CN110498642A - 一种夹芯构件用轻质节能材料、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种夹芯构件用轻质节能材料，包括以下重量份数的原料：胶凝材料0‑170份、掺合料40‑300份、发泡剂0‑5份、激发剂0‑20份、水50‑200份；上述原料的制备方法为按照夹芯构件用轻质节能材料的各原料的重量份数称取；将掺合料烘干、压滤或晾晒，过筛；或，掺合料为浆体；将过筛后的掺合料、胶凝材料、混合，获得混合料；将的混合料与水混合，加入搅拌获得浆料；将发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与所述浆料混合，获得夹芯构件用轻质节能材料。本发明中通过大量添加使用固体废弃物原料，有效提高了固体废弃物的利用率，降低了生产成本。

Description

一种夹芯构件用轻质节能材料、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种夹芯构件用轻质节能材料及其制备方法。
背景技术
混凝土夹芯梁作为一种组合结构，其夹芯材料往往具有轻质、廉价的特点，通过在钢筋混凝土梁内部置入夹芯构件，使得钢筋混凝土梁的截面得到增大(类似于将实心梁变为箱型梁)，达到减轻自重、降低成本、增大梁构件承载能力等目的。但目前在实际工程中，在制作夹芯构件的钢筋砼夹芯梁时，通常是根据所需制作的钢筋砼夹芯梁的要求，在现场采用木板或钢板制作出相应尺寸的夹芯构件，然后将此夹芯构件放入浇注模具中浇筑出夹芯构件的钢筋砼夹芯梁。现有技术的这种制作方式不仅存在着工作效率低、现场施工复杂、麻烦、适用性差、施工质量差、费时费力的问题，而且还存在着不能有效利用矿渣、粉煤灰等固体废弃物作为建筑材料的问题。因此，如何研制一种能够有效利用固体废弃物制备轻质节能材料并应用到夹心构件中的是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够有效利用固体废弃物制备轻质节能材料。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种夹芯构件用轻质节能材料，包括以下重量份数的原料：：胶凝材料0-170份、掺合料40-300份、发泡剂0-5份、激发剂0-20份、水50-200份。
本发明的有益效果：采用本发明中的轻质材料制作的夹芯构件材料内部含有大量气孔，具有轻质高强、填充自密实、保温隔热、隔音等特性。同时可大量添加使用固体废弃物原料，有效提高了固体废弃物的利用率，降低了生产成本。
优选地，所述激发剂为聚羧酸盐类、醇胺类、萘磺酸类、Na2SO4、氢氧化钠、水玻璃、碱性废浆液中的任一种或几种的混合物。更优选地，上述聚羧酸盐类物质选用为聚羧酸钠、聚羧酸钾和聚羧酸铵；醇胺类物质选用甲基二乙醇胺、二乙醇胺；萘磺酸类物质选用1-萘磺酸、2-萘磺酸、3-甲基萘磺酸。
采用上述进一步的有益效果在于：可以有效激发固体废物中的产品活性，从而提高产品强度。
优选地，还包括纤维0-5份，所述纤维为聚丙烯短纤维和/或木纤维。
优选地，还包括骨料0-20份，所述骨料为沙粒、陶粒、聚苯颗粒中的任一种或几种的混合物。固体添加的粒径小于5mm。
采用上述进一步的有益效果在于：掺加颗粒类骨料，可以增加产品的抗压强度，抗折强度，提高产品抗裂性能，提高产品的热工性能，耐久性。
优选地，所述掺合料为粉煤灰、尾矿、赤泥、矿渣、钢渣微粉、钢渣尾泥、石膏、硅藻土、铝灰、垃圾焚烧飞灰、石粉、水淬渣或水淬渣粉、硅灰、石粉中的任一种或几种的混合物。
采用上述进一步的有益效果在于：可大量利用国家固体废弃物，降低生产成本，保护环境，节约国家土地资源。
优选地，所述凝胶材料为水泥和/或水泥熟料。
发泡剂为动物性发泡剂、复合型发泡剂、铝粉、双氧水中的任一种。
上述发泡剂为动物性发泡剂、高分子复合型发泡剂、铝粉、双氧水等中的任一种，优选为AES(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)、k12(十二烷基硫酸钠) 等表面活性剂类以及动物毛发，茶皂素等蛋白类，复合6501(椰子油脂肪酸二乙醇酰胺)、纤维素、防腐剂或增强剂等外加材料。
采用上述进一步的有益效果在于：通过引入发泡剂，内部可产生大量细小均匀封闭的泡沫，从而保证产品具有轻质高强、保温隔热的特性。
本发明提供一种夹芯构件用轻质节能材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：按照一种夹芯构件用轻质节能材料的各原料的重量份数称取；
步骤(2)：将掺合料烘干、压滤或晾晒，过筛；或，掺合料为浆体，其中细度小于75μm的固体比例占80％以上；或，掺合料为浆体，其中细度小于 75μm的固体比例占浆体总固体含量比例的80％以上；
步骤(3)：将步骤(2)中过筛后的掺合料、胶凝材料、混合，获得混合料；
步骤(4)：将步骤(3)中的混合料与水混合，加入搅拌获得浆料；
步骤(5)：将发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与步骤(4)中所述浆料混合，获得夹芯构件用轻质节能材料。
本发明中的制备方法简单易操作，适用于大工业化生产。
优选地，步骤(2)中，所述干燥至含水率为5％，过筛至细度为≤74微米。
优选地，步骤(4)中，还包括将激发剂倒入浆料中，搅拌均匀。
优选地，所述搅拌时间为2-5min，搅拌速率为40-60r/min。
优选地，发泡过程用物理发泡或者化学发泡的方式；将泡沫与步骤(4) 中所述浆料通过现浇泵送或者工厂预制而成。
本发明还提供了一种夹芯构件用轻质节能材料在混凝土夹心构件、模板夹心填充及防火门芯中的应用。
根据项目设计要求，材料内部可以加铺钢丝网、纤维、土工格栅中的一种或几种
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例1
夹芯构件用轻质节能材料的制备方法：
步骤(1)：称取42.5级水泥120kg、硅酸钾10kg、水玻璃10kg、水165kg、动物发泡剂0.4kg；
步骤(2)：将钼尾矿在80℃下烘120min至含水率为5％，过筛获得细度为74微米的钼尾矿粉180kg；
步骤(3)：将42.5级水泥、钼尾矿粉混合，获得混合料；
步骤(4)：将步骤(3)中的混合料与水混合，加入硅酸钾与水玻璃的混合物在40r/min条件下搅拌5min获得浆料；
步骤(5)：将动物发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与步骤(4)中所述浆料混合制备成密度为300kg/m3的试块。
将密度为300kg/m3的试块放置3天后将试块脱模并放混凝土标准养护箱中进行养护，7天、28天后测得试块抗压强度。如表1。
实施例2
夹芯构件用轻质节能材料的制备方法：
步骤(1)：称取水泥熟料90kg、脱硫石膏30kg、废碱液3kg、水180kg、动物发泡剂0.5kg；
步骤(2)：将铝灰在200℃烘干30min至含水率为5％，过筛获得细度为 74微米的铝灰粉60kg；
步骤(3)：将水泥熟料、铝灰粉、脱硫石膏混合，过筛获得细度为74 微米的混合料；
步骤(4)：将步骤(3)中的混合料与水混合，加入废碱液在50r/min条件下搅拌5min搅拌均匀获得浆料；
步骤(5)：将植物发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与步骤(4)中所述浆料混合制备成密度为300kg/m3的试块。
将密度为300kg/m3的试块放置3天后将试块脱模并放混凝土标准养护箱中进行养护，7天、28天后测得试块抗压强度。如表1。
实施例3
夹芯构件用轻质节能材料的制备方法：
步骤(1)：称取水165kg、动物发泡剂0.8kg；
步骤(2)：将钢渣尾泥、赤泥在130℃烘干70min至含水率为5％，过筛获得细度为74微米的赤泥粉210kg及钢渣尾泥粉90kg；
步骤(3)：将钢渣尾泥粉、赤泥粉混合，过筛获得细度为74微米的混合料；
步骤(4)：将步骤(3)中的混合料与水混合，在50r/min条件下搅拌 5min获得浆料；
步骤(5)：将植物发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与步骤(4)中所述浆料混合制备成密度为300kg/m3的试块。
实施例4
夹芯构件用轻质节能材料的制备方法：
步骤(1)：称取水泥90kg、水165kg、聚羧酸钠20kg、复合型发泡剂 0.7kg；
步骤(2)：将垃圾焚烧飞灰在150℃下烘80min至含水率为20％，过筛获得细度为74微米的垃圾焚烧飞灰粉210kg；
步骤(3)：将水泥、聚羧酸钠、垃圾焚烧飞灰粉混合，获得混合料；
步骤(4)：将步骤(3)中的混合料与水混合，加入聚羧酸钠在55r/min 条件下搅拌3min获得浆料；
步骤(5)：将复合型发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与步骤(4)中所述浆料混合制备成密度为300kg/m3的试块。
实施例5
夹芯构件用轻质节能材料的制备方法：
步骤(1)：称取水泥熟料100kg、聚羧酸钾5kg、2-萘磺酸5kg、水165kg、复合型发泡剂0.8kg；
步骤(2)：将石膏烘干至含水率为5％，过筛获得细度为74微米的赤泥粉60kg；
步骤(3)：将水泥熟料、聚羧酸钾、2-萘磺酸、赤泥粉混合，获得混合料；
步骤(4)：将步骤(3)中的混合料与水混合，在45r/min条件下搅拌 5min获得浆料；
步骤(5)：将植物发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与步骤(4)中所述浆料混合制备成密度为300kg/m3的试块。
将密度为300kg/m3的试块放置3天后将试块脱模并放混凝土标准养护箱中进行养护，7天、28天后测得试块抗压强度。如表1。
表1
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
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 (10)

1.一种夹芯构件用轻质节能材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：：胶凝材料0-170份、掺合料40-300份、发泡剂0-5份、激发剂0-20份、水50-200份。
2.根据权利要求1所述的一种夹芯构件用轻质节能材料，其特征在于，所述激发剂为聚羧酸盐类、醇胺类、萘磺酸类、Na2SO4、氢氧化钠、水玻璃、碱性废浆液中的任一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种夹芯构件用轻质节能材料，其特征在于，还包括纤维0-5份，所述纤维为聚丙烯短纤维和/或木纤维。
4.根据权利要求1所述的一种夹芯构件用轻质节能材料，其特征在于，所述掺合料为粉煤灰、尾矿、赤泥、矿渣、钢渣微粉、钢渣尾泥、石膏、硅藻土、铝灰、垃圾焚烧飞灰、石粉、水淬渣或水淬渣粉、硅灰、石粉中的任一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种夹芯构件用轻质节能材料，其特征在于，所述凝胶材料为水泥和/或水泥熟料。
6.根据权利要求1所述的一种夹芯构件用轻质节能材料，其特征在于，所述发泡剂为动物性发泡剂、复合型发泡剂、铝粉、双氧水中的任一种。
7.一种夹芯构件用轻质节能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：按照权利要求1-6任一项所述的一种夹芯构件用轻质节能材料的各原料的重量份数称取；；
步骤(2)：将掺合料烘干、压滤或晾晒，过筛；或，掺合料为浆体，其中细度小于75μm的固体比例占浆体总固体含量比例的80％以上；
步骤(3)：将步骤(2)中过筛后的掺合料、胶凝材料、混合，获得混合料；
步骤(4)：将步骤(3)中的混合料与水混合，加入搅拌获得浆料；
步骤(5)：将发泡剂发泡获得泡沫，将泡沫与步骤(4)中所述浆料混合，获得夹芯构件用轻质节能材料。
8.根据权利要求7中所述的一种夹芯构件用轻质节能材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述烘干至含水率为0-20％，过筛至细度为≤74微米。
9.根据权利要求7中所述的一种夹芯构件用轻质节能材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，还包括将激发剂倒入浆料中，搅拌均匀。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的夹芯构件用轻质节能材料在混凝土夹心构件、模板夹心填充及防火门芯中的应用。
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