CN107344841B - 一种超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品的制备方法，属于建筑材料技术领域，打破了泡沫轻质混凝土只能在工厂中生产浇注和需要特定的生产设备和工艺要求的限制，可以在任何条件和环境下浇注或喷涂施工，产品的形式可包括砌块、墙板预制件、屋顶绝热板等。该超轻可喷涂泡沫混凝土，磷酸二氢铵、氧化镁粉末、粉煤灰、稳泡剂、稠化剂和调凝材料和水按照一定的比例在常温条件下制备得到。该超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品早期强度高、收缩率低、耐久性好且制作成本低。

Description

一种超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品的制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品的制备方法。

背景技术

近年来，随着建筑节能技术的推进，泡沫混凝土作为一种轻质、保温隔热材料逐渐受到重视。泡沫混凝土是一种内部含有大量均匀分布、直径小于2毫米的封闭气孔的混凝土。目前，泡沫混凝土主要有两类：一类是物理发泡泡沫混凝土，另一类是化学发泡泡沫混凝土。物理泡沫发泡泡沫混凝土主要为水泥或加入混合材料与水制成的浆再与以泡沫剂制成的泡沫拌合后硬化而成的多孔轻质材料。化学发泡泡沫混凝土主要为加气混凝土，即利用化学方法在泥料中产生气体而制得。在制作加气混凝土时，产生气体的方法主要有添加金属粉末、白云石与酸反应产生氢气或二氧化碳，还有碳酸钙加水产生乙炔等。传统的这两类泡沫混凝土材料表观密度一般在300kg/m³以上，且通常强度都很低，只有1.0MPa以下，难以满足现有建筑对保温隔热体系的要求。

经对现有技术的文献检索发现，近年来，研究人员在这方面开展了大量的研究工作并研发出了多种高性能的多孔混凝土。如公开号为CN03104729.7，名称为“一种高强度轻质混凝土及其制造方法”专利，采用复合胶凝材料和多种外加剂及纤维复合的方法，制备出强度达到15-30MPa的高强多孔混凝土。又如公开号为CN200810021256.5，名称为“高性能加气混凝土及其生产方法”专利，采用粉煤灰、石灰、水泥、脱硫石膏和铝粉膏等作为原材料，采用特殊的工艺制备出低收缩率的高性能多孔混凝土。此外，公开号为CN200610085717.6，名称为“一种加气混凝土”专利，通过采用一定比例的双氧水液体作为打浆剂和发气剂以取代铝粉而降低成本。

然而，现有的各类多孔混凝土，采用的胶凝材料基本都是硅酸盐水泥，同时都采用了特定的引气剂或加气剂以实现混凝土内部的多孔性，这样在一定程度上增大了多孔混凝土的成本；除此之外，性能上也存在干缩率比较大，早期强度偏低以及耐久性偏差等缺陷。

因此，如何提供一种早期强度高、收缩率低、耐久性好且制作成本低的超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品的制备方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当视为承认或以任何形式暗示该信息为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品的制备方法，提供一种能够既能够用于工厂生产的轻质泡沫混凝土制品，也能够用于在施工现场直接喷涂浇筑形成保温隔热的墙板、屋顶绝热板的泡沫混凝土。该泡沫混凝土具有早期强度高，表面平整、坚硬、不收缩、不变形、防水、耐高温、内部孔隙分布均匀且呈封闭相互不连通的优良性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种超轻可喷涂泡沫混凝土，包括：磷酸二氢铵、氧化镁粉末、碳酸氢钠、粉煤灰、稳泡剂、稠化剂和调凝材料，各成分的重量百分比如下：

进一步地，所述磷酸二氢铵为粉末状晶体，其颗粒粒径小于100um。

进一步地，所述氧化镁为过烧氧化镁，其纯度大于80％，颗粒粒径范围为2um-100um。

进一步地，所述粉煤灰为II级粉煤灰、III级粉煤灰或者高钙粉煤灰三者中的一种。

进一步地，所述稳泡剂为α-烯基磺酸钠，粉末状，其颗粒粒径小于0.1mm。

进一步地，所述稠化剂为羧甲基纤维素醚，粉末状，其颗粒粒径小于0.1mm。

进一步地，所述调凝材料为硼酸、硼砂或者柠檬酸三者中的一种。

本发明还公开了超轻可喷涂泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、向搅拌机内加入按上述比例称所需的磷酸二氢铵、氧化镁粉末、粉煤灰、稳泡剂、稠化剂和调凝材料，在搅拌机中充分搅拌形成干粉；

步骤二、加入一定量拌和水，并搅拌一定时间，形成均匀可流动的料浆，从而完成所述超轻可喷涂泡沫混凝土的配制。

进一步地，所述拌和水为干粉重量的25～50％。

本发明还公开了一种超轻可喷涂泡沫混凝土制品的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，提供前述超轻可喷涂泡沫混凝土料浆；

步骤二，将所述料浆浇注入模具中成型，固化后脱模并切割即成超轻可喷涂泡沫混凝土制品。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明提供了一种超轻可喷涂泡沫混凝土，包括磷酸二氢铵、氧化镁粉末、粉煤灰、稳泡剂、稠化剂和调凝材料和水按照一定的比例在常温条件下制备得到。本发明提供的超轻可喷涂泡沫混凝土料浆可以直接浇注入建筑物之屋顶层楼面，固化后成为轻质多孔混凝土屋顶绝热板；该料浆也可以浇注入已安放钢支的混凝土板模具中，固化后脱模制成轻质多孔混凝土墙板预制件；该料浆还可以直接喷涂到墙体表面，快速凝结固化并发泡形成一层3-4cm的保温隔热层。本发明提供的超轻可喷涂泡沫混凝土与现有泡沫轻质混凝土相比，打破了泡沫轻质混凝土只能在工厂中生产浇注和需要特定的生产设备和工艺要求的限制，可以在任何条件和环境下浇注或喷涂施工，产品的形式可包括砌块、墙板预制件、屋顶绝热板等。本发明的多孔轻质混凝土具有快速脱模(脱模时间可在30分钟内完成)、高强、硬度大、孔隙分布均匀，耐高温、不变形、不收缩和良好的耐久性等优异性能，成本低，具有较好的推广价值。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品的制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。

本发明主要是利用磷酸二氢铵与碳酸氢钠发生化学反应，生成大量二氧化碳气体，同时磷酸二氢铵与氧化镁迅速反应形成陶瓷结构，将产生的二氧化碳气体均匀固定在混凝土内部，从而形成早期强度高、收缩率低、耐久性好且制作成本低的超轻可喷涂泡沫混凝土及其制品。本发明提供的超轻可喷涂泡沫混凝土料浆可以直接浇注入建筑物之屋顶层楼面，固化后成为轻质多孔混凝土屋顶绝热板；该料浆也可以浇注入已安放钢支的混凝土板模具中，固化后脱模制成轻质多孔混凝土墙板预制件；该料浆还可以直接喷涂到墙体表面，快速凝结固化并发泡形成一层3-4cm的保温隔热层。

本发明实施例中，粉煤灰为II级粉煤灰、III级粉煤灰或者高钙粉煤灰三者中的一种，优选III级粉煤灰；磷酸二氢铵为粉末状晶体，其颗粒粒径小于100um；氧化镁为过烧氧化镁，其纯度大于80％，粉末状，其颗粒粒径范围为2um-100um；稳泡剂为α-烯基磺酸钠，粉末状，其颗粒粒径小于0.1mm；稠化剂为羧甲基纤维素醚，粉末状，其颗粒粒径小于0.1mm；调凝材料硼酸、硼砂或者柠檬酸三者中的一种，优选为硼砂。测试时，本发明实施例制备的超轻可喷涂泡沫混凝土制品按照GB/T11968-1997《蒸压加气混凝土砌块》标准测试该超轻可喷涂泡沫混凝土的工作性能，主要测量其轻量、强度、干缩值以及导热系数。

实施例1

超轻可喷涂泡沫混凝土各成分的重量百分比如表1所示。

表1超轻可喷涂泡沫混凝土的重量百分比

磷酸二氢铵

氧化镁

碳酸氢钠

粉煤灰

稳泡剂

稠化剂

调凝材料

10.0％

20.0％

0.5％

69.15％

0.1％

0.05％

0.2％

制备方法：

按照表1的配方制备超轻可喷涂泡沫混凝土制品，包括如下步骤：

步骤一、向搅拌机内加入按上述比例称所需的磷酸二氢铵、氧化镁粉末、粉煤灰、稳泡剂、稠化剂和调凝材料，在搅拌机中充分搅拌形成干粉；

步骤二、加入干粉重量的30％拌和水，并搅拌2分钟形成均匀可流动的料浆，从而形成超轻可喷涂泡沫混凝土。

在本实施例中，将料浆浇注入模具中成型，30分钟固化后脱模并切割成所需尺寸，置于室温下养护3天即制成轻质多孔混凝土砌块即超轻可喷涂泡沫混凝土制品。

经测试，按照该方法制得的超轻可喷涂泡沫混凝土制品的性能如下：

轻量约为150kg/m3，强度约为0.35MPa，干缩值为0.25mm/m，导热系数为0.03W/m·k。

实施例2

超轻可喷涂泡沫混凝土各成分的重量百分比如表2所示。

表2超轻可喷涂泡沫混凝土的重量百分比

磷酸二氢铵

氧化镁

碳酸氢钠

粉煤灰

稳泡剂

稠化剂

调凝材料

20.0％

15.0％

1.5％

63.2％

0.1％

0.05％

0.15％

按照表2的配方制备超轻可喷涂泡沫混凝土的方法与实施例1大致相同，区别在于，拌和水为干粉质量的50％，配制料浆的搅拌时间为3分钟。在本实施例中，将料浆浇注入模具中成型，45分钟固化后脱模并切割成所需尺寸，置于室温下养护3天即制成轻质多孔混凝土砌块即超轻可喷涂泡沫混凝土制品。

经测试，按照上述方法制得的超轻可喷涂泡沫混凝土制品的性能如下：

轻量约为200kg/m3，强度约为0.35MPa，干缩值小于0.3mm/m，导热系数为0.035W/m·k，符合相关标准。

实施例3

超轻可喷涂泡沫混凝土各成分的重量百分比如表3所示。

表3超轻可喷涂泡沫混凝土的重量百分比

磷酸二氢铵

氧化镁

碳酸氢钠

粉煤灰

稳泡剂

稠化剂

调凝材料

20.0％

20.0％

1.5％

58.3％

0.05％

0.1％

0.05％

按照表3的配方制备超轻可喷涂泡沫混凝土的方法与实施例1大致相同，区别在于，拌和水为干粉质量的45％，配制料浆的搅拌时间为3分钟。在本实施例中，将料浆直接浇注入建筑物顶层楼面，固化后成为轻质多孔混凝土屋顶绝热板。

经测试，按照该方法制得的超轻可喷涂泡沫混凝土制品的性能如下：

轻量约为180kg/m3，强度约为0.40MPa，干缩值为0.28mm/m，导热系数为0.035W/m·k。

实施例4

超轻可喷涂泡沫混凝土各成分的重量百分比如表4所示。

表4超轻可喷涂泡沫混凝土的重量百分比

磷酸二氢铵

氧化镁

碳酸氢钠

粉煤灰

稳泡剂

稠化剂

调凝材料

15.0％

15.0％

1.0％

68.02％

0.8％

0.08％

0.1％

按照表4的配方制备超轻可喷涂泡沫混凝土的方法与实施例1大致相同，区别在于，拌和水为干粉质量的25％。实施例4中将料浆直接浇注入已安放钢支的混凝土模具中，35分钟固化脱模制成轻质混凝土墙板预制件。

经测试，按照该方法制得的超轻可喷涂泡沫混凝土制品的性能如下：

轻量约为130kg/m3，强度约为0.25MPa，干缩值为0.30mm/m，导热系数为0.032W/m·k。

综上所述，本发明提供的超轻可喷涂泡沫混凝土与现有泡沫轻质混凝土相比，打破了泡沫轻质混凝土只能在工厂中生产浇注和需要特定的生产设备和工艺要求的限制，可以在任何条件和环境下浇注或喷涂施工，产品的形式可包括砌块、墙板预制件、屋顶绝热板等。本发明的多孔轻质混凝土具有快速脱模(脱模时间可在30分钟内完成)、高强、硬度大、孔隙分布均匀，耐高温、不变形、不收缩和良好的耐久性等优异性能，成本低，具有较好的推广价值。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定。本领域的技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种超轻可喷涂泡沫混凝土，其特征在于，包括：磷酸二氢铵、氧化镁粉末、碳酸氢钠、粉煤灰、稳泡剂、稠化剂和调凝材料，各成分的重量百分比如下：

2.根据权利要求1所述的超轻可喷涂泡沫混凝土，其特征在于，所述磷酸二氢铵为粉末状晶体，其颗粒粒径小于100μm 。

3.根据权利要求1所述的超轻可喷涂泡沫混凝土，其特征在于，所述氧化镁为过烧氧化镁，其纯度大于80％，颗粒粒径范围为2μm -100μm 。

4.根据权利要求1所述的超轻可喷涂泡沫混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为II级粉煤灰、III级粉煤灰或者高钙粉煤灰三者中的一种。

5.根据权利要求1所述的超轻可喷涂泡沫混凝土，其特征在于，所述稳泡剂为α-烯基磺酸钠，粉末状，其颗粒粒径小于0.1mm。

6.根据权利要求1所述的超轻可喷涂泡沫混凝土，其特征在于，所述稠化剂为羧甲基纤维素醚，粉末状，其颗粒粒径小于0.1mm。

7.根据权利要求1所述的超轻可喷涂泡沫混凝土，其特征在于，所述调凝材料为硼酸、硼砂或者柠檬酸三者中的一种。

8.根据权利要求1至7任一项所述的超轻可喷涂泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、向搅拌机内加入按上述比例称所需的磷酸二氢铵、氧化镁粉末、粉煤灰、稳泡剂、稠化剂和调凝材料，在搅拌机中充分搅拌形成干粉；

步骤二、加入一定量拌和水，并搅拌一定时间，形成均匀可流动的料浆，从而完成所述超轻可喷涂泡沫混凝土的配制。

9.根据权利要求8所述的超轻可喷涂泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述拌和水为干粉重量的25～50％。

10.一种超轻可喷涂泡沫混凝土制品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，提供如权利要求8或9所述的超轻可喷涂泡沫混凝土料浆；

步骤二，将所述料浆浇注入模具中成型，固化后脱模并切割即成超轻可喷涂泡沫混凝土制品。