CN107522439B - 一种泡沫混凝土及其在生产轻质防水条板中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡沫混凝土及其在生产轻质防水条板中的应用。所述泡沫混凝土的原料配方由如下重量份数的各组分组成:水泥30~50份，复合防水剂1~5份，减水剂1~3份，粉煤灰10~20份，发泡剂1~5份，乳胶粉1~3份，细沙3~10份，水15~35份；所述复合防水剂的组成为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，两者质量比为3:1～1:2。由所述泡沫混凝土与数个纤维网格配合生产的轻质防水条板，具有保温、耐火、抗冲击性能好，抗弯破坏能力强、防水性能优异，易披挂上浆，成本低、制作工艺简单等特点，可广泛应用于建筑工程，特别有效应用于跨度小的楼板和屋面板，以及具有较高防水要求的墙体部位。

Description

一种泡沫混凝土及其在生产轻质防水条板中的应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，更具体地，涉及一种泡沫混凝土及其在生产轻质防水条板中的应用。
背景技术
随着我国建筑业的蓬勃发展以及墙体材料改革的步步深入，各种非承重轻质内隔墙板近年来发展十分迅速。为了适应现代建筑中节能、防火、环保、防水等要求，具有相关优点的无机保温材料日益成为现代建筑节能材料发展的重要方向。其中，泡沫混凝土具有轻质、保温隔热、隔音、不燃和抗震等优良特性，可较好地满足建筑节能和提高建筑安全性的要求，成为现代建筑节能研究的热点。以泡沫混凝土为基础的轻质复合条板广泛应用于高层结构的内隔墙、低层结构的承重墙等结构，但由于泡沫混凝土干燥收缩大，抗折强度低，防水性能一般，不能有效应用于跨度小的楼板和屋面板，以及具有较高防水要求的墙体部位等，一定程度上制约了复合条板材料的发展。
发明专利CN 103321344 A公开了一种水泥条板及其生产办法，包括对称设置的两个硅酸钙板层，所述硅酸钙板层之间设置有发泡水泥层，所述发泡水泥层和硅酸钙板层之间设置有胶凝增强剂层，能够有效的提高条板的抗弯破坏能力，抗冲击性能，但是泡沫混凝土层与硅酸钙板层之间连接需要用到胶粘剂，增加工序，增加成本，胶凝增强剂层含有乳液等有机高分子助剂，耐久性也存在一定的问题，而且硅酸钙面板与泡沫混凝土的收缩差异较大则会使泡沫混凝土内部产生裂纹，甚至形成贯穿裂缝，导致面板脱落，影响产品质量。且硅酸钙板表面相对光滑，需要抹砂浆贴砖时，粘结性能不理想，容易掉砖。
发明专利CN 1480604 A一种混凝土复合墙板，包括钢筋网架和浇筑在所述钢筋网架周围的混凝土层，所述钢筋网架的纵截面为矩形，包括主网架和其中若干间隔设置的与主网架的上层和下层固定连接的网格钢筋，所述混凝土层的中间设置有隔音保温板。此种复合墙板的强度，抗冲击性能优异，因为要考虑轻质保温，故混凝土层厚度较小，易产生缺陷，导致条板防水性能下降，且该复合墙板施工复杂，热桥面积大。
发明专利CN 101059031A无机复合墙板，采用玻璃纤维或碳纤维为网料，然后采用水泥，脱硫石膏，硅酸钠混合，并用双氧水发泡制备。玻璃纤维或碳纤维在此体系下不宜做到有效均匀分散，易交缠绕一起，导致墙板材料的整体性差，在无纤维或少量纤维的地方，因此很容易导致制品翘曲、变形和开裂。所以对纤维的材质及使用有很高的要求，生产不宜控制。
因此，亟需提出一种产品质量好，且耐久性、耐火性、防水性兼具的轻质条板。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种泡沫混凝土及其在生产轻质防水条板中的应用，旨在获得保温、耐火、抗冲击性能好，抗弯破坏能力强、防水性能优异，易披挂上浆，成本低、生产工艺简单的条板材料。
本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥30～50份，复合防水剂1～5份，减水剂1～3份，粉煤灰10～20份，发泡剂1～5份，乳胶粉1～3份，细沙3～10份，水15～35份；所述复合防水剂的组成为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，两者质量比为3:1～1:2。
本发明的泡沫混凝土优化了原料配比，并在此基础上采用复合防水剂，将硬脂酸钙和甲基硅酸钠在一定质量比范围内进行复配，可以有效提升产品的性能特别是防水特性。
更优选地，所述原料配方由如下重量份数的各组分组成:水泥40～43份，复合防水剂2.5～3份，减水剂2份，粉煤灰11～12份，发泡剂3.0～3.5份，乳胶粉2.5份，细沙9份，水27～28份。
更优选地，所述复合防水剂中硬脂酸钙和甲基硅酸钠的质量比为1:1～2。
优选地，所述减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂，重量份数为2份。
优选地，所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与硅树脂聚醚乳液混合而成，或十二烷基硫酸钠与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺混合而成；优化发泡性能。
优选地，所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和硅树脂聚醚乳液以质量比2:1混合而成，或为十二烷基硫酸钠和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺以质量比1:1混合而成。
优选地，所述细沙为河沙，细度模数为0.7～1.0。
优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5或52.5。
优选地，所述粉煤灰为一级粉煤灰或二级粉煤灰。
所述的泡沫混凝土在生产轻质防水条板中的应用。
优选地，所述轻质防水条板设置有数个对称的纤维网格层，所述纤维网格层之间设置有由所述泡沫混凝土制成的泡沫混凝土层。
优选地，所述纤维网格层的纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维或聚乙烯醇纤维中的一种或多种，纤维网格层的网眼为(4～5)mm*(4～5)mm。
所述轻质防水条板的生产方法，包括如下步骤:
S1.将纤维网格布裁剪成所需尺寸，按照生产规格尺寸要求均匀固定在模具上；
S2.制备泡沫，将发泡剂与水按照1:10～1:20比例稀释制得发泡液，然后将发泡液通过发泡机制备出泡沫；
S3.将其余的各组分混合，搅拌均匀，制得料浆；
S4.将S2制得的泡沫加入S3搅拌好的料浆中，进行混泡，制得泡沫混凝土，然后注入模具中；
S5.放置，静置24小时后拆除模具，得到半成品条板；
S6.对半成品轻质条板进行养护，养护完毕后得到成品轻质防水条板。
优选地，S6所述养护的周期为21天。
优选地，步骤S2中发泡剂与水的比例为1:15。
与现有技术相比，本发明有益效果在于:提供了一种泡沫混凝土并将其用于生产轻质防水条板材料，获得的产品抗冲击性能好，抗弯破坏能力强、防水性能优异，易披挂上浆，成本低、制作工艺简单，广泛应用于建筑工程，特别有效应用于跨度小的楼板和屋面板，以及具有较高防水要求的墙体部位。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
本发明公开了一种轻质防水条板，包括多个对称设置的纤维网格层，所述纤维网格层之间设置有泡沫混凝土层，所述泡沫混凝土层存在大量均匀的、细小的蜂窝孔，所述蜂窝孔长径不大于4mm。
作为一种优选地实施方式，所述减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂，重量份数为2份；所述细沙为河沙，细度模数为0.7～1.0；所述水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5或52.5；所述粉煤灰为一级粉煤灰或二级粉煤灰。
经过发明人的大量研究发现，具体实施方式采用所述轻质防水条板的优选生产方法，具体包括如下步骤:
S1.将纤维网格布裁剪成所需尺寸，按照生产规格尺寸要求均匀固定在模具上；
S2.制备泡沫，将发泡剂与水按照1:10～1:20比例稀释制得发泡液，然后将发泡液通过发泡机制备出泡沫；
S3.将其余的各组分混合，在搅拌机内搅拌均匀，制得料浆；
S4.将S2制得的泡沫加入S3搅拌好的料浆中，进行混泡，制得泡沫混凝土，然后注入90mm模具中；
S5.放置，静置24小时后拆除模具，得到半成品条板；
S6.对半成品轻质条板进行养护21天，养护完毕后得到成品轻质防水条板。
上述生产方法中不同参数按照实际条件选择，对获得的轻质防水条板的性能影响不大。
以下以具体实施条件为例对本发明进行进一步说明，除非特别说明，不同实施例和对比例中轻质防水条板的生产方法相同，步骤S2中发泡剂与水的比例为1:15，。
实施例1
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥40份、复合防水剂3份、减水剂2份、粉煤灰12份、发泡剂3.5份、乳胶粉2.5份、细沙9份、水28份。
其中，所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和硅树脂聚醚乳液，其质量比为2:1，所用复合防水剂为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，其质量比为1:1。
步骤S1中所述纤维网格布有两个，具体为聚酯纤维网格；中间设有上述泡沫混凝土制成的泡沫混凝土层。
实施例2
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥40份、复合防水剂5份、减水剂2份、粉煤灰12份、发泡剂3.5份、乳胶粉2.5份、细沙9份、水26份。100
其它同实施例1。
实施例3
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥40份、复合防水剂1份、减水剂2份、粉煤灰12份、发泡剂3.5份、乳胶粉2.5份、细沙9份、水30份。100
其它同实施例1。
实施例4
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥40份、复合防水剂3份、减水剂3份、粉煤灰20份、发泡剂3.5份、乳胶粉2.5份、细沙3份、水25份。
其它同实施例1。
实施例5
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥40份、复合防水剂3份、减水剂1份、粉煤灰10份、发泡剂5份、乳胶粉3份、细沙10份、水28份。
其它同实施例1。
实施例6
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥30份、复合防水剂5份、减水剂3份、粉煤灰20份、发泡剂1份、乳胶粉1份、细沙5份、水35份。
其它同实施例1。
实施例7
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥50份、复合防水剂4份、减水剂3份、粉煤灰10份、发泡剂5份、乳胶粉3份、细沙10份、水15份。
其它同实施例1。
实施例8
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥43份、复合防水剂2.5份、减水剂2份、粉煤灰11份、发泡剂3.0份、乳胶粉2.5份、细沙9份、水27份。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，其质量比为1:1，所用复合防水剂为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，其质量比为1:2。
步骤S1中所述纤维网格布有三个，具体为聚丙烯纤维网；中间设有上述泡沫混凝土制成的泡沫混凝土层。
实施例9
一种泡沫混凝土，同实施例8，不同之处在于，所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和硅树脂聚醚乳液，其质量比为2:1；所用复合防水剂为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，其质量比为1:1。
实施例10
一种泡沫混凝土，组分同实施例1，不同之处在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，其质量比为1:1；所用复合防水剂为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，其质量比为1:2。
步骤S1中所述纤维网格布有三个，具体为聚丙烯纤维网；中间设有上述泡沫混凝土制成的泡沫混凝土层。
实施例11
一种泡沫混凝土，组分同实施例8，不同之处在于，所述发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，两者质量比为1.5:1。
步骤S1中所述纤维网格布有三个，具体为聚丙烯纤维网；中间设有上述泡沫混凝土制成的泡沫混凝土层。
实施例12
一种泡沫混凝土，组分同实施例8，不同之处在于，所用复合防水剂为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，其质量比为3:1。
步骤S1中所述纤维网格布有三个，具体为聚丙烯纤维网；中间设有上述泡沫混凝土制成的泡沫混凝土层。
对比例1
同实施例1，不同之处在于，所述复合防水剂中硬脂酸钙和甲基硅酸钠的质量比为1:4。
对比例2
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥40份，复合防水剂8份，减水剂5份，粉煤灰12份，发泡剂7份，乳胶粉4份，细沙9份，水15份，其他与实施例1相同。
对比例3
一种泡沫混凝土，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥40份，复合防水剂2.5份，减水剂5份，粉煤灰8份，发泡剂3.0份，乳胶粉2.5份，细沙12份，水27份，其他与实施例8相同。
将实施例1～12及对比例1～3制成成品分别按照JGT 169-2005《建筑隔墙用轻质条板》分别测试其面密度、抗冲击性能、抗弯破坏荷载，抗压强度、耐火极限、软化系数；按照JG/T 266-2011《泡沫混凝土》标准测定其吸水率，见下表：
Figure BDA0001383095490000071
发明人进行了大量实验，上述实施例仅为部分数据结果。研究发现，实施例1和实施例8为两较优实施例，对泡沫混凝土各原料组分、发泡剂、复合防水剂与纤维网格布的配合进行优化，相互之间能够达到很好的协同增效作用，制得的成品抗冲击性能好，抗弯破坏能力强、防水性能优异，易披挂上浆，成本低、制作工艺简单。此外，获得较优的复合防水剂配方范围为硬脂酸钙和甲基硅酸钠的质量比为1:1～2；较优的发泡剂选择为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与硅树脂聚醚乳液混合而成，或十二烷基硫酸钠与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺混合而成。而由对比例1～3的结果可知，当改变复合防水剂的配方种类或组分含量、泡沫混凝土各组分的含量时，将会直接影响产品的抗冲击性能、防水性能等，且明显差于本发明的效果。因此，尽管实施例和对比例测试结果大体符合标准要求，但是在本发明限定范围内获得的条板在各方面性能上更加优良，有推广应用的前景。
以上详细描述了本发明的实施，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种泡沫混凝土，其特征在于，原料配方由如下重量份数的各组分组成：水泥30～50份，复合防水剂1～5份，减水剂1～3份，粉煤灰10～20份，发泡剂1～5份，乳胶粉1～3份，细沙3～10份，水15～35份；所述复合防水剂的组成为硬脂酸钙和甲基硅酸钠，两者质量比为3:1～1:2，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺以质量比1:1混合而成；
利用所述泡沫混凝土制备轻质防水条板，包括如下步骤：
S1.将纤维网格布裁剪成所需尺寸，按照生产规格尺寸要求均匀固定在模具上；
S2.制备泡沫，将发泡剂与水按照1:10～1:20比例稀释制得发泡液，然后将发泡液通过发泡机制备出泡沫；
S3.将其余的各组分混合，搅拌均匀，制得料浆；
S4.将S2制得的泡沫加入S3搅拌好的料浆中，进行混泡，制得泡沫混凝土，然后注入模具中；
S5.放置，静置24小时后拆除模具，得到半成品条板；
S6.对半成品轻质条板进行养护，养护完毕后得到成品轻质防水条板。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述减水剂为早强型聚羧酸高性能减水剂，重量份数为2份。
3.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述细沙为河沙，细度模数为0.7～1.0。
4.根据权利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于，所述轻质防水条板设置有数个对称的纤维网格层，所述纤维网格层之间设置有由所述泡沫混凝土制成的泡沫混凝土层。
5.根据权利要求4所述的泡沫混凝土，其特征在于，所述纤维网格层的纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维或聚乙烯醇纤维中的一种或多种，纤维网格层的网眼为(4～5)mm*(4～5)mm。
6.根据权利要求1所述泡沫混凝土，其特征在于，S6所述养护的周期为21天。
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