CN110511056A - 一种泡沫混凝土砌块及其制备方法 - Google Patents

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张建华
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Abstract

本发明公开了一种泡沫混凝土砌块,包括有以下重量份的原料:胶凝材料0~250份、掺合料40~600份、发泡剂0~5份、纤维0~5份和水50~400份。制备方法为:(1)将掺合料进行烘干、压滤或晾晒,筛分或研磨;或,掺合料为浆体;(2)称取各原料;(3)将胶凝材料、骨料和掺合料混合得到混合料;(4)加水搅拌混合均匀,得到浆料;(5)将发泡剂进行发泡形成泡沫,加入浆料中搅拌混合均匀,得到泡沫浆料;(6)加入纤维混合,倒入模具,即得泡沫混凝土砌块。本发明泡沫混凝土砌块具有节能环保、变废为宝的巨大社会效益和经济价值,具有优秀的产业化前景。

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,更具体的说是涉及一种泡沫混凝土砌块 及其制备方法。
背景技术
泡沫混凝土源于北欧寒冷国家的建筑保温,几十年来,它的主要应用市 场始终是建筑保温,虽然近年在其它领域应用量上升,但建筑保温始终是主 导。由于世界能源枯竭的趋势日益明显,世界各国纷纷重视建筑节能,为泡 沫混凝土的发展创造了条件。大力发展新型砌体材料是改善建筑功能、提高 资源利用率和保护环境的重要措施。
传统泡沫混凝土砌块生产工艺中主要以水泥和粉煤灰为主要生产材料, 但是,现有技术的不足在于,一方面,由于建筑行业的快速发展,对泡沫混 凝土砌块的需求量越来越大,而水泥和粉煤灰等原料的产量不足限制了其发 展;另一方面,在生产生活中每天都会产生大量的固体废弃物如钢渣、一般 工业固体废弃物和垃圾焚烧飞灰等。若能将这些固体废弃物作为原料生产泡 沫混凝土砌块,既可以满足建筑行业快速发展的需求,也可以最大限度的解 决固体废弃物的堆存问题,一举两得,这是现在泡沫混凝土砌块发展的主要方向。
因此,如何将固体废弃物应用于泡沫混凝土砌块的生产是本领域技术人 员亟需解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种泡沫混凝土砌块及其制备方法,以解决现有技 术中的不足。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种泡沫混凝土砌块,包括有以下重量份的原料:胶凝材料0~250份、 掺合料40~600份、发泡剂0~5份、纤维0~5份和水50~400份。
进一步,上述泡沫混凝土砌块还包括骨料0~100份;
优选地,上述骨料为沙粒、珍珠岩、聚苯颗粒中的任一种或几种的混合, 粒径小于5mm的固体添加料。
采用上述进一步的有益效果在于,沙粒、珍珠岩、聚苯颗粒在泡沫混凝 土砌块中主要起骨架作用,并能够减少由于胶凝材料在凝结硬化过程中因干 缩湿胀所引起的体积变化,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,同时,作为廉价的填充材料,还能够 降低泡沫混凝土砌块的成本。
进一步,上述泡沫混凝土砌块还包括激发剂0~20份;
优选地,上述激发剂为聚羧酸盐类、醇胺类、萘磺酸类、硫酸钠、氢氧 化钠、水玻璃、碱性废浆液中的任一种或几种的混合。
采用上述进一步的有益效果在于,上述激发剂能够参与早期水化进程, 从而充分利用骨料和掺合料之间的缝隙,改善胶凝材料,减少用水量,使泡 沫混凝土砌块更加密实,提高其抗冻和抗渗等耐久性指标;可以有效激发固 体废物中的产品活性,从而提高产品强度。
进一步,上述胶凝材料为水泥、水泥熟料中的任一种或两种的混合。
采用上述进一步的有益效果在于,水泥、水泥熟料与水反应后形成坚固 的水泥石,将骨料和掺合料牢固的粘结成整体,使泡沫混凝土砌块具有一定 的物理力学性能。
进一步,上述掺合料为粉煤灰、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、 石粉等工业固体废弃物中的任一种或几种的混合。
采用上述进一步的有益效果在于,将粉煤灰、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、石粉等工业固体废弃物加入泡沫混凝土砌块中,可大量利用 国家固体废弃物,不仅能节省水泥、降低生产成本,还能改善泡沫混凝土砌 块拌和物的和易性,提高其密实性、抗渗性及耐化学腐蚀性等;最主要的作 用是有效提高了固体废弃物的利用率,最大限度的解决了固体废弃物堆存问题,保护环境,节约国家土地资源。
进一步,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;其中, 植物性发泡剂对硬水不敏感,无毒、无味、无沉淀物,PH值较中性,不腐蚀 性水泥、金属,不污染环境;动物性发泡剂形成的泡沫表层强度高,泡沫稳 定,加入泡沫混凝土砌块制品中形成的气泡呈独立的封闭状态,气泡与气泡 间不连通,抗渗透性好;复合型发泡剂具有发泡量大、吸收率低,密度均匀,泡沫强度高、持续时间长等优点,加入泡沫混凝土砌块制品中,使其具有保 湿、抗渗、保温、轻质、隔音的效果。
进一步,上述泡沫混凝土砌块中还可以添加网格布或钢丝网。
本发明还提供了上述泡沫混凝土砌块的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)将掺合料在80~200℃下烘干30~120min烘干、压滤或晾晒,筛分 或研磨,得到含水率小于20%、细度为小于75μm的掺合料;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;
(2)按上述泡沫混凝土砌块的重量份数称取各原料;
(3)将胶凝材料、骨料和步骤(2)所得掺合料混合,得到混合料;
(4)将水加入步骤(3)所得混合料中,以40~60r/min转速搅拌2~5min 至混合均匀,得到浆料;
(5)将发泡剂进行发泡形成泡沫,然后将泡沫加入步骤(4)所得浆料 中混合,得到泡沫浆料;
(6)将纤维加入步骤(5)所得泡沫浆料中混合,倒入模具,即得泡沫 混凝土砌块。
进一步,上述泡沫混凝土砌块的制备方法中,还包括加入激发剂的步骤;
优选地,激发剂的加入方式为溶于水中,或溶于泡沫浆料中,或以雾化、 粉状的形式加入掺合料中。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明泡沫混凝土砌块中添加了大量的固体废弃物原料,有效提高了 固体废弃物的利用率,最大限度的解决了固体废弃物堆存问题,同时也降低 了生产成本;
2、本发明泡沫混凝土砌块可有效实现大型设备泵送和长距离管道输送, 施工速度快,满足大型填充项目的施工应用,产品直立性好,不需要高温养 护,自然养护即可满足标准要求,具有节能环保、变废为宝的巨大社会效益 和经济价值,具有优秀的产业化前景。
具体实施方式
下面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
泡沫混凝土砌块,由以下重量的原料制成:42.5级水泥240kg、粒径为 1mm的细沙80kg、铜尾矿400kg和水400kg,发泡剂0.3kg。
制备方法为:
(1)将铜尾矿在80℃下烘干120min、筛分后,得到含水率为20%、细度 为60μm的铜尾矿粉;
(2)按上述重量称取各原料;
(3)将42.5级水泥、粒径为1mm的细沙和铜尾矿粉混合,得到混合料;
(4)将水加入步骤(3)所得混合料中,以40r/min转速搅拌5min至混 合均匀,得到浆料,倒入模具,即得泡沫混凝土砌块,密度为800kg/m3
实施例2
泡沫混凝土砌块,由以下重量份的原料制成:水泥熟料200kg、铝灰200kg、 发泡剂0.5kg、碱性废浆液5kg和水220kg。
制备方法:
(1)将铝灰压滤、筛分后,得到含水率为5%、细度为40μm的铝灰粉;
(2)按上述重量称取各原料;
(3)将水泥熟料和铝灰粉混合,得到混合料;
(4)将水加入步骤(3)所得混合料中,以50r/min转速搅拌3min至混 合均匀,得到浆料;
(5)将碱性废浆液加入步骤(4)所得浆料中,混合均匀,得到混合浆 料;
(5)将AES(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)发泡形成泡沫,然后将泡沫加 入步骤(4)所得混合浆料中混合,得到泡沫浆料,倒入模具,即得泡沫混凝 土砌块,密度为400kg/m3
实施例3
泡沫混凝土砌块,由以下重量份的原料制成:赤泥420kg、钢渣微粉180kg、 发泡剂0.4kg、纤维3kg和水330kg。
制备方法:
(1)将赤泥进行晾晒、研磨后,得到含水率为5%、细度为20μm的赤泥 粉;
(2)按上述重量称取各原料;
(3)将赤泥粉和钢渣混合,得到混合料;
(4)将水加入步骤(3)所得混合料中,以60r/min转速搅拌2min至混 合均匀,得到浆料;
(5)将发泡剂进行发泡形成泡沫,然后将泡沫加入步骤(4)所得浆料 中混合,得到泡沫浆料;
(6)将纤维加入步骤(5)所得泡沫浆料中混合,倒入模具,即得泡沫 混凝土砌块,密度为600kg/m3
性能检测
各取实施例1~3制备得到的泡沫混凝土砌块,分别于7天后和28天后 进行抗压强度(MPa)测试,试验结果如表1所示。
表1实施例1~3泡沫混凝土砌块抗压强度试验结果
项目 实施例1 实施例2 实施例3
7天 2.36 0.5 1.1
28天 3.7 0.8 1.5
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)

1.一种泡沫混凝土砌块,其特征在于,包括有以下重量份的原料:胶凝材料0~250份、掺合料40~600份、发泡剂0~5份、纤维0~5份和水50~400份。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土砌块,其特征在于,还包括骨料0~100份。
3.根据权利要求2所述的一种泡沫混凝土砌块,其特征在于,所述骨料为沙粒、珍珠岩、聚苯颗粒中的任一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土砌块,其特征在于,还包括激发剂0~20份;
所述激发剂为聚羧酸盐类、醇胺类、萘磺酸类、硫酸钠、氢氧化钠、水玻璃、碱性废浆液中的任一种或几种的混合。
5.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土砌块,其特征在于,所述胶凝材料为水泥、水泥熟料中的任一种或两种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土砌块,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。
7.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土砌块,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。
8.一种泡沫混凝土砌块的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)将掺合料进行烘干、压滤或晾晒,筛分或研磨,得到含水率小于20%、细度为小于75μm的掺合料;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;
(2)按权利要求1~7任一项所述泡沫混凝土砌块的重量份数称取各原料;
(3)将胶凝材料、骨料和掺合料混合,得到混合料;
(4)将水加入步骤(3)所得混合料中,搅拌混合均匀,得到浆料;
(5)将发泡剂进行发泡形成泡沫,然后将泡沫加入步骤(4)所得浆料中混合,得到泡沫浆料;
(6)将纤维加入步骤(5)所得泡沫浆料中混合,倒入模具,即得所述泡沫混凝土砌块。
9.根据权利要求8所述一种泡沫混凝土砌块的制备方法,其特征在于,还包括加入激发剂的步骤;
所述激发剂的加入方式为溶于水中,或溶于泡沫浆料中,或以雾化、粉状的形式加入掺合料中。
10.根据权利要求8所述一种泡沫混凝土砌块的制备方法,其特征在于,
步骤(1)中,所述烘干的温度为80~200℃,时间为30~120min;
步骤(4)中,所述搅拌的转速为40~60r/min,时间为2~5min。
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