CN110407555A - 一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料及其制备方法，属于建筑材料领域，该复合材料包括底层和表层，所述底层的原料按重量份计包括：氯化镁10～20份，氧化镁4～6份，水2～8份，磷酸0.1～0.2份，陶粒4～8份，填料3～8份，无机玻璃钢纤维0.1～0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.1～0.2份，双氧水0.1～0.2份；所述表层的原料按重量份计包括：氯化镁10～20份，氧化镁4～6份，水2～8份，磷酸0.1～0.2份，填料3～8份，无机玻璃钢纤维0.1～0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.1～0.2份，色粉0～0.2份；本发明的氧镁水泥泡沫陶粒防火隔音混凝土轻质墙体复合材料，具有质量轻，强度高，防火，保温，隔音等效果，是一种绿色环保吸声隔声材料；本发明吸声陶瓷材料的制备方法，成本低，用时短，易于实施。

Description

一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种氯氧镁水泥泡沫陶粒防火隔音混凝土轻质墙体复合材料，具体涉及一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料及其制备方法。
背景技术
变电站装配建筑的围护材料品种繁多，各有优点，但同时都有明显的性能短板。常用的单层彩钢板保温性能不好，屋面防水无法保证，使用寿命达不到与主体结构同等使用寿命要求；夹芯板的使用达不到与主体结构同等使用寿命要求，且夹芯板作为屋面板后期更换施工难度大；双层压型钢板现场复合保温屋面虽然防水保温隔热有保证，但使用寿命达不到与主体结构同等使用寿命要求，后期更换施工难度大。压型钢板底膜混凝土现浇板保温防水有保证，使用寿命与主体结构，屋面板为混凝土板，防火性能良好，但自重相对较大，且有二次浇注等现场湿作业。因此，开发新型轻质复合墙板，全方面满足装配式建筑围护体系性能要求，是重要的研究方向。而氯氧镁水泥泡沫陶粒防火隔音混凝土轻质板在达到压型钢板底膜混凝土现浇板优点的同时，还具有轻质，防火，隔音，具有色彩，可做装饰板等一系列优点。
氯氧镁水泥是由轻烧氧化镁与凝固调和剂氯化镁、水按照一定比例拌合制备而成的一种早强快硬气硬性胶凝材料。与一定量的砂石形成的氯氧镁水泥混凝土，具有很多优点，如凝结硬化快、胶凝性强、高强、防火隔音、养护容易等。以氯化镁为调和剂，赋予其良好的抗高温性能。氯氧镁水泥用于泡沫混凝土可进一步降低制品容重。可用于装饰材料、防火板材等，但氯氧镁水泥易吸潮泛卤、翘曲变形等，其在外墙保温等的应用受到了限制。现有的氯氧镁水泥泡沫混凝土生产时侧重提高氯氧镁水泥制品耐水性这一特点，而忽略了其质轻的特点，制品容重较高，保温隔热、吸声效果较差，生产成本高。故此不能推广氯氧镁水泥泡沫混凝土的实际应用。
发明内容
针对现有的氯氧镁水泥泡沫混凝土生产时侧重提高氯氧镁水泥制品耐水性这一特点，而忽略了其质轻的特点，制品容重较高，保温隔热、吸声效果较差，生产成本高的问题，本发明的目的在于提供一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料及其制备方法，所得复合材料可广泛应用于墙体防火、墙体隔音、墙体装饰。
为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，该复合材料包括底层和表层，所述底层的原料按重量份计包括：氯化镁10～20份，氧化镁4～6份，水2～8份，磷酸0.1～0.2份，陶粒4～8份，填料3～8份，无机玻璃钢纤维0.1～0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.1～0.2份，双氧水0.1～0.2份；
所述表层的原料按重量份计包括：氯化镁10～20份，氧化镁4～6份，水2～8份，磷酸0.1～0.2份，填料3～8份，无机玻璃钢纤维0.1～0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.1～0.2份，色粉0～0.2份。
作为优选，所述底层的厚度为25～50mm。
作为优选，所述表层的厚度为25～50mm。
作为优选，所述氧化镁采用轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉中的任意一种。
进一步，所述氧化镁来源于轻烧氧化镁粉，其中氧化镁含量为70～90wt％，活性为50～65％；所述氧化镁来源于苛性白云石粉，其中氧化镁含量为20～30wt％，活性为14～15.5％。
作为优选，所述氯化镁为工业级，有效含量≥46％。
作为优选，所述液态聚羧酸系减水剂的减水率>10％。
在本发明中，加入水作为溶剂；加入磷酸作为抗水剂。
作为优选，所述双氧水的浓度为30wt％，作为发泡剂。
作为优选，所述填料包括工业废渣粉煤灰、硅灰、矿渣、脱硫石膏中的至少一种。
作为优选，所述无机玻璃钢纤维的平均长度为5～15mm。
作为优选，所述陶粒的粒径为1～3mm，3～5mm，5～8mm，8～10mm，10～13mm，13～15mm，15～18mm，18～20mm，密度为500～1000kg/m3。
作为优选，所述色粉为铁红、铁橙、铁黄、锌铁黄、铁绿中的一种。
本发明还提供所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯化镁与水混合，搅拌均匀，制备预定浓度的卤水，静置后，取上层清液；
(2)将陶粒用适量的水湿润，取出后备用；
(3)配制磷酸溶液；
(4)称取所述重量份的氧化镁、填料和无机玻璃钢纤维，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体A′；
(5)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按设定比例加入到卤水中，然后加入湿润后的陶粒和双氧水，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体A′中，搅拌均匀，制成混合物A；
(6)称取所述重量份的氧化镁、填料、无机玻璃钢纤维和色粉，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体B′；
(7)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按预定比例加入到卤水中，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体B′中，搅拌均匀，制成混合物B；
(8)先将混合物A注入模具，置于负压真空状态下使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的底层，然后将混合物B注入同一模具，置于负压真空状态下使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的表层，在两层的交界处发生水化作用，形成稳定的整体，置于常温常压下静置；
(9)硬化完成后拆模，抛光，在表面涂覆密封固化剂，自然养护后即制成氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料。
在一个具体实施方式中，步骤(1)中，卤水的浓度为24～26波美度。
在一个具体实施方式中，步骤(2)中，加入陶粒质量4％的水进行湿润。
在一个具体实施方式中，步骤(3)中，磷酸溶液的质量浓度为84～86wt％。
在一个具体实施方式中，步骤(8)中，将混合物A注入模具，置于负一个大气压的状态下静置1～2h，使其凝结硬化。
在一个具体实施方式中，步骤(8)中，将混合物B注入模具，置于负一个大气压的状态下静置3～4h，使其凝结硬化。
在一个具体实施方式中，步骤(9)中，所述密封固化剂为锂基密封固化剂。
本发明的优势为：
本发明的氧镁水泥泡沫陶粒防火隔音混凝土轻质墙体复合材料，具有质量轻，强度高，防火，保温，隔音等效果，是一种绿色环保吸声隔声材料。
本发明吸声陶瓷材料的制备方法，成本低，用时短，易于实施。
附图说明
图1为本发明制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，本发明所述原料均通过商业途径获得，本发明所述制备方法如无特殊说明均为本领域常规制备方法，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1
本实施例一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯化镁与水混合，搅拌均匀，制备浓度为24波美度的卤水，静置后，取上层清液；
(2)将粒径为1～3mm，3～5mm，5～8mm，8～10mm的陶粒用水(陶粒质量的4％)湿润，取出后备用；
(3)配制质量浓度为84～86wt％的磷酸溶液；
(4)称取所述重量份的氧化镁、填料和无机玻璃钢纤维，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体A′；
(5)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按设定比例加入到卤水中，然后加入湿润后的陶粒和双氧水，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体A′中，搅拌均匀，制成混合物A；
混合物A的组分包括：氯化镁10份，氧化镁4份，水4份，磷酸0.1份，陶粒4份，填料4份，无机玻璃钢纤维0.1份，液态聚羧酸系减水剂0.1份，双氧水0.1份；
(6)称取所述重量份的氧化镁、填料、无机玻璃钢纤维和色粉，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体B′；
(7)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按预定比例加入到卤水中，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体B′中，搅拌均匀，制成混合物B；
混合物B的组分包括：氯化镁10份，氧化镁4份，水2份，磷酸0.1份，填料3份，无机玻璃钢纤维0.1份，液态聚羧酸系减水剂0.1份，色粉0.1份；
(8)先将混合物A注入模具，置于负一个大气压的状态下静置2h，使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的底层，底层的厚度为25mm，然后将混合物B注入同一模具，置于负一个大气压的状态下静置4h，使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的表层，表层的厚度为25mm，在两层的交界处发生水化作用，形成稳定的整体，置于常温常压下静置；
(9)硬化完成后拆模，抛光，在表面涂覆锂基密封固化剂，自然养护后即制成氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料。
在本实施例中，氧化镁来源于轻烧氧化镁粉，其中氧化镁含量为80～90wt％，活性为55～65％；氯化镁为工业级，有效含量≥46％；液态聚羧酸系减水剂的减水率>10％；陶粒密度为500kg/m3；填料采用粉煤灰；无机玻璃钢纤维的平均长度为5～15mm。
实施例1所得氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，密度为600kg/m3，28d抗压强度≥1MPa，28d抗折强度≥0.8MPa，抗冻级达F200，燃烧性能达A1级，具有一定隔音能力高性能吸声材料。
实施例2
本实施例一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯化镁与水混合，搅拌均匀，制备浓度为26波美度的卤水，静置后，取上层清液；
(2)将粒径为5～8mm，8～10mm，10～13mm，13～15mm的陶粒用水(陶粒质量的4％)湿润，取出后备用；
(3)配制质量浓度为84～86wt％的磷酸溶液；
(4)称取所述重量份的氧化镁、填料和无机玻璃钢纤维，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体A′；
(5)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按设定比例加入到卤水中，然后加入湿润后的陶粒和双氧水，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体A′中，搅拌均匀，制成混合物A；
混合物A的组分包括：氯化镁20份，氧化镁6份，水8份，磷酸0.2份，陶粒8份，填料8份，无机玻璃钢纤维0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.2份，双氧水0.2份；
(6)称取所述重量份的氧化镁、填料、无机玻璃钢纤维和色粉，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体B′；
(7)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按预定比例加入到卤水中，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体B′中，搅拌均匀，制成混合物B；
混合物B的组分包括：氯化镁20份，氧化镁6份，水8份，磷酸0.2份，填料8份，无机玻璃钢纤维0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.2份，色粉0.2份；
(8)先将混合物A注入模具，置于负一个大气压的状态下静置1h，使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的底层，底层的厚度为40mm，然后将混合物B注入同一模具，置于负一个大气压的状态下静置3h，使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的表层，表层的厚度为为40mm，在两层的交界处发生水化作用，形成稳定的整体，置于常温常压下静置；
(9)硬化完成后拆模，抛光，在表面涂覆锂基密封固化剂，自然养护后即制成氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料。
在本实施例中，氧化镁来源于轻烧氧化镁粉，其中氧化镁含量为70～80wt％，活性为50～60％；氯化镁为工业级，有效含量≥46％；液态聚羧酸系减水剂的减水率>10％；陶粒密度为1000kg/m3；填料采用粉煤灰；无机玻璃钢纤维的平均长度为5～15mm。
实施例2所得氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，密度为1100kg/m3，28d抗压强度≥5MPa，28d抗折强度≥4MPa，抗冻级达F200，燃烧性能达A1级，具有一定隔音能力高性能吸声材料。
实施例3
本实施例一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯化镁与水混合，搅拌均匀，制备浓度为25波美度的卤水，静置后，取上层清液；
(2)将粒径为1～3mm，3～5mm，5～8mm，8～10mm，10～13mm，13～15mm，15～18mm，18～20mm的陶粒用水(陶粒质量的4％)湿润，取出后备用；
(3)配制质量浓度为84～86wt％的磷酸溶液；
(4)称取所述重量份的氧化镁、填料和无机玻璃钢纤维，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体A′；
(5)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按设定比例加入到卤水中，然后加入湿润后的陶粒和双氧水，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体A′中，搅拌均匀，制成混合物A；
混合物A的组分包括：氯化镁15份，氧化镁5份，水6份，磷酸0.15份，陶粒6份，填料5份，无机玻璃钢纤维0.15份，液态聚羧酸系减水剂0.15份，双氧水0.15份；
(6)称取所述重量份的氧化镁、填料、无机玻璃钢纤维和色粉，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体B′；
(7)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按预定比例加入到卤水中，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体B′中，搅拌均匀，制成混合物B；
混合物B的组分包括：氯化镁15份，氧化镁5份，水6份，磷酸0.15份，填料6份，无机玻璃钢纤维0.15份，液态聚羧酸系减水剂0.15份，色粉0.1份；
(8)先将混合物A注入模具，置于负一个大气压的状态下静置2h，使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的底层，底层的厚度为30mm，然后将混合物B注入同一模具，置于负一个大气压的状态下静置4h，使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的表层，表层的厚度为30mm，在两层的交界处发生水化作用，形成稳定的整体，置于常温常压下静置；
(9)硬化完成后拆模，抛光，在表面涂覆锂基密封固化剂，自然养护后即制成氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料。
在本实施例中，氧化镁来源于轻烧氧化镁粉，其中氧化镁含量为75～85wt％，活性为55～60％；氯化镁为工业级，有效含量≥46％；液态聚羧酸系减水剂的减水率>10％；陶粒密度为800kg/m3；填料采用粉煤灰；无机玻璃钢纤维的平均长度为5～15mm。
实施例3所得氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，密度为700kg/m3，28d抗压强度≥3MPa，28d抗折强度≥2.5MPa，抗冻级达F200，燃烧性能达A1级，具有一定隔音能力高性能吸声材料。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，其特征在于，该复合材料包括底层和表层，所述底层的原料按重量份计包括：氯化镁10～20份，氧化镁4～6份，水2～8份，磷酸0.1～0.2份，陶粒4～8份，填料3～8份，无机玻璃钢纤维0.1～0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.1～0.2份，双氧水0.1～0.2份；
所述表层的原料按重量份计包括：氯化镁10～20份，氧化镁4～6份，水2～8份，磷酸0.1～0.2份，填料3～8份，无机玻璃钢纤维0.1～0.2份，液态聚羧酸系减水剂0.1～0.2份，色粉0～0.2份。
2.根据权利要求1所述的氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，其特征在于，所述底层的厚度为25～50mm；所述表层的厚度为25～50mm。
3.根据权利要求1所述的氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，其特征在于，所述氧化镁采用轻烧氧化镁粉、苛性白云石粉中的任意一种；
所述氧化镁来源于轻烧氧化镁粉，其中氧化镁含量为70～90wt％，活性为50～65％；
所述氧化镁来源于苛性白云石粉，其中氧化镁含量为20～30wt％，活性为14～15.5％。
4.根据权利要求1所述的氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，其特征在于，所述液态聚羧酸系减水剂的减水率>10％；所述双氧水的浓度为30wt％，作为发泡剂。
5.根据权利要求1所述的氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，其特征在于，所述填料包括工业废渣粉煤灰、硅灰、矿渣、脱硫石膏中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料，其特征在于，所述无机玻璃钢纤维的平均长度为5～15mm；
所述陶粒的粒径为1～3mm，3～5mm，5～8mm，8～10mm，10～13mm，13～15mm，15～18mm，18～20mm，密度为500～1000kg/m3；
所述色粉为铁红、铁橙、铁黄、锌铁黄、铁绿中的一种。
7.根据权利要求1～6中任一项所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氯化镁与水混合，搅拌均匀，制备预定浓度的卤水，静置后，取上层清液；
(2)将陶粒用适量的水湿润，取出后备用；
(3)配制磷酸溶液；
(4)称取所述重量份的氧化镁、填料和无机玻璃钢纤维，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体A′；
(5)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按设定比例加入到卤水中，然后加入湿润后的陶粒和双氧水，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体A′中，搅拌均匀，制成混合物A；
(6)称取所述重量份的氧化镁、填料、无机玻璃钢纤维和色粉，加入适量的水，制成氯氧镁水泥浆体B′；
(7)将磷酸溶液、液态聚羧酸系减水剂按预定比例加入到卤水中，混合均匀后加入到氯氧镁水泥浆体B′中，搅拌均匀，制成混合物B；
(8)先将混合物A注入模具，置于负压真空状态下使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的底层，然后将混合物B注入同一模具，置于负压真空状态下使其凝结硬化，形成所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体的表层，在两层的交界处发生水化作用，形成稳定的整体，置于常温常压下静置；
(9)硬化完成后拆模，抛光，在表面涂覆密封固化剂，自然养护后即制成氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料。
8.根据权利要求7所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，卤水的浓度为24～26波美度；
步骤(3)中，磷酸溶液的质量浓度为84～86wt％。
9.根据权利要求7所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(8)中，将混合物A注入模具，置于负一个大气压的状态下静置1～2h，使其凝结硬化；
步骤(8)中，将混合物B注入模具，置于负一个大气压的状态下静置3～4h，使其凝结硬化。
10.根据权利要求7所述氯氧镁泡沫防火混凝土轻质墙体复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(9)中，所述密封固化剂为锂基密封固化剂。
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