CN101698581B - 防水泡沫混凝土的发泡剂及其制备方法 - Google Patents

防水泡沫混凝土的发泡剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防水泡沫混凝土的发泡剂、制备方法及施工方法，属于建筑材料及其制备方法和建筑方法领域。本发明的发泡剂，其原料组成如下：角质蛋白粉：30-35重量份；Ca(OH)2：4-5重量份；NaHSO3：1.5-2.5重量份；水：270-320重量份；十二烷基笨磺酸钠：0.8-1.5重量份；十二烷基磺酸钠：0.2-0.7重量份；明胶：0.8-1重量份；三乙醇胺：0.5-1重量份；氨基磺酸：氨基磺酸的量与Ca(OH)2和NaHSO3的量相匹配，三者混合后的PH值达到7。

Description

防水泡沫混凝土的发泡剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防水泡沫混凝土的发泡剂、制备方法及施工方法，属于建筑材料及其制备方法和建筑方法领域。 
背景技术
现有技术中，泡沫混凝土功能单一，只能单独作为找坡填充层或是保温找坡层，而且其强度较低，吸水率高，易开裂，起壳，起砂，与结构层或是防水层结合不好，在现有技术中有多种泡沫剂被采用，也有多种制备工艺被实施，如中国专利申请200420023203一种泡沫混凝土及其制备方法和专用反应罐，如中国专利申请99236012屋面泡沫混凝土防水隔热层，如中国专利申请87103036A公开了一种以油脂植物作泡沫剂的泡沫混凝土及其制备方法，如中国专利申请03126980X公开了一种拒水性泡沫混凝土的制备方法及其用途等。以上技术方案各有千秋，也均存在一定局限性和缺陷，众所周知泡沫混凝土的制备质量好坏除与发泡剂有直接的关系外，还与施工选材及施工工艺、施工设备有重要关系，其中发泡济以现在能市售到的泡沫剂可以分为动物型(青海3％型)、植物合成型、松香型和动物复合型，比如采用松香制得的泡沫剂生产的泡沫混凝土，不能用于泵送，不能生产低容重泡沫混凝土，在生产中要加入河砂，应此容易起砂起壳，而植物型或是其它泡沫剂生产的泡沫混凝土，吸水率高，也容易开裂，只能单独的作为填充或是找坡产品，强度也较低。有的发泡倍数大但稳定性差，有的稳定性好但强度低，有的无法通过机械泵送等。应该说泡沫混凝土还是一个发展中的技术领域，还有很多的新的可探索技术问题。如何配制出性能优异、高强廉价的泡沫混凝土还有待探索。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种配方设计合理，发泡量大，稳定性好，韧性好，性能优异的防水泡沫混凝土的发泡剂。 
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种可以防水、可以保温、可以泵送、质量稳定、性能优异的防水泡沫混凝土的制备方法。 
本发明所要解决的又一技术问题是提供一种能大大提高混凝土的强度、防水抗渗功能，大大提高了工作效益，降低工程造价，简化了施工工序的防水泡沫混凝土的施工方法。 
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该防水泡沫混凝土的发泡剂，其原料组成如下： 
角质蛋白粉：30-35重量份；Ca(OH)2：4-5重量份；NaHSO3：1.5-2.5重量份；水：270-320重量份；十二烷基笨磺酸钠：0.8-1.5重量份；十二烷基磺酸钠：0.2-0.7重量份；明胶：0.8-1重量份；三乙醇胺：0.5-1重量份；氨基磺酸：氨基磺酸的量与Ca(OH)2和NaHSO3的量相匹 配，三者混合后的PH值达到7。 
作为优选，本发明所述的角质蛋白粉为粉状动物皮毛、蹄角等角质蛋白粉。 
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还是一种防水泡沫混凝土的制备方法，制备步骤为： 
a、将角质蛋白粉、NaHSO3和水加入反应釜，在恒温40℃的条件下预处理2小时； 
b、再加入Ca(OH)2，恒温80℃水解反应4小时后，进入过滤机进行过滤； 
c、经过过滤后，重新进入反应釜，恒温80℃，加入氨基磺酸，PH值达到7后，进行中和反应1小时后，第二次进入过滤机进行过滤； 
d、经过第二次过滤后，进入浓缩罐进行高温脱水； 
e、高温脱水后，第三次进入反应釜，恒温60℃，分别加入十二烷基笨磺酸钠水溶液、十二烷基磺酸钠水溶液、明胶、三乙醇胺，反应1小时即的得到防水泡沫混凝土的发泡剂； 
f、将制得的发泡剂与其重量20-30倍的水加入发泡机，充气加压发泡1min-3min，得到发泡剂泡沫； 
g、在搅拌机里加入55～61重量份水泥、38～40重量份水、0.2重量份丙烯酸酯乳液、0.1重量份聚乙烯醇、0.5重量份早强剂，混合搅成水泥浆； 
h、在550～700重量份的水泥浆中加入25重量份的发泡剂泡沫，搅3-5min或是直接通过专用泡沫混凝土发泡机一次搅合、泵送成型，得到防水泡沫混凝土。 
作为优选，本发明在步骤g中可以同时加入0.1重量份的偏氯乙烯共聚乳液。 
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还是一种防水泡沫混凝土的施工方法，其步骤为： 
a、首先，将1重量份的丙烯酸酯乳液、3重量份的聚乙烯醇和1重量份的水泥混合搅拌，制成防水底层料； 
b、将防水底层料喷涂在结构层上，形成防水底层； 
c、然后在防水底层上浇筑泡沫混凝土； 
d、再在泡沫混凝土上喷涂或者滚刷聚合物水泥基防水涂料； 
e、最后浇铸钢筋细石混凝土保护层，完成防水泡沫混凝土的施工。 
本发明同已有的技术相比，具有以下优点和特点： 
1、发泡剂的配方先进，能够生产可以泵送、稳定性好、强度高、低容重的泡沫混凝土。制备的发泡剂发泡量大，稳定性好，韧性好，机械强度好，采用远距离泵送而不离晰。 
2、氨基磺酸的应用，使中和反应平稳而安全，避免了由于反应时产生过多的沉淀物，增加二次过滤的强度，用氨基磺酸中和也使得水解得率大大提高，不易产生酸液过量的情况，有效的保证了成品的发泡质量和发泡稳定性。 
3、用本发明工艺做出的泡沫混凝土，具有强度高、稳定性好、可实行机械泵送、价格低廉的优点。 
4、施工工艺优势在于大大简化了施工工序与工程量，节省了工程造价，避免了防水卷材因泡沫混凝土强度低或是施工不到位而引起的卷材与泡沫混凝土的脱离，或无法进行卷材施工，增加找平层而增加工程量和工程造价。大大提高了泡沫混凝土的强度，防水抗渗功能，使浇筑到结构层的泡沫混凝土具有三重防水功能，集合了找平层、找坡层、保温层、防水层于一层，大大提高了工作效益，降低工程造价，简化了施工工序，更好的解决了市场上泡沫混凝土的单一功能。 
5、防水泡沫混凝土中加入助剂后防水性更好，粘结力更强，强度更高、抗裂性、耐磨性更好。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。 
实施例1： 
本实施例的以下内容描述了防水泡沫混凝土的制作过程： 
先取32公斤粉状动物皮毛、蹄角等角质蛋白粉，1.8公斤NaHSO3，300公斤水加入反应釜，混合搅拌，在恒温40℃的条件下预处理2小时。然后加入4.5公斤的Ca(OH)2，保持恒温80℃，水解反应4小时。进入过滤机过滤后，二次进入反应釜，保持恒温80℃，加入适量氨基磺酸中和到PH值为7左右。反应1小时后，再次进入过滤机，过滤后进入浓缩罐进行高温脱水后，三次进入反应釜恒温60℃分别加入1.0公斤十二烷基笨磺酸钠水溶液、0.5十二烷基磺酸钠水溶液、0.9公斤明胶、0.8公斤三乙醇胺，反应1小时后，得到发泡剂。 
将58公斤的水泥、0.5公斤的早强剂、39公斤的水、0.2公斤的丙烯酸酯乳液、0.1公斤的聚乙烯醇、0.1公斤的偏氯乙烯共聚乳液共混放入搅拌机混和均匀，得到水泥浆 
取前述步骤配制好的发泡剂将与水充气加压制成泡沫后加入搅拌机拌合均匀或是与水泥浆液共混后进行泵送浇铸即为防水泡沫混凝土成品，其中水泥浆与发泡剂的重量比为600∶25。 
本实施例的以下内容描述了防水泡沫混凝土的施工过程： 
将100公斤的丙烯酸酯乳液、300公斤的聚乙烯醇和100公斤的水泥混合搅拌，制成防 水底层料；然后将防水底层料喷涂在结构层上，形成0.9mm的防水底层；然后在防水底层上浇筑90mm的泡沫混凝土；再在泡沫混凝土上喷涂1.8mm的聚合物水泥基防水涂料；最后浇铸钢筋细石混凝土保护层，完成防水泡沫混凝土的施工。 
实施例2-10： 
这些实施例与实施例1的区别仅在于原料的含量，具体如下： 
发泡剂的配方表 
    实施  例2   实施例  3   实施  例4   实施  例5   实施  例6   实施  例7   实施  例8   实施例  9   实施例  10
  蛋白粉   31   30   35   33   32   34   33   34   31
  NaHSO3   1.5   1.9   2.4   2.2   2.5   2.3   1.6   1.7   2.0
  水   310   280   315   320   275   290   270   285   305
  Ca(OH)2   4.8   4.2   4   4.6   5   4.9   4.7   4.1   4.4
  十二烷  基笨磺  酸钠   0.9   1.3   1.4   0.8   1.2   1.3   1.1   1.5   1.2
  十二烷  基磺酸  钠   0.3   0.6   0.4   0.5   0.2   0.7   0.3   0.6   0.4
  明胶   0.9   0.8   0.85   0.95   0.9   1   0.9   0.9   0.9
  三乙醇  胺   0.7   0.5   0.85   1   0.95   0.9   0.6   0.55   0.7
混凝土原料配方表： 
    实施  例2   实施  例3   实施  例4   实施  例5   实施  例6   实施  例7   实施  例8   实施  例9   实施例  10
  水泥   57   60   61   56   55   59   57   56   58
  早强剂   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5
  水   40   39   38   40   38   39   38   40   39
  丙烯酸酯乳液   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2   0.2
  聚乙烯醇   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1
  偏氯乙烯共聚乳液   0.1   0.1   0.1   0.1   0   0.1   0   0.1   0.1
  发泡剂与水的比  值   1∶20   1∶25   1∶22   1∶30   1∶24   1∶28   1∶29   1∶26   1∶23
  水泥浆与发泡剂  的比值   630∶  25   620∶  25   680∶  25   600∶  25   700∶  25   550∶  25   580∶  25   570∶  25   670∶25
各个实施例做出的混凝土的性能参数如下表： 
    实施  例2   实施  例3   实施  例4   实施  例5   实施  例6   实施  例7   实施  例8   实施  例9   实施  例10
  容重级别  (kg/m3)   300kg   350kg   400kg   500kg   600kg   700kg   800kg   1000k  g   800kg
  导热系数  (W/m.k)   0.068   0.072   0.078   0.087   0.096   0.12   0.14   0.16   0.09
  抗压强度Mpa   0.9   1.5   2.1   2.3   3.2   3.4   4   9   4.2
  收缩率(mm/m)   0.4   0.38   0.36   0.29   0.28   0.28   0.25   0.2   0.3
本发明的防水泡沫混凝土在实际应用中，各项性能指标都得到了检验，具体的应用案例如：杭州兴宇建设有限公司的理想家园小区，安徽省佳源建筑工程有限公司的巴黎都市小区等。 
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其配方、工艺所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以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，只要不偏离本发明的结构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。 
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种防水泡沫混凝土的发泡剂，其原料组成如下：
角质蛋白粉：30-35重量份；Ca(OH)2：4-5重量份；NaHSO3：1.5-2.5重量份；水：270-320重量份；十二烷基苯磺酸钠：0.8-1.5重量份；十二烷基磺酸钠：0.2-0.7重量份；明胶：0.8-1重量份；三乙醇胺：0.5-1重量份；氨基磺酸：氨基磺酸的量与Ca(OH)2和NaHSO3的量相匹配，三者混合后的pH值达到7。
2.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土的发泡剂，其特征是：所述的角质蛋白粉为粉状动物皮毛、蹄角。
3.一种防水泡沫混凝土的制备方法，制备步骤为：
a、将角质蛋白粉、NaHSO3和水加入反应釜，在恒温40℃的条件下预处理2小时；
b、再加入Ca(OH)2，恒温80℃水解反应4小时后，进入过滤机进行过滤；
c、经过过滤后，重新进入反应釜，恒温80℃，加入氨基磺酸，pH值达到7后，进行中和反应1小时后，第二次进入过滤机进行过滤；
d、经过第二次过滤后，进入浓缩罐进行高温脱水；
e、高温脱水后，第三次进入反应釜，恒温60℃，分别加入十二烷基苯磺酸钠水溶液、十二烷基磺酸钠水溶液、明胶、三乙醇胺，反应1小时即得到防水泡沫混凝土的发泡剂；
f、将制得的发泡剂与其重量20-30倍的水加入发泡机，充气加压发泡1min-3min，得到发泡剂泡沫；
g、在搅拌机里加入55～61重量份水泥、38～40重量份水、0.2重量份丙烯酸酯乳液、0.1重量份聚乙烯醇、0.5重量份早强剂，混合搅成水泥浆；
h、在550～700重量份的水泥浆中加入25重量份的发泡剂泡沫，搅3-5min或是直接通过专用泡沫混凝土发泡机一次搅合、泵送成型，得到防水泡沫混凝土。
4.根据权利要求3所述的防水泡沫混凝土的制备方法，其特征是：在步骤g中同时加入0.1重量份的偏氯乙烯共聚乳液。
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