CN108439887A - 一种泡沫混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泡沫混凝土砌块及其制备方法，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖15‑25份、水泥35‑55份、轻质骨料颗粒15‑25份、粉煤灰10‑20份、石膏粉4‑10份、硅灰2‑6份、灰钙粉3‑8份、煅烧偏高岭土粉3‑8份、聚丙烯纤维2‑8份、玻璃纤维1‑5份、发泡剂0.5‑1.5份、减水剂0.4‑0.8份、憎水剂0.2‑0.6份、稳泡剂0.1‑0.5份、去离子水30‑50份。本发明的泡沫混凝土砌块具有强度高、收缩小，且防水、保温、隔热效果好，环保无污染，具有较好的市场应用前景。

Description

一种泡沫混凝土砌块及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种泡沫混凝土砌块及其制备方法。
背景技术
传统的普通泡沫混凝土砌块一般存在强度偏低、收缩大、结构粉化等缺陷，其原因主要有：（1）传统的普通泡沫混凝土砌块所使用的水泥标号较低，一般为32.5，使得其强度较低，收缩也较大；（2）传统的普通泡沫混凝土砌块一般不使用高效减水剂，使得其用水量偏大，水胶比较大，导致强度偏低；（3）传统的普通泡沫混凝土砌块对所用的掺合料的品质要求较低，例如粉煤灰一般要求为三级或者更低的统灰，掺合料的活性较低，泡沫混凝土的需水量也增大，使得其强度下降，结构粉化；（4）传统的普通泡沫混凝土砌块其掺合料掺量普遍较大（一般达到胶凝材料总量的50%以上），容易使得其早期强度偏低、结构粉化；（5）传统的普通泡沫混凝土砌块使用的发泡剂存在稳定性差、发泡率低、用量高等缺陷，容易导致水泥水化迟缓、塌模、强度下降等问题；（6）传统的普通泡沫混凝土砌块一般采用自然养护，由于泡沫混凝土是一种多孔薄壁结构，其保水性较差，特别是低密度（≤500kg/m3）产品，其保水性更差，在未添加有保水效果的外加剂的情况下，在自然养护过程中其内部水分在水化热的作用下，快速而大量向外挥发，使得水泥等胶凝材料得不到充分水化，不能形成良好的凝胶结构，从而导致强度下降、结构粉化、收缩大等质量问题。
因为以上诸多缺陷，传统的普通泡沫混凝土砌块未能得到市场的青睐和接受，很难在市场上得到推广。
基于此，有必要提供一种一种泡沫混凝土砌块及其制备方法，解决传统泡沫混凝土砌块存在的强度低、收缩大，结构粉化等缺陷，制得的泡沫混凝土砌块具有强度高、收缩小，且防水、保温、隔热效果好，具有较好的市场应用前景。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种泡沫混凝土砌块及其制备方法，该泡沫混凝土砌块具有强度高、收缩小，且防水、保温、隔热效果好，环保无污染，具有较好的市场应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种泡沫混凝土砌块，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖15-25份、水泥35-55份、轻质骨料颗粒15-25份、粉煤灰10-20份、石膏粉4-10份、硅灰2-6份、灰钙粉3-8份、煅烧偏高岭土粉3-8份、聚丙烯纤维2-8份、玻璃纤维1-5份、发泡剂0.5-1.5份、减水剂0.4-0.8份、憎水剂0.2-0.6份、稳泡剂0.1-0.5份、去离子水30-50份。
优选的，所述轻质骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，且陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为4-6:1。
优选的，所述煅烧偏高岭土粉为将偏高岭土粉碎、研磨成粉状，并加入硫酸钠混合均匀后放入煅烧炉中，在800℃下煅烧5小时后制得煅烧偏高岭土粉，且硫酸钠的加入量为偏高岭土粉的8%。
优选的，所述聚丙烯纤维长度<15mm，长径比15-40。
优选的，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或复合菱镁发泡剂。
优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
优选的，所述憎水剂为有机硅憎水剂、硬脂酸钙憎水剂及改性硬脂酸钙憎水剂中的一种。
优选的，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。
本发明还提供了上述泡沫混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰、石膏粉、硅灰、灰钙粉、煅烧偏高岭土粉经电子计量后送入掺混机，在常温下边搅拌掺混均匀；
（2）将配方量的去离子水、减水剂、憎水剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后，再加入聚丙烯纤维、玻璃纤维，搅拌均匀；
（3）将配方量的发泡剂、稳泡剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后停止搅拌，并迅速将搅拌物送入模具震动成型，成型后连同模具一起进行养护，养护结束后脱去模具，即得泡沫混凝土砌块。
优选的，步骤（3）中养护条件为：将成型后泡沫混凝土砌块连同模具送入蒸汽养护室，先从室温以1℃/min的升温速率升温至90℃，该升温过程控制在2小时，然后在90℃下恒温4-6小时，再以1.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制1.5小时。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明解决传统泡沫混凝土砌块存在的强度低、收缩大，结构粉化等缺陷，制得的泡沫混凝土砌块具有强度高、收缩小，且防水、保温、隔热效果好，具有较好的市场应用前景。
（2）本发明以废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰为基料，其中轻质骨料颗粒、粉煤灰具有质轻、导热系数小的特点，使得泡沫混凝土砌块具有较好保温性能，同时，利用废弃粘土砖，变废为宝，节约了生产成本。
（3）本发明加入聚丙烯纤维、玻璃纤维具有抗裂、抗收缩的作用，可有效解决传统混凝土砌块收缩大缺点。
（4）本发明通过加入发泡剂、稳泡剂具有发泡、稳泡作用，在增加泡沫混凝土砌块泡孔的同时，保证泡孔泡孔的稳定，从而使得泡沫混凝土切块具有较好的防水、隔热、保温效果，另外，加入的减水剂、憎水剂，解决了传统混凝土砌块存在的水胶比过大，影响泡沫混凝土砌块强度问题。
（5）本发明的材料易得，工艺简单，且强度和安全稳固性高，具有较好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种泡沫混凝土砌块，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖15份、水泥35份、轻质骨料颗粒15份、粉煤灰10份、石膏粉4份、硅灰2份、灰钙粉3份、煅烧偏高岭土粉3份、聚丙烯纤维2份、玻璃纤维1份、发泡剂0.5份、减水剂0.4份、憎水剂0.2份、稳泡剂0.1份、去离子水30份。
其中，所述轻质骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，且陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为4:1。
其中，所述煅烧偏高岭土粉为将偏高岭土粉碎、研磨成粉状，并加入硫酸钠混合均匀后放入煅烧炉中，在800℃下煅烧5小时后制得煅烧偏高岭土粉，且硫酸钠的加入量为偏高岭土粉的8%。
其中，所述聚丙烯纤维长度<15mm，长径比15-40。
其中，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠。
其中，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
其中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
其中，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。
本发明还提供了上述泡沫混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰、石膏粉、硅灰、灰钙粉、煅烧偏高岭土粉经电子计量后送入掺混机，在常温下边搅拌掺混均匀；
（2）将配方量的去离子水、减水剂、憎水剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后，再加入聚丙烯纤维、玻璃纤维，搅拌均匀；
（3）将配方量的发泡剂、稳泡剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后停止搅拌，并迅速将搅拌物送入模具震动成型，成型后连同模具一起进行养护，养护结束后脱去模具，即得泡沫混凝土砌块。
其中，步骤（3）中养护条件为：将成型后泡沫混凝土砌块连同模具送入蒸汽养护室，先从室温以1℃/min的升温速率升温至90℃，该升温过程控制在2小时，然后在90℃下恒温4小时，再以1.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制1.5小时。
实施例2
一种泡沫混凝土砌块，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖25份、水泥55份、轻质骨料颗粒25份、粉煤灰20份、石膏粉16份、灰钙粉8份、煅烧偏高岭土粉8份、聚丙烯纤维8份、玻璃纤维5份、发泡剂1.5份、减水剂0.8份、憎水剂0.6份、稳泡剂0.5份、去离子水50份。
其中，所述轻质骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，且陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为6:1。
其中，所述煅烧偏高岭土粉为将偏高岭土粉碎、研磨成粉状，并加入硫酸钠混合均匀后放入煅烧炉中，在800℃下煅烧5小时后制得煅烧偏高岭土粉，且硫酸钠的加入量为偏高岭土粉的8%。
其中，所述聚丙烯纤维长度<15mm，长径比15-40。
其中，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。
其中，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
其中，所述憎水剂为硬脂酸钙憎水剂。
其中，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。
本发明还提供了上述泡沫混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰、石膏粉、硅灰、灰钙粉、煅烧偏高岭土粉经电子计量后送入掺混机，在常温下边搅拌掺混均匀；
（2）将配方量的去离子水、减水剂、憎水剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后，再加入聚丙烯纤维、玻璃纤维，搅拌均匀；
（3）将配方量的发泡剂、稳泡剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后停止搅拌，并迅速将搅拌物送入模具震动成型，成型后连同模具一起进行养护，养护结束后脱去模具，即得泡沫混凝土砌块。
其中，步骤（3）中养护条件为：将成型后泡沫混凝土砌块连同模具送入蒸汽养护室，先从室温以1℃/min的升温速率升温至90℃，该升温过程控制在2小时，然后在90℃下恒温6小时，再以1.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制1.5小时。
实施例3
一种泡沫混凝土砌块，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖20份、水泥40份、轻质骨料颗粒20份、粉煤灰15份、石膏粉8份、硅灰4份、灰钙粉5.5份、煅烧偏高岭土粉5.5份、聚丙烯纤维5份、玻璃纤维3份、发泡剂1份、减水剂0.6份、憎水剂0.4份、稳泡剂0.3份、去离子水40份。
其中，所述轻质骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，且陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为5:1。
其中，所述煅烧偏高岭土粉为将偏高岭土粉碎、研磨成粉状，并加入硫酸钠混合均匀后放入煅烧炉中，在800℃下煅烧5小时后制得煅烧偏高岭土粉，且硫酸钠的加入量为偏高岭土粉的8%。
其中，所述聚丙烯纤维长度<15mm，长径比15-40。
其中，所述发泡剂为复合菱镁发泡剂。
其中，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
其中，所述憎水剂为改性硬脂酸钙憎水剂。
其中，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。
本发明还提供了上述泡沫混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰、石膏粉、硅灰、灰钙粉、煅烧偏高岭土粉经电子计量后送入掺混机，在常温下边搅拌掺混均匀；
（2）将配方量的去离子水、减水剂、憎水剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后，再加入聚丙烯纤维、玻璃纤维，搅拌均匀；
（3）将配方量的发泡剂、稳泡剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后停止搅拌，并迅速将搅拌物送入模具震动成型，成型后连同模具一起进行养护，养护结束后脱去模具，即得泡沫混凝土砌块。
其中，步骤（3）中养护条件为：将成型后泡沫混凝土砌块连同模具送入蒸汽养护室，先从室温以1℃/min的升温速率升温至90℃，该升温过程控制在2小时，然后在90℃下恒温4.5小时，再以1.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制1.5小时。
实施例4
一种泡沫混凝土砌块，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖18份、水泥50份、轻质骨料颗粒22份、粉煤灰13份、石膏粉8份、硅灰3份、灰钙粉7份、煅烧偏高岭土粉6份、聚丙烯纤维4份、玻璃纤维2份、发泡剂1.2份、减水剂0.5份、憎水剂0.5份、稳泡剂0.2份、去离子水35份。
其中，所述轻质骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，且陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为4.5:1。
其中，所述煅烧偏高岭土粉为将偏高岭土粉碎、研磨成粉状，并加入硫酸钠混合均匀后放入煅烧炉中，在800℃下煅烧5小时后制得煅烧偏高岭土粉，且硫酸钠的加入量为偏高岭土粉的8%。
其中，所述聚丙烯纤维长度<15mm，长径比15-40。
其中，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠。
其中，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
其中，所述憎水剂为硬脂酸钙憎水剂。
其中，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。
本发明还提供了上述泡沫混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰、石膏粉、硅灰、灰钙粉、煅烧偏高岭土粉经电子计量后送入掺混机，在常温下边搅拌掺混均匀；
（2）将配方量的去离子水、减水剂、憎水剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后，再加入聚丙烯纤维、玻璃纤维，搅拌均匀；
（3）将配方量的发泡剂、稳泡剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后停止搅拌，并迅速将搅拌物送入模具震动成型，成型后连同模具一起进行养护，养护结束后脱去模具，即得泡沫混凝土砌块。
其中，步骤（3）中养护条件为：将成型后泡沫混凝土砌块连同模具送入蒸汽养护室，先从室温以1℃/min的升温速率升温至90℃，该升温过程控制在2小时，然后在90℃下恒温5.5小时，再以1.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制1.5小时。
实施例5
一种泡沫混凝土砌块，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖22份、水泥40份、轻质骨料颗粒18份、粉煤灰18份、石膏粉6份、硅灰3份、灰钙粉4份、煅烧偏高岭土粉5份、聚丙烯纤维3份、玻璃纤维4份、发泡剂0.7份、减水剂0.5份、憎水剂0.3份、稳泡剂0.2份、去离子水45份。
其中，所述轻质骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，且陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为5.5:1。
其中，所述煅烧偏高岭土粉为将偏高岭土粉碎、研磨成粉状，并加入硫酸钠混合均匀后放入煅烧炉中，在800℃下煅烧5小时后制得煅烧偏高岭土粉，且硫酸钠的加入量为偏高岭土粉的8%。
其中，所述聚丙烯纤维长度<15mm，长径比15-40。
其中，所述发泡剂为复合菱镁发泡剂。
其中，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
其中，所述憎水剂为有机硅憎水剂。
其中，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。
本发明还提供了上述泡沫混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤：
（1）将配方量的废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰、石膏粉、硅灰、灰钙粉、煅烧偏高岭土粉经电子计量后送入掺混机，在常温下边搅拌掺混均匀；
（2）将配方量的去离子水、减水剂、憎水剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后，再加入聚丙烯纤维、玻璃纤维，搅拌均匀；
（3）将配方量的发泡剂、稳泡剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后停止搅拌，并迅速将搅拌物送入模具震动成型，成型后连同模具一起进行养护，养护结束后脱去模具，即得泡沫混凝土砌块。
其中，步骤（3）中养护条件为：将成型后泡沫混凝土砌块连同模具送入蒸汽养护室，先从室温以1℃/min的升温速率升温至90℃，该升温过程控制在2小时，然后在90℃下恒温5.5小时，再以1.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制1.5小时。
实验例
参照《泡沫混凝土砌块》（JC/T1062-2007）要求，对实施例1-5制得的泡沫混凝土砌块进行性能测试，具体结果见表1。
表1
测试项目 强度（MPa) 干燥收缩值（mm/m） 吸水率（浸水30d） 导热系数（W/(m.k)
实施例1 6.8 0.56 ≤8.6% ≤0.0358
实施例2 7.2 0.53 ≤8.3% ≤0.0325
实施例3 7.6 0.49 ≤7.8% ≤0.0306
实施例4 7.0 0.51 ≤8.2% ≤0.0319
实施例5 7.5 0.54 ≤8.0% ≤0.0312
由表1可知，采用本发明方法制成的泡沫混凝土砌块的各项指标均满足或超过相关标准要求，具有强度高、收缩小、防水、保温、隔热等性能。
综上所述，本发明的泡沫混凝土砌块具有强度高、收缩小，且防水、保温、隔热效果好，环保无污染，具有较好的市场应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种泡沫混凝土砌块，其特征在于，由以下重量份的原料制成：废弃粘土砖15-25份、水泥35-55份、轻质骨料颗粒15-25份、粉煤灰10-20份、石膏粉4-10份、硅灰2-6份、灰钙粉3-8份、煅烧偏高岭土粉3-8份、聚丙烯纤维2-8份、玻璃纤维1-5份、发泡剂0.5-1.5份、减水剂0.4-0.8份、憎水剂0.2-0.6份、稳泡剂0.1-0.5份、去离子水30-50份。
2.根据权利要求1所述的泡沫混凝土砌块，其特征在于，所述轻质骨料颗粒包括陶瓷颗粒和页岩颗粒，且陶瓷颗粒和页岩颗粒的重量比为4-6:1。
3.根据权利要求1所述的泡沫混凝土砌块，其特征在于，所述煅烧偏高岭土粉为将偏高岭土粉碎、研磨成粉状，并加入硫酸钠混合均匀后放入煅烧炉中，在800℃下煅烧5小时后制得煅烧偏高岭土粉，且硫酸钠的加入量为偏高岭土粉的8%。
4.根据权利要求1所述的泡沫混凝土砌块，其特征在于，所述聚丙烯纤维长度<15mm，长径比15-40。
5.根据权利要求1所述的泡沫混凝土砌块，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或复合菱镁发泡剂。
6.根据权利要求1所述的泡沫混凝土砌块，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
7.根据权利要求1所述的泡沫混凝土砌块，其特征在于，所述憎水剂为有机硅憎水剂、硬脂酸钙憎水剂及改性硬脂酸钙憎水剂中的一种。
8.根据权利要求1所述的泡沫混凝土砌块，其特征在于，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。
9.根据权利要求1-8任一项所述的泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将配方量的废弃粘土砖、水泥、轻质骨料颗粒、粉煤灰、石膏粉、硅灰、灰钙粉、煅烧偏高岭土粉经电子计量后送入掺混机，在常温下边搅拌掺混均匀；
（2）将配方量的去离子水、减水剂、憎水剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后，再加入聚丙烯纤维、玻璃纤维，搅拌均匀；
（3）将配方量的发泡剂、稳泡剂经电子计量后送入掺混机，搅拌均匀后停止搅拌，并迅速将搅拌物送入模具震动成型，成型后连同模具一起进行养护，养护结束后脱去模具，即得泡沫混凝土砌块。
10.根据权利要求9所述的泡沫混凝土砌块的制备方法，其特征在于，步骤（3）中养护条件为：将成型后泡沫混凝土砌块连同模具送入蒸汽养护室，先从室温以1℃/min的升温速率升温至90℃，该升温过程控制在2小时，然后在90℃下恒温4-6小时，再以1.5℃/min的降温速率降温至室温，该降温过程控制1.5小时。
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