸钙纤维添加剂来源广泛、价格低廉，可以利用生产加气混凝土砌块的硅质原料与钙质原料通过水热合成获得。
[0046] 本发明以水化硅酸钙纤维为加气混凝土砌块生产过程形成托贝莫来石的诱导剂，激发托贝莫来石的形成，从而提高产品的机械强度，解决现有工艺加气混凝土砌块强度不高的问题，促进轻质高强加气混凝土砌块产品的技术开发，提高产品质量，增加产品的市场竞争力。附图说明
[0047] 附图1是本发明对比例1砌块产品的XRD图；
[0048] 附图2是本发明实施例3砌块产品的XRD图；
[0049] 附图3是本发明对比例1砌块产品的SEM图；
[0050] 附图4是本发明实施例3砌块产品的SEM图；
[0051] 附图5是本发明实施例3制备的水化硅酸钙纤维添加剂的SEM图。
[0052] 从图1和图2可以看出：添加水化硅酸钙纤维可以促进及其混凝土砌块产品中托贝莫来石的形成。由于蒸压养护温度较低，粉煤灰中的莫来石和石英没有完全分解。
[0053] 从图3和图4可以看出：没有添加剂的条件下，加气混凝土砌块产品的断裂面几乎没有纤维状物质形成；添加3％的水化硅酸钙纤维添加剂，可以诱导产品中托贝莫来石晶须的形成，从而提高砌块产品的抗压强度。
[0054] 从图5可以看出：制备得到的水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm，长度为1～3μm，比表面积高，活性高。
具体实施方式
[0055] 对比例1：
[0056] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0057] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，加入铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h，蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、水化硅酸钙凝胶。砌块产品的抗压强度为3.2MPa，容重为620kg/m3。
[0058] 实施例1：
[0059] 步骤(1)：
[0060] 按照钙硅摩尔比为0.4和液固比为15mL/g配制料浆，加入20g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为13)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至160℃，在0.6MPa压力下恒温反应2h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要矿物组成为莫来石、石英和水化硅酸钙凝胶。水化硅酸钙纤维的直径为0.1～0.5μm，长度为1～5μm，长径比为20～30；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75。
[0061] 步骤(2)：
[0062] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0063] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入3％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h，得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、水化硅酸钙凝胶和托贝莫来石。砌块产品的抗压强度为4.3MPa，容
3
重为634kg/m。
3
重为634kg/m。
[0064] 实施例2：
[0065] 步骤(1)：
[0066] 按照钙硅摩尔比为0.8和液固比为25mL/g配制料浆，加入10g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为13)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至180℃，在1.3MPa压力下恒温反应1.0h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要物相为莫来石、石英、托贝莫来石、水化硅酸钙凝胶。水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm，长度为3～5μm，长径比为50～100；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75。
[0067] 步骤(2)：
[0068] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0069] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入3％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石。砌块产品的抗压强度为6.5MPa，容重为716kg/m3。
[0070] 实施例3：
[0071] 步骤(1)：
[0072] 按照钙硅摩尔比为1.0和液固比为20mL/g配制料浆，加入5g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为12)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至200℃，在1.3MPa压力下恒温反应0.5h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要物相为莫来石、石英、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石。水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm，长度为1～3μm，长径比为50～100；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75。
[0073] 步骤(2)：
[0074] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0075] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入3％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石。砌块产品的抗压强度为7.8MPa，容重为805kg/m3。
[0076] 实施例4：
[0077] 本对比试验探讨，水化硅酸钙纤维添加剂制备过程的温度对最终得到的性能影响，具体如下：
[0078] 步骤(1)：
[0079] 按照钙硅摩尔比为1.2和液固比为20mL/g配制料浆，加入40g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为14)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至220℃，在2.5MPa压力下恒温反应2h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要物相为莫来石、水化石榴石、托贝莫来石。水化硅酸钙纤维的直径为0.1～0.5μm，长度为1～2μm，长径比为10～20；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比1.5。
[0080] 步骤(2)：
[0081] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0082] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入3％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石、水化石榴石。砌块产品的抗压强度为
3.5MPa，容重为652kg/m3。
3.5MPa，容重为652kg/m3。
[0083] 实施例5：
[0084] 本对比试验探讨，水化硅酸钙纤维添加剂的添加量较小对制得的砌块产品的性能的影响，具体如下：
[0085] 步骤(1)：
[0086] 按照钙硅摩尔比为1.0和液固比为20mL/g配制料浆，加入5g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为12)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至200℃，在1.3MPa压力下恒温反应0.5h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要物相为莫来石、石英、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石。水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm，长度为1～2μm，长径比为50～100；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75。
[0087] 步骤(2)：
[0088] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0089] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入0.01％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、水化硅酸钙凝胶。砌块产品的抗压强度为3.3MPa，容重为605kg/m3。
[0090] 实施例6：
[0091] 本对比试验探讨，水化硅酸钙纤维添加剂的添加量较大对制得的砌块产品的性能的影响，具体如下：
[0092] 步骤(1)：
[0093] 按照钙硅摩尔比为1.0和液固比为20mL/g配制料浆，加入5g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为12)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至200℃，在1.3MPa压力下恒温反应0.5h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要物相为莫来石、石英、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石。水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm，长度为1～2μm，长径比为50～100；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75。
[0094] 步骤(2)：
[0095] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0096] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入1％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、托贝莫来石、水化硅酸钙凝胶。砌块产品的抗压强度为5.3MPa，容重为706kg/m3。
[0097] 实施例7：
[0098] 本对比试验探讨，水化硅酸钙纤维添加剂的添加量较大对制得的砌块产品的性能的影响，具体如下：
[0099] 步骤(1)：
[0100] 按照钙硅摩尔比为1.0和液固比为20mL/g配制料浆，加入5g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为12)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至200℃，在1.3MPa压力下恒温反应0.5h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要物相为莫来石、石英、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石。水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm，长度为1～2μm，长径比为50～100；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75。
[0101] 步骤(2)：
[0102] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0103] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入10％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、托贝莫来石、水化硅酸钙凝胶。砌块产品的抗压强度为7.2MPa，容重为820kg/m3。
[0104] 实施例8：
[0105] 本对比试验探讨，水化硅酸钙纤维添加剂的添加量较大对制得的砌块产品的性能的影响，具体如下：
[0106] 步骤(1)：
[0107] 按照钙硅摩尔比为1.0和液固比为20mL/g配制料浆，加入5g/L的NaOH调节料浆的pH值(pH为12)；将所得悬浮料浆放入压力反应釜中，搅拌升温至200℃，在1.3MPa压力下恒温反应0.5h；反应结束后，将料浆冷却至室温，取出料浆，经过固液分离、洗涤和干燥后，得产品(水化硅酸钙纤维添加剂)。将得到的产品进行XRD和SEM分析。产品的主要物相为莫来石、石英、水化硅酸钙凝胶、托贝莫来石。水化硅酸钙纤维的直径为0.01～0.1μm，长度为1～2μm，长径比为50～100；水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75。
[0108] 步骤(2)：
[0109] 浇注浆料含量(重量份计)为：粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)50份；石膏2.5份；水32.5份；水泥5份；生石灰10份；铝粉0.1份；
[0110] 按浇注浆料的比例将粉煤灰(和/或石英砂、矿渣)、石膏与水配制原浆，充分搅拌后，用砂浆泵打入浇注搅拌机；然后再加入水泥、石灰；搅拌3min后，依次加入20％的水化硅酸钙纤维添加剂(步骤(1)制备；以浇注浆料重量为基准)和铝粉，控制扩散度为17cm，搅拌50s，将浆料下到模框。坯体经过预养、切割、蒸养，即得到加气混凝土砌块产品。静养室的温度和湿度分别为50℃、80％，模框后的坯体预养护2h；蒸养温度和压力为185℃、1.5MPa，蒸压养护5h；得加气混凝土砌块。蒸压养护过程的升温和降温时间都控制在2h。产品的主要矿物组成为石英、莫来石、托贝莫来石、水化硅酸钙凝胶。砌块产品的抗压强度为4.8MPa，容重为755kg/m3。
[0111] 综上分析
[0112] 综合比较实施例1～4中水化硅酸钙纤维添加剂的制备过程发现，调节合成水化硅酸钙纤维的初始条件，可以制备出不同类型和结晶形貌的水化硅酸钙纤维，当水热合成温度、钙硅摩尔比及NaOH浓度等在协同的优选范围内，合成的水化硅酸钙纤维的钙硅原子比为0.75，达到或者接近托贝莫来石分子的钙硅原子比；再适当控制水热反应时间在优选的范围内，可以得到晶体尺寸细小的水化硅酸钙纤维；制备的水化硅酸钙纤维添加剂具有直径和长度小、比表面积大、活性高等特点。
[0113] 通过实施例1～8与对比例1的对比发现，添加本发明制备得到的水化硅酸钙纤维到加气混凝土砌块生产的浇注料浆中，可以诱导加气混凝土砌块中托贝莫来石的形成，从而有助于提高产品的机械强度。特别是，水热反应的温度控制在180～200℃，水热反应pH控制在12～13的条件下制得的添加剂时(实施例2和3)，得到的砌块产品的性能更优。
[0114] 另外，研究还发现，水热温度高于200℃(实施例4)或者低于180℃(实施例1)得到的添加剂对砌块产品的性能提升效果有限。
[0115] 本发明人还探讨了添加剂的添加量对砌块产品的性能的影响；研究发现，添加量较少时，对砌块产品的性能的提升效果有限(实施例5)，随着添加量的提升，砌块产品的性能的不断提升，但添加量达到10％以上时(实施例8)，性能反而有所下降。合适的水化硅酸钙纤维添加量对加气混凝土砌块机械强度的提升作用具有促进作用。
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