CN107162630A

CN107162630A - 高性能泡沫混凝土自保温砖及其生产工艺和装置

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Publication number: CN107162630A
Application number: CN201710357490.4A
Authority: CN
Inventors: 王涛涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2017-09-15

Abstract

本发明公开了一种高性能泡沫混凝土自保温砖，按重量分数包括：普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、稻壳粉、尾矿粉、粉煤灰和水；还包括PP纤维、发泡剂。本发明同时还提供了一种自保温砖的生产工艺和装置；通过本发明制备的泡沫水泥自保温砖，其容重低、强度高、导热系数低、吸水率低、耐火阻燃、吸声隔音、经久耐用、适用性好、粘接力强、界面好；集料大量利用工矿废料和生物质，绿色环保、成本低廉，产品的综合成本大大低于同类产品；并且生产周期短，可规模化量产。

Description

高性能泡沫混凝土自保温砖及其生产工艺和装置

技术领域

本发明涉及一种泡沫混泥土自保温砖（砌块），具体来讲涉及是一种高性能泡沫混凝土自保温砖、生产工艺和制备装置。

背景技术

随着我国建筑节能工作的全面推进和不断深化,对不同形式保温体系提出了迫切需求，节能与结构一体化成为结构体系发展和应用的重要方向。节能与结构一体化，不仅丰富了建筑结构体系，也能较好地解决保温体系与建筑同寿命问题，推动了墙体材料的革新。

节能与结构一体化结构体系，系指不通过内外保温技术，墙体结构自身热工指标即能达到现行国家或地方节能建筑标准要求。作为节能与结构一体化结构体系的一种主要墙体材料—自保温砌块。

泡沫混凝土砌块的特点：1、泡沫混凝土砌块的抗震性好。由于泡沫混凝土砌块非常的轻，大大降低了建筑自重，比粘土砖建筑提高了两个抗震级别。2、泡沫混凝土砌块容重小，降低建筑自重。泡沫混凝土砌块容重一般在300—800kg/m3,泡沫混凝土砌块能浮于水面，泡沫混凝土砌块仅为实心粘土砖重量的1/4,泡沫混凝土砌块为空心砌块重量的1/2，泡沫混凝土砌块可减轻墙体负荷50--60%,建筑自重减轻20--30%，施工速度快，大大降低工人劳动强度及建筑造价。3、泡沫混凝土砌块具有优良的吸音隔音性能。泡沫混凝土砌块的多孔结构让其具备了良好的吸音、隔音性能，240mm厚墙隔音量为58dB,完全可达到共墙分户的隔音要求。4、泡沫混凝土砌块的强度高，可加工性好，规格尺寸多样。泡沫混凝土砌块的强度和蒸压加气块相同;泡沫混凝土砌块设备生产不用粗骨料，所以可锯、刨、粘、钉，根据需要任意加工，便于装修;泡沫混凝土砌块有多种规格尺寸，能满足各种砌筑需要。5、泡沫混凝土砌块具有显著的保温隔热性能，大大降低建筑能耗。泡沫混凝土砌块的导热系数为0.05-0.168w/(m.k),泡沫混凝土砌块的保温效果是粘土砖的4倍，是空心砌块的3倍，冬暖夏凉，大大减少空调运行时间，节约电耗30--50%，泡沫混凝土砌块是实现建筑节能的首选墙材。

经过检索发现，专利号CN201210082187.5的发明涉及利用建筑垃圾生产免蒸养混凝土加气保温砖及其生产方法，保温砖由以下重量份的原料配制而成，水泥30~40份、骨料20~30份、CaO8~10份、CaSO43~5份、碳酰胺3~5份、聚乙烯醇3~5份、羟丙基甲基纤维5~10份、甲酸钙3~5份、发泡剂5~10份、外加水40~60份。所述水泥为普通硅酸盐、高铝水泥、粉煤灰水泥、矾土水泥、铝酸盐水泥中的一种或两种以上复合；所述骨料为建筑垃圾，粒度≤5mm；所述发泡剂为铝粉、铝粉膏、双氧水、碳酸氢钠中的一种或两种以上复合。经配料、混合、注模、固化养护得到免蒸养混凝土保温砖。

专利号CN201520151989.6的实用新型公开了一种保温砖模具，所述保温砖模具包括模具托板、模具主框、短模芯盒、长模芯盒、模具十字面板、面板装夹凸槽、保温体托板、空心夹层、模具腔，所述模具主框内侧设有空心夹层，所述空心夹层的内侧设有保温体托板，所述模具十字面板通过面板装卡凸槽固定在保温体托板内，所述模具腔内设有短模芯盒，所述模具托板位于模具主框的4角处。本专利在模具的空心夹层内侧设有保温体托板，便于在保温砖模具内填充保温材料，最终制成空心保温砖，满足保温砖的保温效果；在模具主框的4边上设有模具装卡凹槽，便于将模具整体紧密固定装卡，大大提高模具的成品率，防止传统模具装卡力量分布不均，导致产生变形的保温砖。

然而，泡沫混凝土制品因其优异的性能，已得到越来越多的应用。但传统泡沫混凝土自身还存在一些缺陷，它们要么牺牲容重、要么牺牲热工性能、要么产品成本太高，而且现有的制备工艺和制备装置难以实现低成本的快速制备，无形之中阻碍了它的进一步推广应用。

发明内容

本发明在此提供一种高性能泡沫混凝土自保温砖；通过本发明制备的自保温砖保留传统泡沫混凝土的各种优良特性，采用多种材料复合，以弥补和改善传统泡沫混凝土的缺陷和不足，制备成高性能泡沫混凝土。

本发明是这样实现的，构造一种高性能泡沫混凝土自保温砖，

按重量份数包括：

由重量配比普通硅酸盐水泥85%、硫铝酸盐水泥15%组成的胶凝材料150-250，

稻壳粉20-80，尾矿粉20-50，粉煤灰30-150，水110-230，减水剂0.5-1.5；

还包括：PP纤维0.6-1.0Kg/m³，发泡剂0.6-0.8Kg/m³。

一种所述高性能泡沫混凝土自保温砖的生产工艺，步骤如下：

（1）、配料阶段：按照上述配比对各组分材料下料，以保证产品质量的稳定性和一致性；

（2）、搅拌阶段：将各组分材料，按顺序投入搅拌机，进行5-8分钟搅拌，以保证混泡前的水泥浆体的均化度与细腻度，使水泥浆体达到油漆般的细腻和均匀，亮泽、细腻、爽滑、高匀质、高活性，形成制备高性能泡沫混泥土的基础；

（3）、混泡阶段：采用一体式连续混泡技术，有别于传统泡沫混泥土边搅拌边混泡的间歇式混泡方式，将制备好的高品质水泥浆体，泵送入连续混泡机内，调试好发泡机，让浆体和泡沫在管道内连续混合，然后将混合好的泡沫混泥土浆体放入储料罐；

（4）、注模阶段：将由底模板和模具框组成的模具用轨道车运送位于储料罐下方；当模具车行进到储料罐下方，通过触发器触发，打开储料罐下的阀门，开始快速对模具浇注，模具注满后，阀门关闭，模具通过轨道进入速凝窑，等待下一轮注模；

（5）、快速硬化成型：注满水泥浆体的模具车送入速凝窑；由于泡沫混泥土水灰比高，第一阶段采用全干热养护，养护窑内设定温度为35-48℃，结合前面的热水搅拌，加上泡沫混泥土自身的水化热，可使泡沫混泥土快速初凝，待泡沫混泥土达到一定强度后，进入第二阶段的湿热养护；湿热养护采用热水喷雾方式，通过雾化喷嘴把80-90℃的热水瞬间雾化，一方面增加养护窑内的湿度，另一方面增加养护窑内的温度，经一段时间的湿热养护，泡沫混泥土达到脱模强度；

（6）、脱模阶段：当模具运送到支撑及脱模机构处时，将其转送到支撑及脱模机构上方，触发脱模气缸工作，用于顶升钢板，10-15秒内使其脱模升降杆将模具框顶出；

（7）、转运-堆码-自然养护：用平板转运车将带有砖胚的底模板，运至自然养护场，堆码整齐，进行7-10天的自然养护。

一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，该装置包括底模板、模具框、支撑及脱模机构以及脱模气缸组成；

所述模具框整体置于底模板上；底模板固定在支撑及脱模机构上；底模板的中部开有圆孔；

支撑及脱模机构具有钢架、钢板、脱模升降杆；钢架的上部固定有升降导向杆；脱模升降杆底部固定在钢板上，脱模升降杆的上端穿过升降导向杆，且同时穿过底模板的圆孔后与模具框中间底部对接；脱模气缸设置在钢板底部，用于顶升钢板，使其通过脱模升降杆将模具框顶出；

钢板的两侧固定有导向连杆，钢架的侧面开有导向轴；导向连杆的两端置于对应的导向轴里。

作为上述技术方案的改进，

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，所述底模板为一平面板，模具框中形成四个注浆空腔。

作为上述技术方案的改进，

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，底模板的上表面开有凹槽，与模具框的底边凸出端部结合；

作为上述技术方案的改进，

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，模具框的中间底部具有与脱模升降杆对应的中凸端。

作为上述技术方案的改进，

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，底模板的下表面形成卡口，用于将底模板卡在支撑及脱模机构中钢架的上部钢架上。

本发明具有如下优点：

优点1：本发明提供了一种高性能泡沫混凝土自保温砖，其容重低、强度高、导热系数低、吸水率低、耐火阻燃、吸声隔音、经久耐用、适用性好、粘接力强、界面好；集料大量利用工矿废料和生物质，绿色环保、成本低廉，产品的综合成本大大低于同类产品；并且生产周期短，可规模化量产。

优点2：本发明提供了一种高性能泡沫混凝土自保温砖的生产工艺；包括配料阶段、搅拌阶段、混泡阶段、注模阶段、快速硬化成型、脱模阶段、转运-堆码-自然养护；本技术的应用,可极大促进泡沫混凝土的大面积推广应用，为“十二五”规划的建筑节能作出贡献。

优点3：本发明提供了一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，该装置包括底模板、模具框、支撑及脱模机构以及脱模气缸组成；本发明所述的高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，整体结构简单，适用于泡沫混凝土小尺寸生产体系，操作方便，10-15s即可完成脱模，无损耗、无废品、界面好，成品率100%。

附图说明

图1是本发明底模板示意图

图2是本发明模具框示意图

图3是本发明底模板和模具框模组合示意图

图4本发明底模板脱模后示意图

图5是本发明支撑及脱模机构示意图。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种水泥基高性能泡沫混泥土自保温砖，属于建筑材料和建筑节能材料领域，为A1级不燃材料。主要用于框架结构建筑的填充和围护，并达到建筑节能要求，属“节能与结构一体化”产品。还可用于现浇楼面、楼顶的保温层。

泡沫混凝土制品因其优异的性能，已得到越来越多的应用。但传统泡沫混凝土自身还存在一些缺陷，它们要么牺牲容重、要么牺牲热工性能、要么产品成本太高，阻碍了它的进一步推广应用。

本技术针对传统泡沫混凝土的特性，在保留传统泡沫混凝土的各种优良特性的同时，采用多种材料复合，以弥补和改善传统泡沫混凝土的缺陷和不足，制备成高性能泡沫混凝土。

本发明所述高性能泡沫混凝土自保温砖，它包括以下组份：普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、稻壳粉、尾矿粉、粉煤灰和水，还包括减水剂、PP纤维、发泡剂；

按重量份数为：

稻壳粉20-80，尾矿粉20-50，粉煤灰30-150，水110-230，减水剂0.5-1.5，PP纤维0.6-1.0Kg/m³，发泡剂0.6-0.8Kg/m³。

1、所述的胶凝材料为42.5R的普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复配体系；

2、所述的稻壳粉为农产品废弃物，粉碎后堆集密度400Kg/m3；

3、所述的尾矿粉为磷矿精选后废弃尾矿砂，细度70-120目；

4、所述的粉煤灰为符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中Ｉ、Ⅱ级粉煤灰；

5、所述的PP纤维为聚丙烯纤维，长度为３～１2ｍｍ；

6、所述的高效减水剂为萘系减水剂；

7、所述的泡沫剂为动物胶类表面活性剂；

按重量份数将胶凝材料150-250（其中：普通硅酸盐水泥85%、硫铝酸盐水泥15%），稻壳粉20-80，尾矿粉20-50，粉煤灰30-150，水110-230，防水剂0.5-1.5，PP纤维0.6-1.0Kg/m3 ，发泡剂0.6-0.8Kg/m3。

本发明所述高性能泡沫混凝土自保温砖的生产工艺如下：

步骤1：配料阶段：按照上述配比对各组分材料下料，以保证产品质量的稳定性和一致性；

步骤2：搅拌阶段：将各组分材料，按顺序投入搅拌机，进行5-8分钟搅拌，以保证混泡前的水泥浆体的均化度与细腻度，使水泥浆体达到油漆般的细腻和均匀，亮泽、细腻、爽滑、高匀质、高活性，形成制备高性能泡沫混泥土的基础；

步骤3：混泡阶段：采用一体式连续混泡技术，有别于传统泡沫混泥土边搅拌边混泡的间歇式混泡方式，将制备好的高品质水泥浆体，泵送入连续混泡机内，调试好发泡机，让浆体和泡沫在管道内连续混合，然后将混合好的泡沫混泥土浆体放入储料罐；

步骤4：注模阶段：将由底模板1和模具框2组成的模具用轨道车运送位于储料罐下方；当模具车行进到储料罐下方，通过触发器触发，打开储料罐下的阀门，开始快速对模具浇注，模具注满后，阀门关闭，模具通过轨道进入速凝窑，等待下一轮注模；（注模阶段，底模板1和模具框2形成整体，此时与支撑及脱模机构处于分开）

步骤5：快速硬化成型：注满水泥浆体的模具车送入速凝窑；由于泡沫混泥土水灰比高，第一阶段采用全干热养护，养护窑内设定温度为35-48℃，结合前面的热水搅拌，加上泡沫混泥土自身的水化热，可使泡沫混泥土快速初凝，待泡沫混泥土达到一定强度后，进入第二阶段的湿热养护；湿热养护采用热水喷雾方式，通过雾化喷嘴把80-90℃的热水瞬间雾化，一方面增加养护窑内的湿度，另一方面增加养护窑内的温度，经一段时间的湿热养护，泡沫混泥土达到脱模强度；

步骤6：脱模阶段：当模具运送到支撑及脱模机构3处时，将其转送到支撑及脱模机构3上方，触发脱模气缸4工作，用于顶升钢板6，10-15秒内使其脱模升降杆7将模具框2顶出；

步骤7：转运-堆码-自然养护：用平板转运车将带有砖胚的底模板1，运至自然养护场，堆码整齐，进行7-10天的自然养护。

如图1-图5所示，一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，该装置包括底模板1、模具框2、支撑及脱模机构3以及脱模气缸4组成；

模具框2整体置于底模板1上；底模板1固定在支撑及脱模机构3上；底模板1的中部开有圆孔1a；

支撑及脱模机构3具有钢架5、钢板6、脱模升降杆7；钢架5的上部固定有升降导向杆8；脱模升降杆7底部固定在钢板6上，脱模升降杆7的上端穿过升降导向杆8，且同时穿过底模板1的圆孔1a后与模具框2中间底部对接；脱模气缸4设置在钢板6底部，用于顶升钢板6，使其通过脱模升降杆7将模具框2顶出；钢板6的两侧固定有导向连杆9，钢架5的侧面开有导向轴10；导向连杆9的两端置于对应的导向轴10里。

本发明所述的高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，整体结构简单，适用于泡沫混凝土小尺寸生产体系，操作方便，10-15s即可完成脱模，无损耗、无废品、界面好，成品率100%。

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，所述底模板1为一平面板，模具框2中形成四个注浆空腔2a。

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，底模板1的上表面开有凹槽1b，便于与模具框2的底边凸出端部2b结合。

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，模具框2的中间底部具有与脱模升降杆7对应的中凸端2c；脱模升降杆7的上端通过对应的中凸端2c将模具框2顶出。

所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，其特征在于：底模板1的下表面形成卡口11，用于将底模板1卡在支撑及脱模机构3中钢架5的上部钢架5a上。

本发明制备的泡沫水泥自保温砖，其容重低、强度高、导热系数低、吸水率低、耐火阻燃、吸声隔音、经久耐用、适用性好、粘接力强、界面好；集料大量利用工矿废料和生物质，绿色环保、成本低廉，产品的综合成本大大低于同类产品；并且生产周期短，可规模化量产。

本技术的应用可极大促进泡沫混凝土的大面积推广应用，为“十二五”规划的建筑节能作出贡献。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种高性能泡沫混凝土自保温砖，其特征在于：按重量份数包括：

还包括：PP纤维0.6-1.0Kg/m³，发泡剂0.6-0.8Kg/m³。

2.一种权利要求1所述高性能泡沫混凝土自保温砖的生产工艺，其特征在于：步骤如下：

（4）、注模阶段：将由底模板（1）和模具框（2）组成的模具用轨道车运送位于储料罐下方；当模具车行进到储料罐下方，通过触发器触发，打开储料罐下的阀门，开始快速对模具浇注，模具注满后，阀门关闭，模具通过轨道进入速凝窑，等待下一轮注模；

（6）、脱模阶段：当模具运送到支撑及脱模机构（3）处时，将其转送到支

撑及脱模机构（3）上方，触发脱模气缸（4）工作，用于顶升钢板（6），10-15秒内使其脱模升降杆（7）将模具框（2）顶出；

（7）、转运-堆码-自然养护：用平板转运车将带有砖胚的底模板（1），运至自然养护场，堆码整齐，进行7-10天的自然养护。

3.一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，其特征在于：该装置包括底模板（1）、模具框（2）、支撑及脱模机构（3）以及脱模气缸（4）组成；

模具框（2）整体置于底模板（1）上；底模板（1）固定在支撑及脱模机构（3）上；底模板（1）的中部开有圆孔（1a）；

支撑及脱模机构（3）具有钢架（5）、钢板（6）、脱模升降杆（7）；钢架（5）的上部固定有升降导向杆（8）；脱模升降杆（7）底部固定在钢板（6）上，脱模升降杆（7）的上端穿过升降导向杆（8），且同时穿过底模板（1）的圆孔（1a）后与模具框（2）中间底部对接；脱模气缸（4）设置在钢板（6）底部，用于顶升钢板（6），使其通过脱模升降杆（7）将模具框（2）顶出；

钢板（6）的两侧固定有导向连杆（9），钢架（5）的侧面开有导向轴（10）；导向连杆（9）的两端置于对应的导向轴（10）里。

4.根据权利要求3所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，其特征在于：所述底模板（1）为一平面板，模具框（2）中形成四个注浆空腔（2a）。

5.根据权利要求3所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，其特征在于：底模板（1）的上表面开有凹槽（1b），与模具框（2）的底边凸出端部（2b）结合。

6.根据权利要求3所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，其特征在于：模具框（2）的中间底部具有与脱模升降杆（7）对应的中凸端（2c）。

7.根据权利要求3所述一种高性能泡沫混凝土自保温砖制备装置，其特征在于：底模板（1）的下表面形成卡口（11），用于将底模板（1）卡在支撑及脱模机构（3）中钢架（5）的上部钢架（5a）上。