CN101891498A - 一种粉煤灰基地聚合物加气混凝土的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉煤灰基地聚合物加气混凝土的制备方法，其步骤是先将粉煤灰与水玻璃溶液按照一定比例混合，搅拌均匀；加入一定量的金属铝粉，继续搅拌；待浆体发泡、硬化后即得到粉煤灰基地聚合物加气混凝土。本发明工艺简单，产品有较高的力学强度，粉煤灰利用率高，有效的保护了环境，同时还可以满足市场上无机保温材料较少的需求，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种以工业废弃物粉煤灰为原料制备的加气混凝土，具体是一种粉煤灰基地聚合物加气混凝土的制备方法。
背景技术
地聚合物是一类新型高性能无机聚合物材料。由于其特殊的硅氧四面体和铝氧四面体随机分布的三维网络结构，使得地聚合物材料与有机高分子材料、水泥、陶瓷相比有更好的机械强度和耐热性能。
我国每年排放的粉煤灰达到2亿t以上，其累计堆放量约为40亿t，占地4～5万公顷，这不仅对环境造成污染，也造成了能源和资源的巨大浪费。粉煤灰是热工火山灰质材料，具有潜在活性，利用粉煤灰来制备粉煤灰基地聚合物加气混凝土，具有重要的社会、经济及技术效益。另一方面，地聚合物材料制造过程中的能耗和三废排放量都非常低，材料对环境友好，是一种可持续发展的“绿色环保材料”。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用目前工业废弃物粉煤灰为原料，制备出具有轻质、高强度、优良防火性能的粉煤灰基地聚合物加气混凝土。
本发明所述的粉煤灰基地聚合物加气混凝土的制备方法，包括以下步骤：
1)将固体偏硅酸钠和氢氧化钠配置成模数为1.0-2.0的水玻璃溶液；
2)将水玻璃溶液加入到粉煤灰中，控制水玻璃溶液与粉煤灰原料的液/固比为(0.3-0.7)∶1，利用搅拌机搅拌4-7分钟，再向混合物中加入发泡剂，继续搅拌2-5分钟；
3)待浆体发泡、硬化后即得到粉煤灰基地聚合物加气混凝土。
上述步骤2)的发泡剂为金属铝粉，其加入量为粉煤灰∶金属铝粉的重量比例为1∶(0.02％～0.16％)。
图1是热电厂粉煤灰的扫描电镜照片，图2是本发明制备的新型粉煤灰基地聚合物加气混凝土的图片，图3是本发明制备的新型粉煤灰基地聚合物加气混凝土的扫描电镜照片。由图可见，本发明制备的新型加气混凝土中，粉煤灰在碱性激发剂的作用下，形成了均质的无定形结构，具有优良的机械性能(见实施例)。本发明与传统水泥基加气混凝土相比，克服了其力学强度和耐热性能方面的不足；同时该加气混凝土不需蒸压养护，降低能耗，具有广阔的市场前景。本方法同时也为目前日益增多的粉煤灰提供了一条新的可行的利用途径。
附图说明
图1是热电厂粉煤灰的扫描电镜照片；
图2是新型粉煤灰基地聚合物加气混凝土材料的图片；
图3是新型粉煤灰基地聚合物加气混凝土的扫描电镜照片。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步描述。
本发明的原料：热电厂粉煤灰、模数1.0-2.0的钠基水玻璃溶液、金属铝粉。
实施例1：
1)配制碱激发剂
用固体硅酸钠和氢氧化钠配制模数为1.0的水玻璃溶液。
2)混合
将配制的水玻璃溶液与粉煤灰按液固比为0.3混合，在行星式搅拌机中搅拌5分钟，加入金属铝粉，金属铝粉/粉煤灰为0.02％，继续搅拌2分钟。
3)入模
将搅拌后的混合料倒入4×4×16cm的模具当中。
3)发泡
将模具移入恒温养护箱中，在温度为40℃，湿度为100％条件下养护24小时，待浆体膨胀、硬化后脱模。脱模后继续养护至7天和14天龄期。
4)强度测定
将到达养护龄期的试样置于40℃电热鼓风烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加气混凝土。用300KN压力机对养护7d，14d的样品进行抗压强度的测定，结果见表1。
实施例2：
1)配制碱激发剂
用固体硅酸钠和氢氧化钠配制模数为1.0的水玻璃溶液。
2)混合
将配制的水玻璃溶液与粉煤灰按液固比为0.7混合，在行星式搅拌机中搅拌5分钟，加入金属铝粉，金属铝粉/粉煤灰为0.04％，继续搅拌5分钟。
3)入模
将搅拌后的混合料倒入4×4×16cm的模具当中。
3)发泡
将模具移入恒温养护箱中，在温度为40℃，湿度为100％条件下养护24小时，待浆体膨胀、硬化后脱模。脱模后继续养护至7天和14天龄期。
4)强度测定
将到达养护龄期的试样置于40℃电热鼓风烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加气混凝土。用300KN压力机对养护7d，14d的样品进行抗压强度的测定，结果见表1。
实施例3：
1)配制碱激发剂
用固体硅酸钠和氢氧化钠配制模数为1.5的水玻璃溶液。
2)混合
将配制的水玻璃溶液与粉煤灰按液固比为0.5混合，在行星式搅拌机中搅拌5分钟，加入金属铝粉，金属铝粉/粉煤灰为0.08％，继续搅拌4分钟。
3)入模
将搅拌后的混合料倒入4×4×16cm的模具当中。
4)发泡
将模具移入恒温养护箱中，在温度为40℃，湿度为100％条件下养护24小时，待浆体膨胀、硬化后脱模。脱模后继续养护至7天和14天龄期。
5)强度测定
将到达养护龄期的试样置于40℃电热鼓风烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加气混凝土。用300KN压力机对养护7d，14d的样品进行抗压强度的测定，结果见表1。
实施例4：
1)配制碱激发剂
用固体硅酸钠和氢氧化钠配制模数为2.0的水玻璃溶液。
2)混合
将配制的水玻璃溶液与粉煤灰按液固比为0.3混合，在行星式搅拌机中搅拌5分钟，加入金属铝粉，金属铝粉/粉煤灰为0.16％，继续搅拌2分钟。
3)入模
将搅拌后的混合料倒入4×4×16cm的模具当中。
4)发泡
将模具移入恒温养护箱中，在温度为40℃，湿度为100％条件下养护24小时，待浆体膨胀、硬化后脱模。脱模后继续养护至7天和14天龄期。
5)强度测定
将到达养护龄期的试样置于40℃电热鼓风烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加气混凝土。用300KN压力机对养护7d，14d的样品进行抗压强度的测定，结果见表1。
实施例5：
1)配制碱激发剂
用固体硅酸钠和氢氧化钠配制模数为2.0的水玻璃溶液。
2)混合
将配制的水玻璃溶液与粉煤灰按液固比为0.7混合，在行星式搅拌机中搅拌5分钟，加入金属铝粉，金属铝粉/粉煤灰为0.08％，继续搅拌5分钟。
3)入模
将搅拌后的混合料倒入4×4×16cm的模具当中。
4)发泡
将模具移入恒温养护箱中，在温度为40℃，湿度为100％条件下养护24小时，待浆体膨胀、硬化后脱模。脱模后继续养护至7天和14天龄期。
5)强度测定
将到达养护龄期的试样置于40℃电热鼓风烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加气混凝土。用300KN压力机对养护7d，14d的样品进行抗压强度的测定，结果见表1。
表1效果参数
Claims (2)
1.一种粉煤灰基地聚合物加气混凝土的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将固体偏硅酸钠和氢氧化钠配置成模数为1.0-2.0的水玻璃溶液；
2)将水玻璃溶液加入到粉煤灰中，控制水玻璃溶液与粉煤灰原料的液/固比为(0.3-0.7)∶1，利用搅拌机搅拌4-7分钟，再向混合物中加入发泡剂，继续搅拌2-5分钟；
3)待浆体发泡、硬化后即得到粉煤灰基地聚合物加气混凝土。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰基地聚合物加气混凝土的制备方法，其特征在于步骤2)的发泡剂为金属铝粉，其加入量为粉煤灰∶金属铝粉的重量比例为1∶(0.02％～0.16％)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20101124 |