CN102424551A - 一种超轻聚合物泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种超轻聚合物泡沫混凝土和该泡沫混凝土的制备方法。和传统的泡沫混凝土一样，发泡剂和混凝土中的辅料对泡沫混凝土的品质至关重要。本发明同样是采用发泡剂与水泥浆混合浇铸制得发泡混凝土，所述发泡剂配方主要成分为双氧水。因水泥水化放热，混合物中的双氧水产生了大量气体、辅以稳泡剂硬脂酸钠，得到超轻质的泡沫混凝土。原料中还包含辅料聚乙烯醇，可以明显改善本发明所涉及的混凝土的容重。同时，调整原料中碳酸锂的用量，可以因使用环境不同而控制混凝土的凝结硬化。

Description

一种超轻聚合物泡沫混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种建筑材料及其制备方法，特别是一种加入化学发泡剂、以原料成分或组成为特征的轻质泡沫混凝土。

背景技术

泡沫混凝土是建筑屋面保温、找坡的首选材料之一，具有良好的保温性能，施工时操作简便、机械化程度高、节时、省工。关于泡沫混凝土的中华人民共和国建筑工业行业标准JG/T266-2011也将在2011年10月颁布实施。

近年来，该领域的研究和发明层出不穷。公开号为CN101684047A、公开日为2010-03-31的中国发明专利申请文件公开了一种泡沫混凝土；公开号为CN101913900A，公开日为2010-12-15的中国发明专利申请文件公开了一种泡沫混凝土及制备方法。应该看到，影响泡沫混凝土品质的决定性因素是所加入的发泡剂。上述发明专利申请所提供的方案在性能和成本上各有优点，同时也留有继续研究的空间。如何配制出更优的发泡剂、不断改进泡沫水泥的性能需要更进一步的探索。

发明内容

本发明的目的是提供一种超轻聚合物泡沫混凝土。

本发明的另一目的是提供一种超轻聚合物泡沫混凝土的制备方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种超轻聚合物泡沫混凝土，其特征在于：

原料按重量份：     水泥        100，

水          50-56，

双氧水      3-4，

硬脂酸钠    0.3，

碳酸锂      0.34-0.5，

聚乙烯醇    1.5-2；

将所述聚乙烯醇、双氧水、水混合后搅拌分散；将所述水泥、硬脂酸钠、碳酸锂混合搅拌后加入到所述发泡剂中继续搅拌，凝固后得到泡沫混凝土。

一种超轻聚合物泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

1）按照原料比例称取各原材料重量份数；

其中： 水泥         100，

水           50-56，

双氧水       3-4，

硬脂酸钠     0.3，

碳酸锂       0.34-0.5，

聚乙烯醇     1.5-2；

2）将聚乙烯醇固体加入到部分水中，加热制备成溶液；

3）将聚乙烯醇溶液、双氧水、水混合后在3000r/min的转速下搅拌分散；

4）将水泥、硬脂酸钠、碳酸锂混合搅拌均匀后加入到步骤3）所制得的溶液中，继续以3000r/min的转速搅拌；

5）待步骤4）中的混合物搅拌均匀后，料浆温度为27℃-32℃，迅速注模成型，静停发泡。

和传统的泡沫混凝土一样，本发明也是将发泡剂与水泥浆混合浇铸制得发泡混凝土。本发明所提供的原料中，包含了一种高效的发泡剂配方。即因水泥凝固放热而产生大量气体的双氧水、辅以稳泡剂硬脂酸钠，使得发泡的效果更为显著。原料中的聚乙烯醇，提高本发明所涉及的混凝土的强度。原料中的碳酸锂的用量可以在本发明所公开的范围内调整，以控制混凝土的凝固。

表1 泡沫混凝土物理性能检测报告

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本发明范围内。

一种超轻聚合物泡沫混凝土，其特征在于：

原料按重量份：    水泥        100，

水          50-56，

双氧水      3-4，

硬脂酸钠    0.3，

碳酸锂      0.34-0.5，

聚乙烯醇    1.5-2；

将所述聚乙烯醇、双氧水、水混合后搅拌分散制得发泡剂；将所述水泥、硬脂酸钠、碳酸锂混合搅拌后加入到所述发泡剂中继续搅拌，凝固后得到混凝土。

所述超轻聚合物泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

1）按照原料比例称取各原材料重量份数；

其中： 水泥         100，

水           50-56，

双氧水       3-4，

硬脂酸钠     0.3，

碳酸锂       0.34-0.5，

聚乙烯醇     1.5-2；

2）将聚乙烯醇固体加入到部分水中，加热制备成溶液；

3）将聚乙烯醇溶液、双氧水、水混合后在3000r/min的转速下搅拌分散制得发泡剂；

4）将水泥、硬脂酸钠、碳酸锂混合搅拌均匀后加入到发泡剂中，继续以3000r/min的转速搅拌；

5）待步骤4）中的混合物搅拌均匀后，料浆温度为27℃-32℃，迅速注模成型，静停发泡。

实施例1：

1）按以下重量比例称取原料：硅酸盐水泥－100，水 －50，双氧水－3，硬脂酸钠－0.3，碳酸锂－0.34，聚乙烯醇1799－2。

所述双氧水是30％的工业双氧水，所述硬脂酸钠、碳酸锂是市售分析纯。

2）为测定混凝土干密度，制作100mm×100mm×100mm表面应平整、无裂缝的立方体试件3块，体积为V＝1×10⁶。将三块试件放在温度为80℃±5℃干燥箱内烘干至恒质量，取出后冷却至室温，称取试件烘干质量M₀＝158.3、160.2、161.6。

按下式计算干密度：

 r₀ =  10⁶ M₀ / V

式中： 

 r₀ ——干密度，kg/m³；

        M₀ ——试件烘干质量，g；

         V ——试件的体积，mm³；

3块试件的干密度平均值r₀=( 158.3+160.2+161.6)/3 =160.0。

3）为测定混凝土抗压强度，制作100mm×100mm×100mm表面应平整、无裂缝的立方体试件3块。采用符合GB/T 2611中技术要求规定的压力试验机进行试验。在试验前，将试件放在温度为80℃±5℃干燥箱内烘干至恒质量。试验时，试件的中心与试验机下压板中心对准，试件的承压面与成型时的顶面垂直。以2 kN／s±0.5kN／s 的速度连续而均匀地加荷，直至试件破坏，并应记录破坏荷载。

按下式计算抗压强度：

     R = P/F

式中：

R—— 试件的抗压强度，MPa，精确至0.001MPa；

P—— 破坏荷载，N；

F—— 试件受压面积，mm²；

3块试件的抗压强度平均值R=( 0.270+0.287+0.286 /3 )=0.281 。

4）为测定混凝土导热系数，按GB/T 10294所规定的尺寸和数量制作试件并测定导热系数为0.047 W/（m·K）。

5）为测定混凝土防火性能，按GB/T 5464所规定的尺寸和数量制作试件并测定防火性能为A级。

实施例2：

1）按以下重量比例称取原料：硅酸盐水泥－100，水 －50，双氧水－4，硬脂酸钠－0.3，碳酸锂－0.4，聚乙烯醇1799－1.5。

所述双氧水是30％的工业双氧水，所述硬脂酸钠、碳酸锂是市售分析纯，

2）为测定混凝土干密度，制作100mm×100mm×100mm表面应平整、无裂缝的立方体试件3块，体积为V＝1×10⁶。将三块试件放在温度为80℃±5℃干燥箱内烘干至恒质量，取出后冷却至室温，称取试件烘干质量M₀＝128.3、129.6、132.4 。

按下式计算干密度：                    

r₀ =  10⁶ M₀ / V

式中： 

 r₀ ——干密度，kg/m³；

        M₀ ——试件烘干质量，g；

         V ——试件的体积，mm³；

3块试件的干密度平均值r₀=(128.3+129.6+132.4)/3 =130.1 。

3）为测定混凝土抗压强度，制作100mm×100mm×100mm表面应平整、无裂缝的立方体试件3块。采用符合GB/T 2611中技术要求规定的压力试验机进行试验。在试验前，将试件放在温度为80℃±5℃干燥箱内烘干至恒质量。试验时，试件的中心与试验机下压板中心对准，试件的承压面与成型时的顶面垂直。以2 kN／s±0.5kN／s 的速度连续而均匀地加荷，直至试件破坏，并应记录破坏荷载。

按下式计算抗压强度：

      R= P/F

式中：

R—— 试件的抗压强度，MPa，精确至0.001MPa；

P—— 破坏荷载，N；

F—— 试件受压面积，mm²；

3块试件的抗压强度平均值R=( 0.176+0.183+0.181 /3 )=0.180 。

4）为测定混凝土导热系数，按GB/T 10294所规定的尺寸和数量制作试件并测定导热系数为0.042 W/（m·K）。

5）为测定混凝土防火性能，按GB/T 5464所规定的尺寸和数量制作试件并测定防火性能为A级。

Claims (3)

1. 一种超轻聚合物泡沫混凝土，其特征在于：

原料按重量份：    水泥        100，

水          50-56，

双氧水      3-4，

硬脂酸钠    0.3，

碳酸锂      0.34-0.5，

聚乙烯醇    1.5-2；

将所述聚乙烯醇、双氧水、水混合后搅拌分散制得混合溶液；将所述水泥、硬脂酸钠、碳酸锂混合搅拌后加入到所述混合溶液中继续搅拌，凝固后得到混凝土。

2. 根据权利要求1所述的超轻聚合物泡沫混凝土，其特征在于： 所述原料按重量份为：          硅酸盐水泥     100，

水             50，

双氧水         3，

硬脂酸钠       0.3，

碳酸锂         0.34，

聚乙烯醇1799   1.5-2。

3. 一种如权利要求1所述的超轻聚合物泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

1）按照原料比例称取各原材料重量份数；

其中：            水泥         100，

水           50-56，

双氧水       3-4，

硬脂酸钠     0.3，

碳酸锂       0.34-0.5，

聚乙烯醇     1.5-2；

2）将聚乙烯醇固体加入到部分水中，加热制备成溶液；

3）将聚乙烯醇溶液、双氧水、水混合后在3000r/min的转速下搅拌分散；

4）将水泥、硬脂酸钠、碳酸锂混合搅拌均匀后加入到步骤3）所制得的溶液中，继续以3000r/min的转速搅拌；

5）待步骤4）中的混合物搅拌均匀后，料浆温度为27℃-32℃，迅速注模成型，静停发泡。