CN103011877B - 一种利废的泡沫混凝土及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建材领域，特别是涉及一种利废的泡沫混凝土及其制备工艺。一种利废的泡沫混凝土，包括干料、水和发泡剂，所述干料按重量份计包括如下组分：水泥：21-50wt%，冶金不含铁尘泥：10-30wt%，粉煤灰：20-30wt%，生石灰：5-10wt%，石膏：2-5wt%，减水剂：0.5-2.0wt%，早强剂：0.5-2.0wt%；所述干料与水的重量比为：1：0.38-0.50；所述干料与发泡剂的重量比为：1:0.0008-0.006。本发明利用工业固体废弃物为原料，属于工业固废物的再利用，变废为宝。此外，本发明还减少了水泥的掺量，节约了日益紧缺的能源和资源，减少CO2排放，保护生态环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种建材领域，特别是涉及一种利废的泡沫混凝土及其制备工艺。
背景技术
泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质材料。
本发明涉及的一种利废泡沫混凝土，是以冶金不含铁尘泥和粉煤灰等工业废弃物为原料，属于工业固废物的再利用，可适用于保温、隔音以及防火材料等领域。
冶金不含铁尘泥是钢厂中不含铁的灰、渣、泥，广义上来说，也是钢渣资源的一种。冶金不含铁尘泥种类繁多，涵盖了冶金生产全流程。据统计，宝钢每年约产生各类不含铁尘泥近20万吨。目前还没有有效办法将其利用，只能简单的填埋，这不仅需要占用大量的土地，而且容易对周围环境和地下水资源造成较大的污染。
在料浆中均匀分布着大量封闭气孔的硅酸盐混凝土被称为轻质混凝土，轻质混凝土包括加气混凝土和泡沫混凝土，是新型节能环保型建筑材料。其具有轻质高强、隔热保温、防火、隔音、抗水减震等特性，在高层建筑墙体制作、保温和衬垫等工程中得到了广泛的应用。
随着建筑行业的发展，建筑材料资源和能源的紧缺，工业废弃物作为一种闲置的资源，已经越来越多的被应用在建筑材料领域，起到了节能降耗、降低成本和减轻环境负荷的作用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利废的泡沫混凝土，用于解决现有技术中的问题，具有利废环保、保温隔音以及防火等作用，而且属于工业固废物的再利用，变废为宝。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种利废的泡沫混凝土，包括干料、水和发泡剂，所述干料按重量份计包括如下组分：
水泥：21-50wt%，
冶金不含铁尘泥：10-30wt%，
粉煤灰：20-30wt%，
生石灰：5-10wt%，
石膏：2-5wt%，
减水剂：0.5-2.0wt%，
早强剂：0.5-2.0wt%；
所述干料与水的重量比为：1：0.38-0.50；
所述干料与发泡剂的重量比为：1:0.0008-0.006。
优选的，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
优选的，所述冶金不含铁尘泥选自石灰石污泥、白云石污泥或两者的混合。
优选的，所述石灰石污泥和白云石污泥为制造生石灰过程中所产生的石灰石破碎除尘调湿泥和白云石清洗污泥。
优选的，所述石灰石污泥和白云石污泥由上海宝钢集团有限公司提供。
优选的，所述减水剂选自：萘系减水剂。
优选的，所述为萘系减水剂的型号为FDN-2型，所述FDN-2型萘系减水剂由五冶集团上海源筑新型建材有限公司提供。
优选的，所述早强剂选自：非氯盐类早强剂。
优选的，所述非氯盐类早强剂的型号为XD-6，所述XD-6非氯盐类早强剂由福州兴大建材有限公司提供。
优选的，所述发泡剂为动物性蛋白发泡剂。所述发泡剂的配置容重为300kg/m3-1000kg/m3泡沫混凝土。
优选的，所述动物性蛋白发泡剂为FP-180动物性水泥发泡剂，由盐城市世隆装饰材料有限公司生产的。
本发明第二方面提供所述利废的泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
（a）将发泡剂用水稀释；
（b）将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏按配比搅拌均匀，然后按配比加入减水剂、早强剂和剩余的水，搅拌均匀得水泥浆体；
（c）将步骤a所得的稀释液利用水泥发泡机制泡，然后吹入步骤b所得的水泥浆体中，搅拌均匀即得泡沫混凝土浆料；
（d）将步骤c所得的泡沫混凝土浆料通过料槽导入到模具或施工现场；模具中的泡沫混凝土的后处理步骤为：找平、养护，然后脱膜、堆码、自然养护；施工现场的泡沫混凝土的后处理步骤为：找平后，直接自然养护。
优选的，所述步骤a中发泡剂用水稀释的具体重量比为水：发泡剂=1：20-30。
优选的，所述步骤d中，所述模具中的泡沫混凝土的后处理步骤中，养护的时间为1-2天，自然养护的天数为26-27天。
优选的，所述步骤d中，所述施工现场的泡沫混凝土的后处理步骤中，自然养护的时间为28天。
本发明的特点是利用工业固体废弃物为原料，其中冶金不含铁尘泥为细骨料制备的泡沫混凝土抗压强度高、耐腐蚀性强，同时具有保温、隔音、防火等作用，属于工业固废物的再利用，变废为宝。此外，本发明还减少了水泥的掺量，节约了日益紧缺的能源和资源，减少CO2排放，保护生态环境。
附图说明
图1为本发明利废的泡沫混凝土的制备方法的工艺流程图
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1：
（a）设计容重为500kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为417kg，其中50wt%水泥、10wt%冶金不含铁尘泥、28wt%粉煤灰、8wt%生石灰、2wt%石膏、1.2wt%减水剂、0.8wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.40称取水，取少量水稀释1.14kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为501kg/m3，抗压强度为1.80MPa。参照JC/T 1062-2007《泡沫混凝土砌块》行业标准。
实施例2：
（a）设计容重为800kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为667kg，其中50wt%水泥、10wt%冶金不含铁尘泥、28wt%粉煤灰、8wt%生石灰、2wt%石膏、1.2wt%减水剂、0.8wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.40称取水，取少量水稀释0.87kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为810kg/m3，抗压强度为5.21MPa。
实施例3：
（a）设计容重为500kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为417kg，其中50wt%水泥、20wt%冶金不含铁尘泥、20wt%粉煤灰、6wt%生石灰、2wt%石膏、1.2wt%减水剂、0.8wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.40称取水，取少量水稀释1.14kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为519kg/m3，抗压强度为2.12MPa。
实施例4：
（a）设计容重为800kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为667kg，其中50wt%水泥、20wt%冶金不含铁尘泥、20wt%粉煤灰、6wt%生石灰、2wt%石膏、1.2wt%减水剂、0.8wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.40称取水，取少量水稀释0.87kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为819kg/m3，抗压强度为6.01MPa。
实施例5：
（a）设计容重为500kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为417kg，其中40wt%水泥、30wt%冶金不含铁尘泥、20wt%粉煤灰、6wt%生石灰、2wt%石膏、1.2wt%减水剂、0.8wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.40称取水，取少量水稀释1.14kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为530kg/m3，抗压强度为1.59MPa。
实施例6：
（a）设计容重为800kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为667kg，其中40wt%水泥、30wt%冶金不含铁尘泥、20wt%粉煤灰、6wt%生石灰、2wt%石膏、1.2wt%减水剂、0.8wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.40称取水，取少量水稀释0.87kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为829kg/m3，抗压强度为5.01MPa。
实施例7：
（a）设计容重为300kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为250kg，其中50wt%水泥、11wt%冶金不含铁尘泥、23wt%粉煤灰、10wt%生石灰、5wt%石膏、0.5wt%减水剂、0.5wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.38称取水，取少量水稀释0.7kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为312kg/m3，抗压强度为0.51MPa。
实施例8：
（a）设计容重为1000kg/m3的泡沫混凝土，每立方泡沫混凝土中干料总量为250kg，其中21wt%水泥、30wt%冶金不含铁尘泥、30wt%粉煤灰、10wt%生石灰、5wt%石膏、2.0wt%减水剂、2.0wt%早强剂，将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏混合，均匀搅拌2-3分钟；
（b）按照水灰比为0.50称取水，取少量水稀释1.4kg发泡剂（对应1m3泡沫混凝土，用水稀释20-30倍）；然后将剩余的水、减水剂、早强剂加入步骤a所得干料中，均匀搅拌2-3分钟；
（c）将步骤b所得稀释的发泡剂利用水泥发泡机制泡，然后吹入预拌好的水泥浆体中，均匀搅拌3-4分钟；
（d）将办好的浆料导入料槽中，用输送泵送入模具中；
（e）模具中的泡沫混凝土进行找平，养护1-2天，然后脱膜，堆码，自然养护26-27天；测得干密度为1008kg/m3，强度为7.81MPa。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种利废的泡沫混凝土，由干料、水和发泡剂组成，所述干料按重量百分比计由如下组分组成：
水泥：21-50wt％，
冶金不含铁尘泥：10-30wt％，
粉煤灰：20-30wt％，
生石灰：5-10wt％，
石膏：2-5wt％，
减水剂：0.5-2.0wt％，
早强剂：0.5-2.0wt％；
所述干料与水的重量比为：1：0.38-0.50；
所述干料与发泡剂的重量比为：1:0.0008-0.006；
所述冶金不含铁尘泥选自石灰石污泥、白云石污泥或两者的混合，所述减水剂选自萘系减水剂，所述早强剂选自非氯盐类早强剂，所述发泡剂为动物性蛋白发泡剂。
2.如权利要求1所述的一种利废的泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述的一种利废的泡沫混凝土，其特征在于，所述动物性蛋白发泡剂选自FP-180动物性水泥发泡剂。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的利废的泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(a)将发泡剂用水稀释；
(b)将水泥、冶金不含铁尘泥、粉煤灰、生石灰、石膏按配比搅拌均匀，然后按配比加入减水剂、早强剂和剩余的水，搅拌均匀得水泥浆体；
(c)将步骤a所得的稀释液利用水泥发泡机制泡，然后吹入步骤b所得的水泥浆体中，搅拌均匀即得泡沫混凝土浆料；
(d)将步骤c所得的泡沫混凝土浆料通过料槽导入到模具或施工现场；模具中的泡沫混凝土的后处理步骤为：找平、养护，然后脱膜、堆码、自然养护；施工现场的泡沫混凝土的后处理步骤为：找平后，直接自然养护。
5.如权利要求4所述的利废的泡沫混凝土的制备方法，所述步骤a中发泡剂用水稀释的具体重量比为水：发泡剂＝1：20-30。
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