CN104496335A - 一种泵送化学发泡泡沫混凝土及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵送化学发泡泡沫混凝土及现场施工生产方法，包含如下重量份的组成材料：水泥：75-500份，活性混合材料：20-120份，水：40-300份，调节剂：15-50份，发泡剂：30-90份，微沫剂：2-10份，其制得的泡沫混凝土容重在 100-600kg/M3间，导热系数低至0.020 W/M·℃，强度可达到5Mpa。其生产方法将现浇物理发泡和化学发泡各自的优点有机地结合在一起，形成一种新的施工方法，其生产效率更高、操作灵活、用途更加广泛，可制作不同形状的高强制品材料，有效地实现了高效率、低成本地完成建筑物的保温施工。

Description

一种泵送化学发泡泡沫混凝土及生产方法

技术领域

本发明属于泵送化学发泡泡沫混凝土及其生产技术领域，综合泵送现浇的施工优势及化学自身发泡高强、吸水率低的优点，可在厂区生产各种制品及在建筑施工现场进行生产浇筑成型的方法。

背景技术

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现浇泡沫砼及制造方法，浆料由水泥、水、水泥发泡剂、外加剂构成，原材料为水泥制品，并且内部充满封闭的孔结构，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：采用先发泡后混合的物理现浇工艺，泡沫质量不易控制，混泡不易均匀，内部孔大小不一，结构混乱，且发泡剂为有机材料，对水泥浆体凝结无利，造成凝结速度慢，水泥水化延迟，浇筑成型后易出现塌落等问题。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的发明专利一种化学发泡材料及其生产方法，其制得的产品具有早期水化热高，水化快，泡沫剂为液体水状材料，在高速搅拌时，与水泥浆体混合更加均匀，发泡均匀，孔大小均匀一致，成品高强、保温隔热性能好、吸水率更低的特点，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泵送化学发泡泡沫混凝土较化学发泡泡沫混凝土施工效率更高、操作更加灵活、用途更加广泛，且产品容重可及时调整。

申请人于2013年7月26日申请的申请号为201310318775.9的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。但是其应用到了聚苯颗粒，这在无形中增加了成本，而且在最近几年中聚苯颗粒的表现也没有原来那么出色，其防火性能为B级，节能质量差、不防水，在实际中应用五年之后效果不理想，本发明通过调整其它材料的比率，来实现替代聚苯颗粒使得泡沫混凝土达到原有的性能。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种泵送化学发泡泡沫混凝土，可以广泛应用于保温板、墙体填充、防火门芯板、砌块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。

本发明的另一个目的是提供上述泵送化学发泡泡沫混凝土的生产方法，将现浇物理发泡和化学发泡各自的优点有机地结合在一起，形成一种新的施工方法，其生产效率更高、操作灵活、用途更加广泛，可制作不同形状的高强制品材料。

一种泵送化学发泡泡沫混凝土，包含如下重量份的组成材料：水泥：75-500份，活性混合材料：20-120份，水：40-300份，调节剂：15-50份，发泡剂：30-90份，微沫剂：2-10份。

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。

所述发泡剂为双氧水、铝粉、氧化镁和氯化镁中的一种或多种。

所述微沫剂为将发泡剂与水进行1:2000稀释，并通过柱塞泵进行微量发泡制得。

一种上述泵送化学发泡泡沫混凝土的生产方法，包括以下工艺步骤：

1)      在搅拌机内，利用HT-80型主机变频控制，通过变频器控搅拌机的搅拌速度和水泵的抽水量，并通过管道向搅拌机内加水；

2)      利用HT-80型主机变频控制，通过变频器控制螺旋输送机的输送速度，向搅拌机内加入水泥、活性混合材料、调节剂、微末剂制备浆料；

3)      利用HT-80型主机变频控制，通过柱塞泵抽取发泡剂，并通过变频器调节泡沫量；

4)        利用HT-80型主机变频控制，启动抽浆程序，变频器控制抽浆的速度，以控制最终成品的容重；

5)      泡沫与浆体通过HT-80型主机混合器进行自动化混合；

6)      排设管道或利用泵车进行输送、浇筑；

7)      生产施工之后对设备进行维护养护。

本发明提供一种泵送化学发泡泡沫混凝土，将现浇物理发泡和化学发泡各自的优点有机地结合在一起，形成一种新的施工方法，其生产效率更高、操作灵活、用途更加广泛，可制作不同形状的高强制品材料。有效地实现了高效率、低成本地完成建筑物的保温施工。

本发明的技术方案中，发泡剂采用双氧水发泡剂，利用浆体与发泡剂混合后进行及时发泡的目的，发泡剂发泡后，产生的气体充满水泥浆体，将水泥浆体均匀分散，产品孔径均匀，大大提高了泡沫砼的性能，发泡剂还包括氧化镁和氯化镁中的一种或两种，可以加快混凝土的凝固速度，且在泡沫混凝土凝固之后在气孔壁上出现结晶复合盐和凝胶体，加大泡沫混凝土的硬度和保温性能。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，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，生产出来的泡沫混凝土容重在 100-600KG/M3间，导热系数低至0.020 W/M·℃，强度可达到5Mpa。可以广泛应用于保温板、墙体填充、防火门芯板、砌块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。

本发明的泵送化学发泡泡沫混凝土生产方法，通过专用设备，可保证浆料搅拌均匀，上料电机采用变频器控制，可自动控制各种材料的掺加量；输送主机和发泡剂也有变频器控制，可根据出料容重的情况，自行调整，实现了稳定的自动化生产，极大地提高了生产效率并保证了产品的质量。制备同样容重或强度的泡沫混凝土时，大大提高了自身的保温隔热性能；制备同样容重或导热系数的泡沫混凝土时，又提高了自身的强度。也就是说，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。

具体实施方式

本发明的泵送化学发泡泡沫混凝土，包含如下重量份的组成材料：水泥：75-500份，活性混合材料：20-120份，水：40-300份，调节剂：15-50份，发泡剂：30-90份，微沫剂：2-10份，首先对水泥、水和发泡剂成分进行调整之后省去了聚苯颗粒，节约了成本，也避免了聚苯颗粒加入泡沫混凝土之后带来的一些不利效果，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；其生产方法采用通过专用设备，保证了浆料搅拌均匀，上料电机采用变频器控制，可自动控制各种材料的掺加量；输送主机和发泡机也有变频器控制，可根据出料容重的情况，自行调整，极大地提高了生产效率并保证了产品的质量，有效地实现了高效率、低成本地完成建筑物的保温施工。

实施例一

一种泵送化学发泡泡沫混凝土，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：80份，减水剂：10份，胶粉：5份，发泡剂：60份，微沫剂：2份。

其生产方法：

1)利用控制主机，通过加热器对水箱内水进行加热，变频器控制水泵的抽水量（0--70HZ）、搅拌机的搅拌速度（0--70HZ）和输送机的输送速度（0--70HZ），通过管道向搅拌机内加所述配比的水，同时，按所述配比向搅拌机内加入水泥、活性混合材料、调节剂、微末剂，通过搅拌机进行搅拌，利用变频器控制搅拌速度，搅拌速度以达到浆体不溅料，一般搅拌30秒即可。料浆的均匀度，一般通过眼观，无水泥团时可进行浇筑施工；

2)利用控制主机控制柱塞泵抽取发泡剂，通过变频器控制发泡剂的多少，柱塞泵将发泡剂抽到管道内；

3)利用控制主机，启动抽浆程序，变频器控制抽浆的速度（0--70HZ），以控制最终成品的容重。抽浆变频器主要的作用就是控制抽浆量的大小，如果出来的成品容重不够，就可以提高变频器的参数值也就是赫兹数，可以在单位时间内，增大水泥浆体的量，相反，如果容重大了，就可以降低变频器的参数值；

4)控制主机通过控制混合器对泡沫与浆体进行自动化混合；此处所说的混合器，是一种简易的混合设备，内设狼牙棒，发泡剂通过管道输送到混合器内，而浆料通过软管泵抽送到混合器内，两者在混合器内融合，利用水泥浆体与发泡剂在混合器内，遇到狼牙棒四周的突出物进行碰撞、翻腾，进而达到混合、发泡的目的；

5)排设管道或利用泵车进行输送、浇注；

6)施工之后对设备进行维护。

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：160份，增强剂：10份，胶粉：10份，稳泡剂：10份，发泡剂：80份，微沫剂：5份。其生产方法与实施例一相同。

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：350份，火山灰：80份，水：180份，胶粉：30份，发泡剂：60份，微沫剂：8份。其生产方法与实施例一相同。

实施例四

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：450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：80份，微沫剂：10份。

其生产方法：

1)利用控制主机，通过加热器对水箱内水进行加热，变频器控制水泵的抽水量（0--70HZ）、搅拌机的搅拌速度（0--70HZ）和输送机的输送速度（0--70HZ），通过管道向搅拌机内加所述配比的水，同时，按所述配比向搅拌机内加入水泥、活性混合材料、调节剂、微末剂，通过搅拌机进行搅拌，利用变频器控制搅拌速度，搅拌速度以达到浆体不溅料，一般搅拌30秒即可。料浆的均匀度，一般通过眼观，无水泥团时可进行浇筑施工；

2)利用控制主机控制柱塞泵抽取发泡剂，通过变频器控制发泡剂的多少，柱塞泵将发泡剂抽到管道内；

3)利用控制主机，启动抽浆程序，变频器控制抽浆的速度（0--70HZ），以控制最终成品的容重。抽浆变频器主要的作用就是控制抽浆量的大小，如果出来的成品容重不够，就可以提高变频器的参数值也就是赫兹数，可以在单位时间内，增大水泥浆体的量，相反，如果容重大了，就可以降低变频器的参数值；

4)控制主机通过控制混合器对泡沫与浆体进行自动化混合；此处所说的混合器，是一种简易的混合设备，内设狼牙棒，发泡剂通过管道输送到混合器内，而浆料通过软管泵抽送到混合器内，两者在混合器内融合，利用水泥浆体与发泡剂在混合器内，遇到狼牙棒四周的突出物进行碰撞、翻腾，进而达到混合、发泡的目的；

5)进行水下输送、浇注；

6)施工之后对设备进行维护。

上述4个实施例的泡沫混凝土材料的主要检测参数如下表一所示：

参数	实例1	实例2	实例3	实例4
					容重（g/cm3）	135	225	435	345
抗压强度(Mpa)	0.5	2.1	3.9	2.7
					导热系数（W/m.k）	0.020	0.028	0.033	0.040
干缩值（mm/m）	≤0.4	≤0.3	≤0.3	≤0.2
					含水率（体积比）	6.2％	7.2％	8.0％	9.1％
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 (7)

1.一种泵送化学发泡泡沫混凝土，其特征在于：包含如下重量份的组成材料：水泥：75-500份，活性混合材料：20-120份，水：40-300份，调节剂：15-50份，发泡剂：30-90份，微沫剂：2-10份。

2.如权利要求1所述的泵送化学发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述水泥采用PC32.5水泥。

3.如权利要求1所述的泵送化学发泡泡沫混凝土，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所述的泵送化学发泡泡沫混凝土，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所述的泵送化学发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述发泡剂为双氧水、铝粉、氧化镁和氯化镁中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的泵送化学发泡泡沫混凝土，其特征在于：所述微沫剂为将发泡剂与水进行1:2000稀释，并通过柱塞泵进行微量发泡制得。

7.一种上述泵送化学发泡泡沫混凝土的现场施工生产方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：

1）在搅拌机内，利用HT-80型主机变频控制，通过变频器控搅拌机的搅拌速度和水泵的抽水量，并通过管道向搅拌机内加水；

2）利用HT-80型主机变频控制，通过变频器控制螺旋输送机的输送速度，向搅拌机内加入水泥、活性混合材料、调节剂、微末剂制备浆料；

3）利用HT-80型主机变频控制，通过柱塞泵抽取发泡剂，并通过变频器调节泡沫量；

4）利用HT-80型主机变频控制，启动抽浆程序，变频器控制抽浆的速度，以控制最终成品的容重；

5）泡沫与浆体通过HT-80型主机混合器进行自动化混合；

6）排设管道或利用泵车进行输送、浇筑；

7）生产施工之后对设备进行维护养护。