一種泡沫混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泡沫混凝土及其制備方法，本發(fā)明的泡沫混凝土的制備方法包括以下步驟：(1)將水泥、粉煤灰、填料混勻，加水?dāng)嚢璧玫剿嗌皾{；(2)將鋁粉、懸浮劑、外加劑加入到所述水泥砂漿中，攪拌混勻得到料漿(3)將發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡，將其產(chǎn)生的泡沫加入到所述料漿中，攪拌混勻。本發(fā)明采用混合發(fā)泡方式，將化學(xué)發(fā)泡與物理發(fā)泡方式結(jié)合，很好的保留了單一發(fā)泡方法的優(yōu)點(diǎn)，而且有效的避免了單一發(fā)泡方法的不足，最終制備得到的性能優(yōu)良的泡沫混凝土。本發(fā)明的制備方法充分利用了粉煤灰、礦渣等廢棄物，最高可用到發(fā)泡混凝土總量的70％以上，減少了水泥的用量，節(jié)約了建筑生產(chǎn)成本，節(jié)約環(huán)保。
【專利說明】一種泡沬混凝土及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種泡沫混凝土及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]泡沫混凝土又名發(fā)泡混凝土，是將化學(xué)發(fā)泡劑或物理發(fā)泡劑發(fā)泡后加入到膠凝材料、摻合料、改性劑、齒水等制成料漿，再經(jīng)混合攪拌、澆注成型、自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。泡沫混凝土屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點(diǎn)是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。目前在制備泡沫混凝土進(jìn)行發(fā)泡時(shí)，分別采用化學(xué)發(fā)泡或是物理發(fā)泡兩種發(fā)泡方式。
[0003]化學(xué)發(fā)泡是指在混合料漿里加入鋁粉、雙氧水等化學(xué)制劑混合攪拌，使其與水泥、粉煤灰等原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在一定時(shí)間內(nèi)逐漸發(fā)泡(又叫發(fā)氣，因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)反應(yīng)后所產(chǎn)生的是氫氣，所以叫發(fā)氣)使之膨脹至一定高度，從而形成具有無數(shù)氣孔、輕質(zhì)、隔音、保暖等特性的泡沫混凝土。化學(xué)發(fā)泡的凝結(jié)速度較快，強(qiáng)度較高，但是化學(xué)發(fā)泡具有砂漿顆粒易下沉，發(fā)泡孔徑不均勻，上輕下重，穩(wěn)定性較差，初凝期易塌模，保水性差，終凝后易斷，無韌性易開裂等缺點(diǎn)。
[0004]物理發(fā)泡是指在混合料漿里加入動(dòng)植物發(fā)泡劑泡沫(備制好了的發(fā)泡劑溶液經(jīng)過發(fā)泡機(jī)所產(chǎn)生的泡沫)，混合攪拌后在料漿內(nèi)形成無數(shù)氣孔，不會(huì)像化學(xué)發(fā)泡一樣膨脹，即入模時(shí)的注料高度是多少，凝結(jié)后同樣是多少，與化學(xué)發(fā)泡一樣，最終制備得到具有輕質(zhì)、隔音、保暖等特性的泡沫混凝土。物理發(fā)泡具備以下優(yōu)點(diǎn):初凝期不會(huì)塌模；穩(wěn)定性較好；發(fā)泡孔徑較化學(xué)發(fā)泡均勻細(xì)膩；保水性好；終凝后有韌性不易斷裂。但是加入泡沫后會(huì)造成水灰比過大，從而影響強(qiáng)度，并且為了增加穩(wěn)定性，一般發(fā)泡劑的表面活性劑過多，而表面活性劑過多會(huì)影響水泥的水化反應(yīng)，造成水泥不能完全發(fā)揮其膠聯(lián)硬化作用，從而影響泡沫混凝土的強(qiáng)度，而且終凝后會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品粉化甚至脫層現(xiàn)象，初凝后拆模切割成砌塊后會(huì)出現(xiàn)回漿粘連從而造成難分開難搬動(dòng)?？梢?，分別使用化學(xué)發(fā)泡技術(shù)或物理發(fā)泡技術(shù)都存在一定的不足之處，對(duì)于最終制備的到的泡沫混凝土的質(zhì)量有很大影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種泡沫混凝土的制備方法，其有效的避免泡沫混凝土發(fā)泡后坯體不平整、發(fā)泡孔徑大小不均勻、坯體凝結(jié)后上輕下重、耗材過多、凝結(jié)后強(qiáng)度不夠、收縮性大、保溫隔熱隔音效果差等問題發(fā)生。
[0006]一種泡沫混凝土的制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)將水泥、粉煤灰、填料混勻，加水?dāng)嚢璧玫剿嗌皾{；
[0008](2)將鋁粉、懸浮劑、外加劑加入到所述水泥砂漿中，攪拌混勻得到料漿；
[0009](3)將發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡，將其產(chǎn)生的泡沫加入到所述料漿中，攪拌混勻。
[0010]本發(fā)明采用混合發(fā)泡技術(shù)，將化學(xué)發(fā)泡和物理發(fā)泡兩種方式結(jié)合，先進(jìn)行化學(xué)發(fā)泡，再通過物理發(fā)泡方式進(jìn)行發(fā)泡，本發(fā)明經(jīng)過多次反復(fù)的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的混合發(fā)泡技術(shù)可以很好的結(jié)合化學(xué)發(fā)泡和物理發(fā)泡的優(yōu)點(diǎn)，并且避免了化學(xué)發(fā)泡和物理發(fā)泡的不足之處，最終得到一種具有優(yōu)異性能的泡沫混凝土。
[0011]作為優(yōu)選，所述填料為河沙、山砂、石粉、礦粉或廢渣粉中的一種或多種。
[0012]所述步驟⑴中水泥、粉煤灰、填料、水的重量比為1?2:1?3:1?3:1?3。
[0013]所述懸浮劑包括以下按重量份計(jì)的組分:羥丙基甲基纖維素35?45份、瓜爾豆膠20?30份、凹凸棒粉8?15份和淀粉醚20?30份。本發(fā)明中的懸浮劑具有很好的增稠性、可塑性、保水性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)，能夠增強(qiáng)泡沫混凝土的強(qiáng)度。
[0014]作為優(yōu)選，所述外加劑為聚羧酸高性能減水劑。聚羧酸高性能減水劑減少了泡沫混凝土的水灰比，從而可增強(qiáng)泡沫混凝土的強(qiáng)度，而且可以充分促進(jìn)水泥的水化反應(yīng)，使其能夠完全發(fā)揮其交聯(lián)作用，從而增強(qiáng)泡沫混凝土的強(qiáng)度，降低水泥的用量。
[0015]發(fā)泡劑的選擇對(duì)于發(fā)泡效果非常重要，作為優(yōu)選，所述發(fā)泡劑包括以下按重量份計(jì)的組分:動(dòng)植物蛋白35?45份、十二烷基磺酸鈉50?65份。十二烷基硫酸鈉是一種表面活性劑，通過與動(dòng)植物蛋白的合理配比制得發(fā)泡劑，該發(fā)泡劑具有很好的乳化、發(fā)泡、分散、保水性，可增強(qiáng)泡沫混凝土的強(qiáng)度。
[0016]作為優(yōu)選，所述步驟(2)中每立方米所述水泥砂漿中添加鋁粉400?600g、懸浮劑80 ?100g、外加劑 2.5 ?3.3kg。
[0017]作為優(yōu)選，所述步驟(3)中每立方米所述料漿使用發(fā)泡劑的量為20?45kg。
[0018]作為優(yōu)選，所述步驟(3)中將所述泡沫加入到所述料漿中，攪拌混勻之后進(jìn)行澆注入模，在所述澆注入模時(shí)，所述料漿的注料高度與模具高度的高度比為1?3:2?5。作為更有選，澆注入模時(shí)，所述料漿注料高度與模具高度的高度比為2:3。
[0019]本發(fā)明還提供了一種利用上述的制備方法制備得到的泡沫混凝土。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0021](1)本發(fā)明采用混合發(fā)泡方式，將化學(xué)發(fā)泡與物理發(fā)泡方式結(jié)合，很好的保留了單一發(fā)泡方法的優(yōu)點(diǎn)，而且有效的避免了單一發(fā)泡方法的不足，最終制備得到的泡沫混凝土的孔徑大小均勻，密度適中，表面平整，而且相比單一發(fā)泡技術(shù)來說，初凝期后切割更輕松，不粘結(jié)，強(qiáng)度更高，韌性更強(qiáng)，不易碎，不易斷裂，抗壓抗折能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0022](2)本發(fā)明的制備方法充分利用了粉煤灰、礦渣等廢棄物，最高可用到發(fā)泡混凝土總量的70%以上，減少了水泥的用量，節(jié)約了建筑生產(chǎn)成本，節(jié)約環(huán)保。

【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]懸浮劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，羥丙基甲基纖維素40份、凹凸粉10份、瓜爾膠25份、淀粉醚25份，將它們混合攪拌均勻即可。
[0025]發(fā)泡劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，動(dòng)植物蛋白40份，十二烷基硫酸鈉60份，并加入適量的穩(wěn)泡劑，將它們混合攪拌均勻得到混合物，再將混合物與水以重量比為1:250混合，攪拌均勻即制備得到發(fā)泡劑。
[0026]外加劑:將聚羧酸高性能減水劑與水以重量比為1:9混合，攪拌均勻即可。
[0027]泡沫混凝土的制備(以制備1立方米料漿為例):將水泥150kg，粉煤灰100kg，河沙100kg，水120kg混合得到水泥砂漿，經(jīng)攪拌機(jī)混合攪拌60s，然后加入懸浮劑80g，外加劑3kg，鋁粉600g，再攪拌60秒得到料漿，然后在料漿中注入通過發(fā)泡機(jī)抽取發(fā)泡劑溶液所產(chǎn)生的泡沫120s (約所需發(fā)泡劑42kg)，然后再攪拌60s使其均勻混合后，將料漿澆注入模，入模高度約為模具高度的二分之一，約一小時(shí)后將膨脹至模具頂部，靜置5h左右提模切割，切割后不回漿，無粘連?？汕懈畛筛鞣N規(guī)格的砌塊磚，最后經(jīng)過最長28天的自然養(yǎng)護(hù)期后切取模塊樣品檢測。
[0028]通過目測手感:無裂痕、切割面平整光滑、韌性好、無斷裂；孔徑2?3毫米，氣孔大小基本一致，分布均勻，獨(dú)立孔狀；
[0029]稱重計(jì)算:每立方泡沫混凝土干容重為300kg ；
[0030]壓力強(qiáng)度測試:通過壓力強(qiáng)度測試機(jī)試壓結(jié)果為1.0兆帕左右，超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為(干密度等級(jí)A03強(qiáng)度0.3?0.7兆帕)的強(qiáng)度。
[0031]實(shí)施例2
[0032]懸浮劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，羥丙基甲基纖維素45份、凹凸粉8份、瓜爾膠20份、淀粉醚25份，將它們混合攪拌均勻即可。
[0033]發(fā)泡劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，動(dòng)植物蛋白35份，十二烷基硫酸鈉65份，并加入適量的穩(wěn)泡劑，將它們混合攪拌均勻得到混合物，再將混合物與水以重量比為1:200混合，攪拌均勻即制備得到發(fā)泡劑。
[0034]外加劑:將聚羧酸高性能減水劑與水以重量比為1:7混合，攪拌均勻即可。
[0035]泡沫混凝土的制備(以制備1立方米料漿為例):將水泥250kg，粉煤灰250kg，河沙、礦洛220kg,水230kg混合得到水泥砂衆(zhòng),經(jīng)攪拌機(jī)混合攪拌60s,然后加入懸浮劑100g,外加劑3kg，鋁粉500g，再攪拌60秒得到料漿，然后在料漿中注入通過發(fā)泡機(jī)抽取發(fā)泡劑溶液所產(chǎn)生的泡沫90s (約所需發(fā)泡劑31kg)，然后再攪拌60s使其均勻混合后，將料漿澆注入模，入模高度約為模具高度的五分之三，約一小時(shí)后將膨脹至模具頂部，靜置5h左右提模切割，切割后不回漿，無粘連。可切割成各種規(guī)格的砌塊磚，最后經(jīng)過最長28天的自然養(yǎng)護(hù)期后切取模塊樣品檢測。
[0036]通過目測手感:無裂痕、切割面平整光滑、韌性好、無斷裂；孔徑2毫米，氣孔大小基本一致，分布均勻，獨(dú)立孔狀；
[0037]稱重計(jì)算:每立方泡沫混凝土干容重為700kg ；
[0038]壓力強(qiáng)度測試:通過壓力強(qiáng)度測試機(jī)試壓結(jié)果為3.0兆帕左右，超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為(干密度等級(jí)A07強(qiáng)度1.2?2.0兆帕)的強(qiáng)度。
[0039]實(shí)施例3
[0040]懸浮劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，羥丙基甲基纖維素45份、凹凸粉12份、瓜爾膠25份、淀粉醚20份，將它們混合攪拌均勻即可。
[0041 ] 發(fā)泡劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，動(dòng)植物蛋白45份，十二烷基硫酸鈉60份，并加入適量的穩(wěn)泡劑，將它們混合攪拌均勻得到混合物，再將混合物與水以重量比為1:250混合，攪拌均勻即制備得到發(fā)泡劑。
[0042]外加劑:將聚羧酸高性能減水劑與水以重量比為1:9混合，攪拌均勻即可。
[0043]泡沫混凝土的制備(以制備1立方米料漿為例):將水泥350kg，粉煤灰350kg，河沙、礦渣150kg，水300kg混合得到水泥砂漿，經(jīng)攪拌機(jī)混合攪拌60s，然后加入懸浮劑100g，外加劑3kg，鋁粉460g，再攪拌60秒得到料漿，然后在料漿中注入通過發(fā)泡機(jī)抽取發(fā)泡劑溶液所產(chǎn)生的泡沫60s (約所需發(fā)泡劑21kg)，然后再攪拌60s使其均勻混合后，將料漿澆注入模，入模高度約為模具高度的三分之二，約一小時(shí)后將膨脹至模具頂部，靜置5h左右提模切割，切割后不回漿，無粘連?？汕懈畛筛鞣N規(guī)格的砌塊磚，最后經(jīng)過最長28天的自然養(yǎng)護(hù)期后切取模塊樣品檢測。
[0044]通過目測手感:無裂痕、切割面平整光滑、韌性好、無斷裂；孔徑1?2毫米，氣孔大小基本一致，分布均勻，獨(dú)立孔狀；
[0045]稱重計(jì)算:每立方泡沫混凝土干容重為800kg ；
[0046]壓力強(qiáng)度測試:通過壓力強(qiáng)度測試機(jī)試壓結(jié)果為5.0兆帕左右，超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為(干密度等級(jí)A08強(qiáng)度1.8?3.0兆帕)的強(qiáng)度。
[0047]對(duì)比例1
[0048]懸浮劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，羥丙基甲基纖維素40份、凹凸粉10份、瓜爾膠25份、淀粉醚25份，將它們混合攪拌均勻即可。
[0049]外加劑:將聚羧酸高性能減水劑與水以重量比為1:7混合，攪拌均勻即可。
[0050]泡沫混凝土的制備(以制備1立方米料漿為例):將250kg水泥，粉煤灰250k，河沙和礦渣總計(jì)220kg，水230kg，懸浮劑120g，外加劑3kg，鋁粉700g，攪拌120s得到料漿，澆注入模，入模高度約為模具的二分子一，待料漿膨脹完全，靜置3h之后提模，提摸前發(fā)覺有輕微下塌現(xiàn)象，切割后無回漿，無粘連，切割面平整光滑，經(jīng)最長28天自然養(yǎng)護(hù)期后檢測。
[0051]有輕微裂痕，脆性，易斷，孔徑2毫米左右，有輕微貫穿孔，干容重700公斤，試壓強(qiáng)度2.7兆帕左右。
[0052]通過目測手感:有輕微裂痕，脆性，易斷，孔徑2毫米左右，有輕微貫穿孔
[0053]稱重計(jì)算:每立方泡沫混凝土干容重為700kg ；
[0054]壓力強(qiáng)度測試:通過壓力強(qiáng)度測試機(jī)試壓結(jié)果為2.7兆帕左右。
[0055]對(duì)比例2
[0056]發(fā)泡劑的制備:以重量份數(shù)計(jì)，動(dòng)植物蛋白40份，十二烷基硫酸鈉60份，并加入適量的穩(wěn)泡劑，將它們混合攪拌均勻得到混合物，再將混合物與水以重量比為1:250混合，攪拌均勻即制備得到發(fā)泡劑。
[0057]外加劑:將聚羧酸高性能減水劑與水以重量比為1:7混合，攪拌均勻即可。
[0058]泡沫混凝土的制備(以制備1立方米料漿為例):將250kg水泥，粉煤灰250kg，河沙220kg，水230kg，外加劑3kg混勻，注入通過發(fā)泡機(jī)抽取發(fā)泡劑溶液所產(chǎn)生的泡沫210s (約所需發(fā)泡劑70kg)，然后再攪拌120s使其均勻混合后，將料漿澆注入模至溢滿模具，該發(fā)泡方法制備得到泡沫混凝土表面平整無下塌，凝結(jié)慢，約5至10小時(shí)后提模切割，切割后有回漿，有粘連，不易搬動(dòng)，且切割表面不光滑，最后經(jīng)過最長28天的自然養(yǎng)護(hù)期后切取模塊樣品檢測。
[0059]通過目測手感:無裂痕，韌性好，不易斷，孔徑1毫米左右，獨(dú)立孔狀，表面不平整，不光滑；
[0060]稱重計(jì)算:每立方泡沫混凝土干容重為700kg ；
[0061]壓力強(qiáng)度測試:通過壓力強(qiáng)度測試機(jī)試壓結(jié)果為2.5兆帕左右。
【權(quán)利要求】
1.一種泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將水泥、粉煤灰、填料混勻，加水?dāng)嚢璧玫剿嗌皾{； (2)將鋁粉、懸浮劑、外加劑加入到所述水泥砂漿中，攪拌混勻得到料漿； (3)將發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡，將其產(chǎn)生的泡沫加入到所述料漿中，攪拌混勻。
2.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述填料為河沙、山砂、石粉、礦粉或廢渣粉中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中水泥、粉煤灰、填料、水的重量比為I?2:1?3:1?3:1?3。
4.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述懸浮劑包括以下按重量份計(jì)的組分:羥丙基甲基纖維素35?45份、瓜爾豆膠20?30份、凹凸棒粉8?15份和淀粉醚20?30份。
5.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述外加劑為聚羧酸高性能減水劑。
6.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述發(fā)泡劑包括以下按重量份計(jì)的組分:動(dòng)植物蛋白35?45份、十二烷基磺酸鈉50?65份。
7.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中每立方米所述水泥砂漿中添加鋁粉400?600g、懸浮劑80?100g、外加劑2.5?3.3kg。
8.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中每立方米所述料漿使用發(fā)泡劑的量為20?45kg。
9.如權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中將所述泡沫加入到所述料漿中，攪拌混勻之后進(jìn)行澆注入模，在所述澆注入模時(shí)，所述料漿的注料高度與模具高度的高度比為I?3:2?5。
10.一種利用權(quán)利要求1?9任一所述的制備方法制備得到的泡沫混凝土。
【文檔編號(hào)】C04B24/16GK104355656SQ201410563758
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】來道浪, 來道波, 黃啟國 申請人:貴州省棟梁建材有限責(zé)任公司