CN103387413A - 双发泡泡沫混凝土及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双发泡泡沫混凝土及现场生产施工方法，其制得的双发泡泡沫混凝土容重在100-400KG/M3间，导热系数低至0.020W/M·℃，强度可达到5Mpa。可以广泛应用于屋面保温材料、外墙保温材料等轻质保温材料和轻质建筑吊梁等吊件的生产，以及轻质空心砖、空心楼盖的填充等用途，更重要的是还可以应用于水下设施的建设。其现场生产施工方法，工艺简单、操作简便，通过专用设备，有效地实现了自动发泡，自动计量，自动配比的全自动一体化生产，通过自动化控制，高效率、低成本地完成了双发泡泡沫混凝土的生产施工。
Description
技术领域
本发明属于双发泡泡沫混凝土及其生产技术领域，具体涉及一种聚苯颗粒和泡沫混凝土形成的双发泡泡沫混凝土及其生产方法。
技术背景
目前，泡沫混凝土是一种广泛使用的轻质保温材料，其重量轻、保温隔热性能好、价格低廉，已成为环保节能材料的主导产品。推广使用这种新型建筑材料，不但能改善建筑功能，提高建设质量和施工效率，满足建筑行业现代化、功能化的需要，而且能有效利用现有工业废料资源，提高资源利用率。
2012年9月12日公开的申请号为201210125875.5的发明专利公开了一种双发泡体泵送保温浆料及制造方法，浆料由有机发泡颗粒、水泥、水、水泥发泡剂构成，既能有效利用有机发泡材料保温效果好、发泡率高等特点，又能利用无机发泡材料与建筑结构亲和性好、强度高、防火耐久、资源广泛等特点，其不足之处在于：生产成本较高，其申请号为201010101103.9的发明专利聚苯颗粒发泡水泥复合材料搅拌输送装置存在生产搅拌效率低、不具备自动化控制生产的缺陷。
申请人于2013年6月19日申请的申请号为201310243692.8的发明专利一种轻集料泡沫混凝土及其生产方法，其制得的产品具有高强度、低容重、保温隔热性能好的特点，但其只涉及到混凝土原料的生产和应用方面，未能实现其机械化连续生产和现场浇注，并且经过申请人进一步的研究发现采用本申请的组成材料生产出的双发泡泡沫混凝土较轻集料泡沫混凝土具有更好的柔韧性和防开裂性能，且产品容重更低强度更高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种双发泡泡沫混凝土，将有机保温材料和无机保温材料各自的优点有机地结合在一起，形成一种新的保温建筑材料，其强度更高、容重更低、不易开裂、柔韧性好、保温隔热性能更佳。
本发明的另一个目的是提供一种上述双发泡泡沫混凝土生产方法，采用生产施工一体化设备或现场施工设备，通过自动化控制，高效率、低成本地完成建筑物的保温施工。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种双发泡泡沫混凝土，包含如下重量份的组成材料：水泥：150-400份，活性混合材料：20-120份，水：50-200份，调节剂：15-50份，发泡剂：5-15份，微沫剂：2-10份；还包含有掺加量占总体积20%-80%的聚苯颗粒。
所述水泥采用PC32.5水泥。
所述活性混合材料包括粒化高炉矿渣、火山灰、硅藻土、烧粘土、煤渣中的一种或多种。
所述调节剂包括减水剂、胶粉、增强剂、稳泡剂中的一种或多种。
所述发泡剂为HT复合发泡剂，其成分包括动物蛋白和植物蛋白，以及松香皂、双氧水和铝粉中的一种或多种。
所述微沫剂采用发泡剂与水按1:2000的重量份配比混合稀释制得。
一种上述双发泡泡沫混凝土的生产方法，包括以下工艺步骤：
1) 制备浆料：利用自动化发泡水泥设备主机控制，搅拌状态向双轴搅拌机内通过水泵和注料机按所述配比分别注入水、水泥、活性混合材料、聚苯颗粒、调节剂和发泡剂，同时通过自动化发泡水泥设备主机控制加水、注料及搅拌速度，确保水泥浆体包裹住聚苯颗粒、聚苯颗粒不上浮，无水泥团、无聚苯颗粒团，其中加水、注料及搅拌动力机电源输入频率均控制在0-70HZ范围内；
2) 微沫剂制备泡沫：利用自动化发泡水泥设备主机控制，通过柱塞泵和空压机将微沫剂制成泡沫；
3) 混合：在自动化发泡水泥设备主机控制下，按所述配比分别将步骤1）制备的浆料和步骤2）制备的泡沫输送到混合器内均匀混合制得混合浆料；
4) 将制备的混合浆料浇注入成型模具即可。
所述自动化发泡水泥设备主机为HT-80型主机。
本发明的技术方案中，主要利用活性混合材料不硬化或硬化很慢，与其它胶凝材料搅成胶泥状态后，不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化的特性，极大地改善了泡沫混凝土的特性，并且极大地扩大了泡沫混凝土的应用范围，不仅可以应用于晴天施工，而且可以在雨天施工，甚至可以在水下施工。发泡剂采用HT复合发泡剂，具有高稳定性的泡沫囊，表现出极强的立体张力和特异的韧伸性，有效地保障了泡沫水泥浆料终凝前保持气孔原态，用高压输送泵输送到高层也不消泡、不塌落。 通过采用微沫剂进行二次发泡，在获得非常好的保温性能的同时，也获得了符合工程要求的强度及不易开裂的性能，较理想的解决了建筑保温材料的保温性能与强度、易开裂之间的矛盾，有效地实现了提高浆料与聚苯颗粒之间的和易性的目的，极大地提高了泡沫混凝土的稳定性，抗压、抗渗等性能，保障了水泥分散效果和分散稳定性，有效地提高泡沫混凝土强度和耐久性，生产出来的双发泡泡沫混凝土容重在 100-400KG/M3间，导热系数低至0.020 W/M·℃，耐热度可达400-500℃，抗压强度可达到5-10Mpa，输送高度高达150米。可以广泛应用于屋面保温材料、外墙保温材料等轻质保温材料和轻质建筑吊梁等吊件的生产，以及轻质空心砖、空心楼盖的填充等用途，更重要的是还可以应用于水下设施的建设。所述水泥采用由粉煤灰、矿渣粉、锅炉渣等工业废料生产制得PC32.5水泥，在有效保障混凝土的各项性能的前提下，有效地减少了工业废料的排放和大量堆积，极大地降低了环境污染，具有很好的环保效益和社会效益，符合国家提倡的新型建材标准。
本发明的双发泡泡沫混凝土生产方法，工艺简单、操作简便，通过专用设备-自动化发泡水泥设备主机，有效地实现了自动发泡，自动计量，自动配比的全自动一体化生产，通过自动化控制，高效率、低成本地完成了双发泡泡沫混凝土的生产施工，有效地解决了发泡水泥现场施工容重不准，自动化程度低的技术难题，使施工更加方便，操作更加简单，产品质量更加标准。
具体实施方式
本发明的双发泡泡沫混凝土包含如下重量份的组成材料：水泥：150-400份，活性混合材料：20-120份，水：50-200份，调节剂：15-50份，发泡剂：5-15份，微沫剂：2-10份；还包含有掺加量占总体积20%-80%的聚苯颗粒。在获得非常好的保温性能的同时，也获得了符合工程要求的强度及不易开裂的性能，较理想的解决了建筑保温材料的保温性能与强度、易开裂之间的矛盾，具有高强度、柔韧性好、不易开裂、低容重、保温隔热性能好的特点；其生产方法，工艺简单、操作简便，通过专用设备-自动化发泡水泥设备主机，有效地实现了自动发泡，自动计量，自动配比的全自动一体化生产，通过自动化控制，高效率、低成本地完成了双发泡泡沫混凝土的生产施工。
实施例一
一种双发泡泡沫混凝土，包含如下重量份的组成材料：水泥：150份，粒化高炉矿渣：20份，水：50份，减水剂：10份，胶粉：5份，发泡剂：5份，微沫剂：2份；聚苯颗粒占总体积的20%。
其生产方法以包括下步骤：
1) 制备浆料：利用自动化发泡水泥设备主机控制，搅拌状态下向双轴搅拌机内通过水泵和注料机按所述配比分别注入水、水泥、活性混合材料、聚苯颗粒、调节剂和发泡剂，同时通过自动化发泡水泥设备主机控制加水、注料及搅拌速度，确保水泥浆体包裹住聚苯颗粒、聚苯颗粒不上浮，无水泥团、无聚苯颗粒团，其中加水、注料及搅拌动力机电源输入频率均控制在0-70HZ范围内；
2) 微沫剂制备泡沫：利用自动化发泡水泥设备主机控制，通过柱塞泵和空压机将微沫剂制成泡沫；
3) 混合：在自动化发泡水泥设备主机控制下，按所述配比分别将步骤1）制备的浆料和步骤2）制备的泡沫输送到混合器内均匀混合制得混合浆料；
4) 将制备的混合浆料浇注入成型模具；
5) 专业人员进行找坡、找平处理；
6) 养护。
实施例二
本实施例与实施例一的区别之处在于：其双发泡泡沫混凝土，包含如下重量份的组成材料：PC32.5水泥：300份，粒化高炉矿渣：30份，火山灰：10份，硅藻土：20份，烧粘土：15份，水：110份，增强剂：10份，胶粉：10份，稳泡剂：10份，发泡剂：10份，微沫剂：5份；聚苯颗粒占总体积的60%。
其生产方法以包括下步骤：
1) 制备浆料：在双轴搅拌机内，利用HT-80型主机变频控制双轴搅拌机的搅拌速度和水泵的抽水量，通过管道向双轴搅拌机内加入所述配比的水，同时控制螺旋输送机的输送速度，向双轴搅拌机内加入所述配比的水泥、活性混合材料、聚苯颗粒、调节剂和发泡剂，搅拌动力机电源输入频率采用0-70HZ变频搅拌30秒，浆体包裹聚苯颗粒、聚苯颗粒不上浮，无水泥团、无聚苯颗粒团；
2) 微沫剂制备泡沫：利用HT-80型主机变频控制，通过柱塞泵和空压机将微沫剂制成泡沫, HT-80型主机变频控制微沫剂的多少，通过柱塞泵将微沫剂抽到管道内，同时，空压机给管道提供气体，并通过主机控制气流的大小，微沫剂在气体的作用下通过钢丝球过滤器产生泡沫，要求泡沫尽量干燥、均匀、有韧性。
3) 混合：利用HT-80型主机变频控制，按所述配比分别将步骤1）制备的浆料和步骤2）制备的泡沫输送到混合器内均匀混合制得混合浆料，此步骤通过调节抽浆动力机的频率控制单位时间内抽浆量的大小，进而实现对成品容重的控制，浆料通过软管泵抽送到混合器内，泡沫通过泡沫管道输送到混合器内，通过与混合器内狼牙棒四周的突出物进行碰撞、翻腾，使浆料与泡沫均匀混合；
4) 利用泵车进行输送、浇注；
5) 专业人员进行找坡、找平处理；
6) 养护。
实施例三
本实施例与实施例一的区别之处在于：其双发泡泡沫混凝土，包含如下重量份的组成材料：PC32.5水泥：400份，粒化高炉矿渣：30份，火山灰：30份，硅藻土：20份，烧粘土：20份，煤渣20份，水：200份，减水剂：10份，胶粉：20份，稳泡剂：20份，发泡剂：15份，微沫剂：10份；聚苯颗粒占总体积的80%。另外，其生产方法在步骤4）中，其浇注采用水下浇注方式，进行水下墙体施工。
实施例四
本实施例与实施例二的区别之处在于：其双发泡泡沫混凝土，包含如下重量份的组成材料：PC32.5水泥：350份，火山灰：80份，水：150份，胶粉：30份，发泡剂：13份，微沫剂：8份；聚苯颗粒占总体积的50%。另外，其生产方法在步骤4）中，通过排设管道进行浇注。
上述4个实施例的双发泡泡沫混凝土材料的主要检测参数（浇筑28后）如下表一所示：
| 参数 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实例4 |
| 容重（g/cm3） | 100 | 196 | 389 | 260 |
| 抗压强度(Mpa) | 2.4 | 2.9 | 4.8 | 3.6 |
| 导热系数（W/m.k） | 0.020 | 0.029 | 0.042 | 0.035 |
| 干缩值（mm/m） | ≤0.5 | ≤0.3 | ≤0.2 | ≤0.3 |
| 含水率（体积比） | 6.5％ | 7.6％ | 9.5％ | 8.3％ |
| 冻融（15次）重量损失 | ＜3.5％ | ＜3.3％ | ＜3.2％ | ＜3.2％ |
| 冻融（15次）强度损失 | ＜3.7％ | ＜3.7％ | ＜3.7％ | ＜3.7％ |
| 防火 | 不燃 | 不燃 | 不燃 | 不燃 |
Claims (8)
1.一种双发泡泡沫混凝土，其特征在于：它包含如下重量份的组成材料：水泥：150-400份，活性混合材料：20-120份，水：50-200份，调节剂：15-50份，发泡剂：5-15份，微沫剂：2-10份；还包含有掺加量占总体积20%-80%的聚苯颗粒。
2.如权利要求1所述的双发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述水泥采用PC32.5水泥。
3.如权利要求1所述的双发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述活性混合材料包括粒化高炉矿渣、火山灰、硅藻土、烧粘土、煤渣中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的双发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述调节剂包括减水剂、胶粉、增强剂、稳泡剂中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的双发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述发泡剂为HT复合发泡剂，其成分包括动物蛋白和植物蛋白，以及松香皂、双氧水和铝粉中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的双发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述微沫剂采用发泡剂与水按1:2000的重量份配比混合稀释制得。
7.一种上述双发泡泡沫混凝土的生产方法，其特征在于：它包括以下工艺步骤：
1）制备浆料：利用自动化发泡水泥设备主机控制，搅拌状态向双轴搅拌机内通过水泵和注料机按所述配比分别注入水、水泥、活性混合材料、聚苯颗粒、调节剂和发泡剂，同时通过自动化发泡水泥设备主机控制加水、注料及搅拌速度，确保水泥浆体包裹住聚苯颗粒、聚苯颗粒不上浮，无水泥团、无聚苯颗粒团，其中加水、注料及搅拌动力机电源输入频率均控制在0-70HZ范围内；
2）微沫剂制备泡沫：利用自动化发泡水泥设备主机控制，通过柱塞泵和空压机将微沫剂制成泡沫；
3）混合：在自动化发泡水泥设备主机控制下，按所述配比分别将步骤1）制备的浆料和步骤2）制备的泡沫输送到混合器内均匀混合制得混合浆料；
4）将制备的混合浆料浇注入成型模具即可。
8.如权利要求7所述的双发泡泡沫混凝土的生产方法，其特征在于：所述自动化发泡水泥设备主机为HT-80型主机。
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