CN101508593A - 超轻绝热泡沫混凝土及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超轻绝热泡沫混凝土，由水泥、超轻骨料、活性混合材、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂、早强剂和水按重量比(85～170)∶(0～90)∶(0～70)∶(0～15)∶(0.15～2.5)∶(0～3)∶(0～4)∶(0～6)∶(88～270)混合而成。上述材料所形成的超轻绝热泡沫混凝土的干表观密度为100kg/m3～300kg/m3，压缩强度为60kPa～800kPa，导热系数为0.045W/(m·K)～0.080W/(m·K)，具有密度低、热工性能好、利废、综合成本低、施工方便等特点。因此，本发明产品可广泛用于建筑物外墙外保温和楼(屋)面保温隔热层、复合保温砌块(砖)和复合墙体填充层及制备泡沫混凝土绝热制品，具有较好的实际应用价值。

Description

超轻绝热泡沫混凝土及其应用
技术领域
本发明涉及轻质建筑材料技术领域，特别涉及一种超轻绝热泡沫混凝土。
背景技术
泡沫混凝土是用物理方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到由水泥基胶凝材料、骨料、掺合料、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的轻质多孔材料。由于其中含有大量均匀分布的封闭孔隙，因而表现出良好的保温隔热性能，同时还具有轻质、防潮、防火、吸声、隔音等功能。常用泡沫混凝土的表观密度处于300kg/m3～1200kg/m3，抗压强度为0.5MPa～15.0MPa，导热系数大于0.085W/(m·K)，属于轻质混凝土范畴。主要应用领域包括：轻质混凝土制品(砌块、墙板、保温块、声屏障)制造、复合墙体和墙体屋面(天台)保温隔热工程、地暖系统、大型隧道和地铁回填工程、轻质垫层等。
随着材料科学技术的发展和工程建设需要，对泡沫混凝土性能提出了更高要求，即更低的表观密度、更好的热工性能、更方便的施工性能，从而使泡沫混凝土在建筑节能领域发挥更大作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有更低的表观密度、热工性能优异、生产施工方便、产品质量和性能稳定的超轻绝热泡沫混凝土。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：制造一种超轻绝热泡沫混凝土，它主要组分由水泥、超轻骨料、活性混合材、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂、早强剂和水组成。其中，水泥是强度等级不低于42.5级R型通用硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或快硬铁铝酸盐水泥；超轻骨料是最大粒度小于8mm的聚苯乙烯颗粒、堆积密度为80kg/m3～150kg/m3的闭孔珍珠岩或膨胀玻化微珠；活性混合材是硅灰、粉煤灰、重钙或高岭土；纤维是长度为6mm～19mm的聚丙烯纤维、玄武岩纤维、海泡石绒或水镁石绒；泡沫剂是松香胶泡沫剂、蛋白型泡沫剂、树脂皂素脂泡沫剂或石油磺酸盐泡沫剂；防水剂是硬脂酸盐系列产品，如硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸锌；增强剂为聚乙烯醇、可分散乳胶粉或醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液；早强剂是锂盐或水玻璃。
所述各组分的重量比为：水泥：超轻骨料：活性混合材：纤维：泡沫剂：防水剂：增强剂：早强剂：水＝(85～170)：(0～90)：(0～70)：(0～15)：(0.15～2.5)：(0～3)：(0～4)：(0～6)：(88～270)。上述材料所形成的超轻绝热泡沫混凝土的干表观密度为100kg/m3～300kg/m3，压缩强度为60kPa～800kPa，导热系数为0.045W/(m·K)～0.07W/(m·K)。
具体的，所述超轻绝热泡沫混凝土是作为复合保温砌块和复合墙体填充层、轻质垫层、地面和楼面防潮隔音层材料，表观密度为150kg/m3～300kg/m3，导热系数为0.056W/(m·K)～0.080W/(m·K)，抗压强度为120kPa～650kPa，由水泥110～130重量份、活性混合材0～20重量份、纤维0.47～0.96重量份、泡沫剂1～2.5重量份、防水剂0.7～1.5重量份、增强剂1～2重量份、早强剂0.7～6重量份和水110～150重量份混合后现浇而成。
所述的超轻绝热泡沫混凝土是作为建筑物的屋面保温和地暖工程材料，密度为250kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.058W/(m·K)～0.068W/(m·K)，抗压强度为400kPa～700kPa，由水泥135～170重量份、超轻骨料12～12.3重量份、活性混合材54～70重量份、泡沫剂0.15～1重量份、防水剂1.8～2.0重量份和水155～170重量份混合制成。
所述的超轻绝热泡沫混凝土是作为建筑物的外墙保温材料，密度为250kg/m3～300kg/m3，导热系数为0.059W/(m·K)～0.070W/(m·K)，抗压强度为400kPa～800kPa，由水泥85～95重量份、超轻骨料80～90重量份、纤维0.68～0.8重量份、泡沫剂0.15～0.17重量份、防水剂2～3重量份、增强剂2～7重量份、水200～270重量份混合制成。
所述的超轻绝热泡沫混凝土是作为建筑物的外墙外保温材料，密度为180kg/m3～188kg/m3，导热系数为0.052W/(m·K)～0.058W/(m·K)，抗压强度为350kPa～550kPa，由水泥130重量份、超轻骨料13.5～15.5重量份、活性混合材20～60重量份、纤维15重量份、泡沫剂0.2～0.22重量份、防水剂2.1～2.3重量份、增强剂3～5重量份、水200～220重量份混合制成。
所述的超轻绝热泡沫混凝土是作为复合保温砌块(砖)的填充保温材料，密度为100kg/m3～160kg/m3，导热系数为0.045W/(m·K)～0.051W/(m·K)，抗压强度为60kPa～220kPa，由水泥85重量份、超轻骨料10.5～15重量份、活性混合材0～18重量份、泡沫剂0.42～1重量份、增强剂1.9～3.5重量份、早强剂0.9～3重量份、水88～104重量份混合制成。
本发明还提出了一种上述组分的超轻绝热泡沫混凝土在建筑节能领域的应用。
本发明采用上述组分后，主要有以下特点：
(1)由水泥、活性混合材、纤维、泡沫剂、早强剂、防水剂、增强剂和水制成的表观密度为150kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.056W/(m·K)～0.080W/(m·K)，抗压强度为120kPa～650kPa。可作为复合保温砌块(砖)和复合墙体填充层、轻质垫层、地面和楼面防潮隔音层现浇。
(2)由水泥、EPS颗粒、活性混合材、泡沫剂、防水剂和水制成的密度为250kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.058W/(m·K)～0.068W/(m·K)，抗压强度抗压强度为400kPa～700kPa。可用作建筑物的屋面保温和地暖工程。
(3)由水泥、膨胀玻化微珠或闭孔珍珠岩、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂和水制成的密度为250kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.059W/(m·K)～0.070W/(m·K)，抗压强度为400kPa～800kPa。可用作建筑物的外墙保温材料。
(4)由水泥、EPS颗粒、活性混合材、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂和水制成的密度为180kg/m3～188kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.052W/(m·K)～0.058W/(m·K)，抗压强度为350kPa～550kPa。可用作建筑物的外墙外保温材料。
(5)由水泥、EPS颗粒、活性混合材、泡沫剂、增强剂和水制成的密度为100kg/m3～160kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.045W/(m·K)～0.051W/(m·K)，抗压强度为60kPa～220kPa。可用作复合保温砌块(砖)的填充保温材料。
(6)本发明产品可广泛用于建筑物外墙外保温和楼(屋)面保温隔热层、复合保温砌块(砖)和复合墙体填充层及制备泡沫混凝土绝热制品，具有较好的实际应用价值。
具体实施方式
本发明提供的超轻绝热泡沫混凝土，它主要组分由水泥、超轻骨料、活性混合材、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂、早强剂和水组成。所述各组分的重量比为水泥：超轻骨料：活性混合材：纤维：泡沫剂：防水剂：增强剂：早强剂：水＝(85～170)：(0～90)：(0～70)：(0～15)：(0.15～2.5)：(0～3)：(0～4)：(0～6)：(88～270)。其中：
水泥是强度等级不低于42.5级R型通用硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或快硬铁铝酸盐水泥；
超轻骨料是最大粒度小于8mm的聚苯乙烯颗粒、堆积密度为80kg/m3～150kg/m3的闭孔珍珠岩或膨胀玻化微珠；
活性混合材是硅灰、粉煤灰、重钙和高岭土中的一种或几种的混合；
纤维是6mm～19mm的聚丙烯纤维、玄武岩纤维、海泡石绒和水镁石绒的一种或几种的混合；
泡沫剂是松香胶泡沫剂、蛋白型泡沫剂、树脂皂素脂泡沫剂或石油磺酸盐泡沫剂；
防水剂是硬脂酸盐系列产品，如硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸锌；
增强剂为聚乙烯醇、可分散乳胶粉或醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液；
早强剂是锂盐或水玻璃。
由以上各组分按照设计要求混合搅拌便得到本发明超轻绝热泡沫混凝土。其使用后的干表观密度为100kg/m3～300kg/m3，压缩强度为60kPa～800kPa，导热系数为0.045W/(m·K)～0.07W/(m·K)。
本发明进一步提供由上述组分得到的超轻绝热泡沫混凝土按不同需求在建筑节能领域上应用。
(1)由水泥、活性混合材、纤维、泡沫剂、早强剂、防水剂、增强剂和水制成的表观密度为150kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.056W/(m·K)～0.070W/(m·K)，抗压强度为120kPa～650kPa。可作为复合保温砌块(砖)和复合墙体填充层、轻质垫层、地面和楼面防潮隔音层现浇。
(2)由水泥、EPS颗粒、活性混合材、泡沫剂、防水剂和水制成的密度为250kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.058W/(m·K)～0.068W/(m·K)，抗压强度抗压强度为400kPa～700kPa。可用作建筑物的屋面保温和地暖工程。
(3)由水泥、膨胀玻化微珠或闭孔珍珠岩、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂和水制成的密度为250kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.059W/(m·K)～0.069W/(m·K)，抗压强度为400kPa～800kPa。可用作建筑物的外墙保温材料。
(4)由水泥、EPS颗粒、活性混合材、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂和水制成的密度为180kg/m3～188kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.052W/(m·K)～0.058W/(m·K)，抗压强度为350kPa～550kPa。可用作建筑物的外墙外保温材料。
(5)由水泥、EPS颗粒、活性混合材、泡沫剂、增强剂和水制成的密度为100kg/m3～160kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.045W/(m·K)～0.051W/(m·K)，抗压强度为60kPa～220kPa。可用作复合保温砌块(砖)的填充保温材料。
总之，本发明产品可广泛用于建筑物外墙外保温和楼(屋)面保温隔热层、复合保温砌块(砖)和复合墙体填充层及制备泡沫混凝土绝热制品，具有较好的实际应用价值
下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明不仅限于所述的实施例。
原料准备：按表1～3设计要求分别备齐水泥、超轻骨料、活性混合材、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂、早强剂和水；
混配方法：将泡沫剂加水单独制成泡沫，其余组分经混合搅拌均匀后再加入泡沫，在搅拌均匀后即成为超轻绝热泡沫混凝土混合料；
应用：1)将混合料浇注于模具内，硬化后成为一种绝热制品，用于各种保温工程；或2)直接浇注于屋面或楼面，硬化后成为一种超轻、保温、隔热、隔音、防潮的绝热层；或3)和4)直接涂抹于建筑物外墙内侧或外侧，硬化后作为外墙外保温系统的保温层；或5)直接灌注于复合保温砌块(砖)的孔洞中或复合墙体模内，硬化后作为作为复合保温层。
检测：对超轻绝热泡沫混凝土进行干表观密度、抗压强度和导热系数测定，测定结果也列于表1、表2和表3。
表1
Figure A200910078347D00091
表2
Figure A200910078347D00101
表3
Figure A200910078347D00111

Claims (9)

1.一种超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：它由水泥、超轻骨料、活性混合材、纤维、泡沫剂、防水剂、增强剂、早强剂和水组成，其中，水泥含量为85～170重量份、超轻骨料含量为0～90重量份、活性混合材含量为0～70重量份、纤维含量为0～15重量份、泡沫剂含量为0.15～2.5重量份、防水剂含量为0～3重量份、增强剂含量为0～4重量份、早强剂含量为0～6重量份、水含量为88～270重量份。
2.根据权利要求1所述的超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：所述泡沫混凝土干表观密度为100kg/m3～300kg/m3，压缩强度60kPa～800kPa，导热系数0.045W/(m·K)～0.080W/(m·K)。
3.根据权利要求1所述的超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：所述水泥为强度等级不低于42.5级R型通用硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或快硬铁铝酸盐水泥；所述超轻骨料为最大粒度小于8mm的聚苯乙烯颗粒、堆积密度为80kg/m3～150kg/m3的闭孔珍珠岩或膨胀玻化微珠；所述活性混合材为硅灰、粉煤灰、重钙或高岭土的一种或几种的混合；所述纤维为6mm～19mm的聚丙烯纤维、玄武岩纤维、海泡石绒或水镁石绒的一种或几种的混合；所述泡沫剂为松香胶泡沫剂、蛋白型泡沫剂、树脂皂素脂泡沫剂或石油磺酸盐泡沫剂；所述防水剂为硬脂酸盐系列产品，如硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸锌；增强剂为聚乙烯醇、可分散乳胶粉或醋酸乙烯-乙烯共聚物乳液；所述早强剂为锂盐或水玻璃。
4.根据权利要求1或2或3所述的超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：是作为复合保温砌块和复合墙体填充层、轻质垫层、地面和楼面防潮隔音层材料，表观密度为150kg/m3～300kg/m3，导热系数为0.056W/(m·K)～0.080W/(m·K)，抗压强度为120kPa～650kPa，由水泥110～130重量份、活性混合材0～20重量份、纤维0.47～0.96重量份、泡沫剂1～2.5重量份、防水剂0.7～1.5重量份、增强剂1～2重量份、早强剂0.7～6重量份和水110～150重量份混合后现浇而成。
5.根据权利要求1或2或3所述的超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：是作为建筑物的屋面保温和地暖工程材料，密度为250kg/m3～300kg/m3的超轻绝热泡沫混凝土，导热系数为0.058W/(m·K)～0.068W/(m·K)，抗压强度为400kPa～700kPa，由水泥135～170重量份、超轻骨料12～12.3重量份、活性混合材54～70重量份、泡沫剂0.15～1重量份、防水剂1.8～2.0重量份和水155～170重量份混合制成。
6.根据权利要求1或2或3所述的超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：是作为建筑物的外墙保温材料，密度为250kg/m3～300kg/m3，导热系数为0.059W/(m·K)～0.070W/(m·K)，抗压强度为400kPa～800kPa，由水泥85～95重量份、超轻骨料80～90重量份、纤维0.68～0.8重量份、泡沫剂0.15～0.17重量份、防水剂2～3重量份、增强剂2～7重量份、水200～270重量份混合制成。
7.根据权利要求1或2或3所述的超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：是作为建筑物的外墙外保温材料，密度为180kg/m3～188kg/m3，导热系数为0.052W/(m·K)～0.058W/(m·K)，抗压强度为350kPa～550kPa，由水泥130重量份、超轻骨料13.5～15.5重量份、活性混合材20～60重量份、纤维15重量份、泡沫剂0.2～0.22重量份、防水剂2.1～2.3重量份、增强剂3～5重量份、水200～220重量份混合制成。
8.根据权利要求1或2或3所述的超轻绝热泡沫混凝土，其特征在于：是作为复合保温砌块(砖)的填充保温材料，密度为100kg/m3～160kg/m3，导热系数为0.045W/(m·K)～0.051W/(m·K)，抗压强度为60kPa～220kPa，由水泥85重量份、超轻骨料10.5～15重量份、活性混合材0～18重量份、泡沫剂0.42～1重量份、增强剂1.9～3.5重量份、早强剂0.9～3重量份、水88～104重量份混合制成。
9.上述任一权利要求所述的超轻绝热泡沫混凝土在制造节能建筑材料中的应用。
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