CN102153363B - 一种超低密度泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超低密度泡沫混凝土及其制备方法，由水泥、化学发泡剂、稳泡剂和水按质量比(130-180)∶(10.3-15.2)∶(0.1-1.8)∶(60-90)混合而成。该超低密度泡沫混凝土采用化学发泡方式，将稳泡剂加入硫铝酸盐水泥料浆中搅拌均匀，然后加入化学发泡剂充分搅拌均匀后注模成型、自然养护后制得。由此制得的超低密度泡沫混凝土的干燥表观密度为130-150kg/m3，抗压强度大于0.10MPa，导热系数低于0.10W/mK，可以作为屋面保温工程、地暖工程、轻质垫层材料，尤其适用于外墙保温系统、节能复合板材等。

Description

一种超低密度泡沫混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轻质建筑材料的组成和制备方法，具体说是一种超低密度泡沫混凝土及其制备方法。本发明属于建筑材料技术领域。
背景技术
泡沫混凝土是在水泥浆或水泥砂浆中引入适量微小气泡，搅拌均匀后浇注硬化而成的一种内部含有大量密闭气孔的多孔性混凝土，具有轻质、保温、隔音、耐冻、吸震和浆体高流动性等一系列优越性能，通常被用于节能保温、噪声控制、高层建筑、吸震缓冲和不规则空间填充等工程场合。
泡沫混凝土的密度一般波动与300-1500kg/m3之间，其性能与密度之间有着密切的关联。一般地，随着密度的减小泡沫混凝土的导热系数降低、保温和隔音效果改善、吸震效果提高。目前，国内外建筑工程中使用的比较多的是密度在600-1200kg/m3之间泡沫混凝土。主要应用于填充浇注、屋顶隔热、轻质砌块制作等场合，技术含量低，附加值并不高，保温效果难以与聚苯泡沫类材料相匹敌。
随着全球性能源供给短缺问题日趋明显，房屋建筑节能问题越来越受到国内外政府组织和研究人员的关注和重视。发展绿色环保节能建筑材料势在必行，绿色节能建筑已成为中国未来减排主力。
目前我国已经出台一系列新建房屋节能要求和既有房屋节能改造要求相关的政策。这就对保温隔热材料提出了新的、更高的要求。现行建筑节能工程中普遍采用的聚苯泡沫材料，具有优越的保温性能，但是，由于是有机材料故存在严重的火灾隐患。急需一种完全无机的不燃和阻燃性保温隔热材料替代聚苯类材料。本发明提出的超低密度泡沫混凝土，具有良好的热工性能，以及优越的施工性能可以作为节能建筑材料用于现代建筑物的节能工程之中。
中国专利CN1887772A介绍的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土采用的是物理法制备泡沫混凝土，密度等级为300kg/m3以上，但是其密度偏高，保温性能差，应用具有局限性。专利CN101497533A介绍的泡沫混凝土制备方法，其生产过程复杂，硬化速度慢，易于产生塌陷、沉降等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种密度为130-150kg/m3左右，气孔封闭，保温隔热效果好的超低密度泡沫混凝土。该泡沫混凝土在浇筑至凝固过程中不产生收缩下沉，坍塌，变形。本发明还有一目的是提供这种超低密度泡沫混凝土的制备方法。借助于本发明提供的制备方法可以实现超低密度、低导热系数、方便施工要求的泡沫混凝土。
本发明所述的技术方案：一种超低密度泡沫混凝土，其特征在于其原料组份为硫铝酸盐水泥、化学发泡剂、稳泡剂和水，其中各组分按质量比130-180∶10.3-15.2∶0.1-1.8∶60-90混合而成。
上述超低密度泡沫混凝土的干燥密度为130-150kg/m3。
优选所述硫铝酸盐水泥为快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为42.5级或52.5级；所述化学发泡剂为双氧水溶液，双氧水质量浓度为10-30％；所述稳泡剂为松香型表面活性剂。
本发明还提供了上述超低密度泡沫混凝土的制备方法；采用的是化学发泡方式；其具体步骤如下：
A.水泥浆制备：将硫铝酸盐水泥和水计量后加入搅拌机混合搅拌；
B.加入计量的稳泡剂，与水泥浆在800-1200rpm下搅拌混合2-5min；
C.混合料浆搅拌：加入计量的化学发泡剂，与水泥浆在2500-3000rpm混合搅拌0.5-3min；
D.泡沫混凝土浇铸：将搅拌好的泡沫混凝土料浆注入模具中；静置发泡；自然养护；制得超低密度泡沫混凝土。
其中，水泥主要提供泡沫混凝土基体材料，借助于水泥的快速硬化固定发生的气泡，并产生足够的机械强度，形成泡沫混凝土的基础骨架；发泡剂的功能在于借助于其与水泥中某些组分的发生化学反应而产生气泡，以提供足够的泡沫；稳泡剂的作用在于稳定产生的气泡，防止浆体内气泡在水泥浆凝固之前过分长大或破损，进而防止泡沫混凝土在养护过程中可能发生大塌陷。
该超低密度泡沫混凝土的密度为130-150kg/m3，相应的抗压强度可以保持在0.10MPa以上，导热系数低于0.10W/m·K。
该超轻泡沫混凝土可作为屋面保温工程、地暖工程、轻质垫层材料，尤其适用于外墙保温系统、节能复合板材等。
有益效果：
本发明所制备的混凝土为气孔封闭，保温隔热效果好的超低密度泡沫混凝土。该泡沫混凝土在浇筑至凝固过程中不产生收缩下沉，坍塌，变形。本发明提供的制备方法可以实现超低密度、低导热系数、方便施工要求的泡沫混凝土。
具体实施方式
根据上述技术方案，以下按实例方式进一步说明本发明。
实施例1
1)原材料：42.5级快硬硫铝酸盐水泥、HP(质量浓度10％)、FS(NJFA)、水；
2)水泥浆制备：称取135g硫铝酸盐水泥，按照水灰比0.56将水加入搅拌机内混合搅拌，转速控制在800rpm；
3)稳泡剂拌合：加入水泥质量0.3％的FS，与水泥浆混合低速(1000rpm)搅拌2min；
4)混合料浆搅拌：加入水泥质量19.56％的HP，与水泥浆混合高速(2500rpm)搅拌0.5min；
5)泡沫混凝土浇铸：将搅拌好的泡沫混凝土料浆注入模具中；
6)静置发泡；
7)自然养护；
测定泡沫混凝土的表观干密度为130kg/m3，抗压强度为0.12MPa，导热系数0.05W/m·K。
实施例2
1)原材料：42.5级快硬硫铝酸盐水泥、HP(质量浓度30％)、FS(NJFA)、水；
2)水泥浆制备：称取150g硫铝酸盐水泥，按照水灰比0.56将水加入搅拌机内混合搅拌，转速控制在800rpm；
3)稳泡剂拌合：加入水泥质量0.3％的FS，与水泥浆混合低速(1000rpm)搅拌2min；
4)混合料浆搅拌：加入水泥质量8％的HP，与水泥浆混合高速(2600rpm)搅拌0.6min；
5)泡沫混凝土浇铸：将搅拌好的泡沫混凝土料浆注入模具中；
6)静置发泡；
7)自然养护；
测定泡沫混凝土的表观干密度为136kg/m3，抗压强度为0.14MPa，导热系数0.06W/m·K。
实施例3
1)原材料：42.5级快硬硫铝酸盐水泥、HP(质量浓度20％)、FS(NJFA)、水；
2)水泥浆制备：称取180g硫铝酸盐水泥，按照水灰比0.54将水加入搅拌机内混合搅拌，转速控制在900rpm；
3)稳泡剂拌合：加入水泥质量0.4％的FS，与水泥浆混合低速(1200rpm)搅拌2min；
4)混合料浆搅拌：加入水泥质量9％的HP，与水泥浆混合高速(3000rpm)搅拌0.5min；
5)泡沫混凝土浇铸：将搅拌好的泡沫混凝土料浆注入模具中；
6)静置发泡；
7)自然养护；
测定泡沫混凝土的表观干密度为150kg/m3，抗压强度为0.18MPa，导热系数0.08W/m·K。

Claims (2)

1.一种超低密度泡沫混凝土，其特征在于其原料组份为硫铝酸盐水泥、化学发泡剂、稳泡剂和水，其中各组分按质量比130-180：10.3-15.2：0.1-1.8：60-90混合而成；其中所述硫铝酸盐水泥为快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为42.5级或52.5级；所述化学发泡剂为双氧水溶液，双氧水质量浓度为10-30%；所述稳泡剂为松香型表面活性剂；超低密度泡沫混凝土的干燥密度为130-150kg/m3。
2.一种制备如权利要求1所述的超低密度泡沫混凝土的方法，其具体步骤如下：
A．水泥浆制备：将硫铝酸盐水泥和水计量后加入搅拌机混合搅拌；
B．加入计量的稳泡剂，与水泥浆在800-1200rpm下搅拌混合2-5min；
C．混合料浆搅拌：加入计量的化学发泡剂，与水泥浆在2500-3000rpm混合搅拌0.5-3min；
D．泡沫混凝土浇铸：将搅拌好的泡沫混凝土料浆注入模具中；静置发泡；自然养护；制得超低密度泡沫混凝土。
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