CN104478364B - 一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法 - Google Patents

一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法:该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5或42.5:49~55%,铝厂废渣8~14%,沸石粉4~8%,粉煤灰 1~8%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。本发明提高了泡沫混凝土砌块的强度,同时保证了保温功能,既提高低密度泡沫混凝土砌块的强度又降低导热系数,砌块轻型环保,隔音保温,防水防火,建筑承重力强,能源消耗减小,施工工艺减少,解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。

Description

一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法
技术领域
本发明涉及建筑领域,具体涉及一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法。
背景技术
泡沫混凝土是一种质轻、保温隔热和隔音效果良好的新型轻质建筑材料,其制作工艺主要是将发泡剂通过发泡机制成泡沫,发泡的同时将胶凝材料制成浆体,之后把泡沫加入到胶凝材料浆体中现场浇筑或注模成型切割成砌块。随着建筑业的发展和人们生活水平的提高,具有轻质、保温、隔热功能的多孔混凝土砌块用量越来越大。然而,现有的泡沫混凝土砌块还存在一些缺陷,影响了它的应用,其主要缺陷如下 :(1) 目前制备泡沫混凝土砌块所用的成熟原料绝大多数是普通水泥,成本较高 ;(2) 泡沫混凝土砌块的强度不高,难以达到墙体材料的要求;(3)泡沫混凝土砌块的导热系数较大,起不到自保温效果。 因此,如何降低泡沫混凝土的成本,提高泡沫混凝土砌块的强度,降低导热系数,是目前研究泡沫混凝土急需解决的问题。同时,铝厂废渣的存放和排放一方面对环境造成巨大的破坏,另一方面铝厂废渣中有用物质资源的闲置,造成了巨大的浪费。 因而,各大高校、科研院所和企业都在寻找铝厂废渣的处理技术。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中泡沫混凝土砌块生产成本高,强度低及导热系数偏高等问题,提供一种新的泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法。该砌块在提高机械强度的同时又能保证保温效果,不仅生产成本低,又解决了工业废弃物环境污染的问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种泡沫混凝土自保温砌块,该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5或42.5 :49~55%,铝厂废渣8~14%,沸石粉4~8%,粉煤灰 1~8%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
基于上述技术方案,该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥42.5:49~52%,铝厂废渣8~12%,沸石粉4~6%,粉煤灰 6~8%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
基于上述技术方案,所述原料中还包含有促凝剂,所述促凝剂占原料总组分的0.2~0.5%。
基于上述技术方案, 该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥32.5:51~55%,铝厂废渣11~14%,沸石粉5~8%,粉煤灰 1~2%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,促凝剂0.2~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
基于上述技术方案,所述铝厂废渣主要成分为:SiO220~30%,CaO40~50%,Al2O310~20%,Fe2O3(5~7%),其颗粒直径为0.088~0.25毫米,比重为2.7~2.9,容重为0.8~1.0。
基于上述技术方案,所述减水剂为聚羟酸系减水剂,主要成分为烯烃与多羧酸共聚物或丙烯酸盐与丙烯酸酸酯共聚物。
一种泡沫混凝土自保温砌块的生产方法,该方法包括以下步骤 :
步骤一,按重量百分比投入以下固体原料:普通硅酸盐水泥32.5或42.5 :49~55%,铝厂废渣8~14%,沸石粉4~8%,粉煤灰 1~8%,硬质钙 0.5~0.8%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%;
步骤二,掺水搅拌:将计量好的水24~28%加入搅拌机,低速搅拌 2~4 分钟
步骤三,加入发泡料浆:将准确计量的双氧水2~2.5%加入搅拌机,低速搅拌 20~30 秒钟,配制成发泡料浆
步骤四,成型 :将配制好的发泡料浆快速注入成型模具;
步骤五,发泡 :注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2 ~ 3分钟;
步骤六,凝固 :发泡后的料浆等待10~15分钟进行凝固;
步骤七,脱模切割:初期凝固后进行脱模切割;
步骤八,养护:将切割成型的泡沫混凝土砌块送入养护室,恒温60 ~80℃蒸汽养护8 ~12 小时,然后常温养护3 ~14 天。
基于上述技术方案,所述上述生产方法步骤一:投入固体原料的具体组分为:普通硅酸盐水泥42.5:49~52%,铝厂废渣8~12%,沸石粉4~6%,粉煤灰 6~8%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
基于上述技术方案,所述上述生产方法步骤一中投入的固体原料还包括促凝剂,所述促凝剂占原料总组分的0.2~0.5%。
基于上述技术方案,所述上述生产方法步骤一:投入固体原料的具体组分为:普通硅酸盐水泥32.5:51~55%,铝厂废渣11~14%,沸石粉5~8%,粉煤灰 1~2%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,促凝剂0.2~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
本发明的有益效果:本发明提高了泡沫混凝土砌块的强度,同时保证了保温功能,既提高低密度泡沫混凝土砌块的强度又降低导热系数,为达到相应的要求,本发明选择多种能提高强度减低导热系数的外掺料,包括铝厂废渣、沸石粉、粉煤灰等,结合选择有机的促凝剂和减水剂,通过组分与含量相互配合,在综合提高各种强度的同时保证保温效果。普通硅酸盐泡沫混凝土砌块密度为500~700kg/m3的抗压强度为3.5~4.2MPa,导热系数在0.10~0.13W/(m·K)。导热系数和强度达到的国家标准要求,具有较好的性能价格比。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:一种泡沫混凝土自保温砌块,该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5:54%,铝厂废渣9%,沸石粉4.8%,粉煤灰 1%,硬质钙 0.5%,双氧水2.5%,催化剂 0.1%,增强剂0.3%,减水剂 0.5%,人造无机纤维0.3%,水27%。
本实施例中的铝厂废渣主要成分为:SiO220~30%,CaO40~50%,Al2O310~20%,Fe2O3(5~7%),其颗粒直径为0.088~0.25毫米,比重为2.7~2.9,容重为0.8~1.0。该铝厂废渣为低导热率材料,具有优良的热稳定性及化学稳定性,且不含粘结剂和腐蚀性物质。所述减水剂为聚羟酸系减水剂,主要成分为烯烃与多羧酸共聚物或丙烯酸盐与丙烯酸酸酯共聚物。减水剂是一种表面活性剂,减水剂掺入混凝土使含气量增加,细微气泡引进有利于提高混凝土的和易性,抗冻抗渗性,高效减水剂的减水效果随掺入量的增加而增大,当混凝土强度增加到最大值时,继续增大掺入量可能会导致混凝土强度的下降,因此聚羧酸系高效减水剂在适当掺入量之内,也可提高混凝土的强度。
沸石粉为火山质硅铝酸盐,主要化学成分为SiO2和Al2O3,占沸石矿物总量的80%,沸石与氧化钙生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,因而具有较高活性,沸石晶体内存在大量规则排列、大小均匀,彼此贯通并与外界相连的空穴和通道,活性氧化硅和氧化铝经过通道参与胶凝的水化及凝结硬化过程,能改善集料胶结,提高混凝土的密实性和强度。粉煤灰为一级粉煤灰,呈灰褐色,通常为颗粒状,主要成分为SiO2、Al2O3,个别还含有CaO未燃尽的石灰、未发生变化的矿物和碎片等。双氧水作为发泡剂,主要成分为H2O2,可在二氧化锰等催化剂的作用下比较迅速的产生氧气气泡,是一种常用的无毒发泡剂。
上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法,包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥32.5:54%,铝厂废渣9%,沸石粉4.8%,粉煤灰 1%,硬质钙 0.5%,催化剂 0.1%,增强剂0.3%,减水剂 0.5%,人造无机纤维0.3%; ②掺水搅拌 :将计量好的占原料百分比27%的水加入搅拌机,低速搅拌 2 分钟;③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.5% 的双氧水加入搅拌机,低速搅拌20 秒钟,配制成发泡料浆;④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具;⑤发泡 :注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2.5分钟;⑥凝固 :注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待13分钟;⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割;⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室,恒温65℃蒸汽养护8小时,然后常温养护12 天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块,轻型环保,隔音保温,防水防火,建筑承重力强,能源消耗减小,施工工艺减少,解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
实施例2:一种泡沫混凝土自保温砌块,该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥42.5:49%,铝厂废渣8%,沸石粉6%,粉煤灰 8%,硬质钙 0.8%,双氧水2.5%,催化剂 0.2%,增强剂0.5%,减水剂 0.5%,人造无机纤维0.4%,水24.1%。
上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法,包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥42.5:49%,铝厂废渣8%,沸石粉6%,粉煤灰 8%,硬质钙 0.8%,催化剂 0.2%,增强剂0.5%,减水剂 0.5%,人造无机纤维0.4; ②掺水搅拌 :将计量好的占原料百分比24.1%的水加入搅拌机,低速搅拌 3 分钟;③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.5% 的双氧水加入搅拌机,低速搅拌 25 秒钟,配制成发泡料浆;④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具;⑤发泡 :注入成型模具的发泡料浆发泡时间为3分钟;⑥凝固 :注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待15分钟;⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割;⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室,恒温70℃蒸汽养护10 小时,然后常温养护8 天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块,轻型环保,隔音保温,防水防火,建筑承重力强,能源消耗减小,施工工艺减少,解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
实施例3:一种泡沫混凝土自保温砌块,该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥42.5:51%,铝厂废渣10.6%,沸石粉4%,粉煤灰5%,硬质钙 0.5%,双氧水2%,催化剂 0.1%,增强剂0.3%,减水剂 0.3%,人造无机纤维0.2%,水26%。
本实施例中的铝厂废渣主要成分为:SiO220~30%,CaO40~50%,Al2O310~20%,Fe2O3(5~7%),其颗粒直径为0.088~0.25毫米,比重为2.7~2.9,容重为0.8~1.0。该铝厂废渣为低导热率材料,具有优良的热稳定性及化学稳定性,且不含粘结剂和腐蚀性物质。所述减水剂为聚羟酸系减水剂,主要成分为烯烃与多羧酸共聚物或丙烯酸盐与丙烯酸酸酯共聚物。沸石粉为火山质硅铝酸盐,主要化学成分为SiO2和Al2O3,占沸石矿物总量的80%。粉煤灰为一级粉煤灰,呈灰褐色,通常为颗粒状,主要成分为SiO2、Al2O3,个别还含有CaO未燃尽的石灰、未发生变化的矿物和碎片等。
上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法,包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥42.5:51%,铝厂废渣10.6%,沸石粉4%,粉煤灰5%,硬质钙 0.5%,催化剂 0.1%,增强剂0.3%,减水剂 0.3%,人造无机纤维0.2; ②掺水搅拌 :将计量好的占原料百分比26%的水加入搅拌机,低速搅拌 4 分钟;③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2% 的双氧水加入搅拌机,低速搅拌 30 秒钟,配制成发泡料浆;④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具;⑤发泡 :注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2.5分钟;⑥凝固 :注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待13分钟;⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割;⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室,恒温80℃蒸汽养护12 小时,然后常温养护14 天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块,轻型环保,隔音保温,防水防火,建筑承重力强,能源消耗减小,施工工艺减少,解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
实施例4:一种泡沫混凝土自保温砌块,该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5:51.75%,铝厂废渣11%,沸石粉7%,粉煤灰2%,硬质钙 0.6%,双氧水2.2%,催化剂0.15%,增强剂0.4%,减水剂 0.4%,促凝剂0.3%,人造无机纤维0.2%,水24%。本实施例中促凝剂为一种丙烯酸酯类促凝剂,可选用三乙醇胺和聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、羟基丙烯酸、丙烯酸钙等可溶性树脂。
上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法,包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥32.5:51.75%,铝厂废渣11%,沸石粉7%,粉煤灰2%,硬质钙 0.6%,催化剂0.15%,增强剂0.4%,减水剂 0.4%,促凝剂0.3%,人造无机纤维0.2%; ②掺水搅拌 :将计量好的占原料百分比24%的水加入搅拌机,低速搅拌 2分钟;③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.2% 的双氧水加入搅拌机,低速搅拌22秒钟,配制成发泡料浆;④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具;⑤发泡 :注入成型模具的发泡料浆发泡时间为3分钟;⑥凝固 :注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待10分钟;⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割;⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室,恒温60℃蒸汽养护10 小时,然后常温养护8 天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块,轻型环保,隔音保温,防水防火,建筑承重力强,能源消耗减小,施工工艺减少,解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
实施例5:一种泡沫混凝土自保温砌块,该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5:52%,铝厂废渣11%,沸石粉5%,粉煤灰1%,硬质钙 0.5%,双氧水2%,催化剂0.1%,增强剂0.3%,减水剂 0.3%,促凝剂0.3%,人造无机纤维0.2%,水27.3%。
上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法,包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥32.5:52%,铝厂废渣11%,沸石粉5%,粉煤灰1%,硬质钙 0.5%,催化剂0.1%,增强剂0.3%,减水剂 0.3%,促凝剂0.3%,人造无机纤维0.2%; ②掺水搅拌:将计量好的占原料百分比27.3%的水加入搅拌机,低速搅拌 2分钟;③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.2% 的双氧水加入搅拌机,低速搅拌22秒钟,配制成发泡料浆;④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具;⑤发泡 :注入成型模具的发泡料浆发泡时间为3分钟;⑥凝固 :注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待11分钟;⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割;⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室,恒温60℃蒸汽养护8小时,然后常温养护4天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块,轻型环保,隔音保温,防水防火,建筑承重力强,能源消耗减小,施工工艺减少,解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
最后,需要说明书是,以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种泡沫混凝土自保温砌块,其特征是:该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5或42.5:49~55%,铝厂废渣8~14%,沸石粉4~8%,粉煤灰 1~8%,硬质钙0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%,所述铝厂废渣主要成分为:SiO220~30%,CaO40~50%,Al2O310~20%,Fe2O35~7%,其颗粒直径为0.088~0.25毫米,比重为2.7~2.9,容重为0.8~1.0。
2.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块,其特征是:该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥42.5:49~52%,铝厂废渣8~12%,沸石粉4~6%,粉煤灰 6~8%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
3.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块,其特征是:所述原料中还包含有促凝剂,所述促凝剂按重量百分比占原料总组分的0.2~0.5%。
4.根据权利要求3所述的泡沫混凝土自保温砌块,其特征是:该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥32.5:51~55%,铝厂废渣11~14%,沸石粉5~8%,粉煤灰 1~2%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,促凝剂0.2~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
5.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块,其特征是:所述减水剂为聚羧酸系减水剂,主要成分为烯烃与多羧酸共聚物或丙烯酸盐与丙烯酸酯共聚物。
6.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块的生产方法,其特征是:该方法包括以下步骤 :
步骤一,按重量百分比投入以下固体原料:普通硅酸盐水泥32.5或42.5:49~55%,铝厂废渣8~14%,沸石粉4~8%,粉煤灰 1~8%,硬质钙 0.5~0.8%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%;
步骤二,掺水搅拌:将计量好的水24~28%加入搅拌机,低速搅拌 2~4分钟;
步骤三,加入发泡料浆:将准确计量的双氧水2~2.5%加入搅拌机,低速搅拌 20~30秒钟,配制成发泡料浆;
步骤四,成型 :将配制好的发泡料浆快速注入成型模具;
步骤五,发泡 :注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2 ~ 3分钟;
步骤六,凝固 :发泡后的料浆等待10~15分钟进行凝固;
步骤七,脱模切割:初期凝固后进行脱模切割;
步骤八,养护:将切割成型的泡沫混凝土砌块送入养护室,恒温60 ~80℃蒸汽养护8~12 小时,然后常温养护3 ~14 天。
7.根据权利要求6所述的生产方法,其特征是:具体组分为:普通硅酸盐水泥42.5:49~52%,铝厂废渣8~12%,沸石粉4~6%,粉煤灰 6~8%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
8.根据权利要求6所述的生产方法,其特征是:所述步骤一中投入的固体原料还包括促凝剂,所述促凝剂按重量百分比占原料总组分的0.2~0.5%。
9.根据权利要求8所述的生产方法,其特征是:具体组分为:普通硅酸盐水泥32.5:51~55%,铝厂废渣11~14%,沸石粉5~8%,粉煤灰 1~2%,硬质钙 0.5~0.8%,双氧水2~2.5%,催化剂 0.1~0.2%,增强剂0.3%~0.5%,减水剂 0.3~0.5%,促凝剂0.2~0.5%,人造无机纤维0.2~0.4%,水24%~28%。
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