CN110563481B - 一种泡沫混凝土浆料及其制备方法、轻质墙板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种泡沫混凝土浆料及其制备方法、轻质墙板及其制备方法。本发明的轻质墙板由泡沫混凝土浆料制得，所述泡沫混凝土浆料由包括以下步骤的制备方法制得：将混合浆料与发泡液在滚筒式混合设备中混合均匀，即得；所述混合浆料的主要成分为水泥、粉煤灰和水，所述发泡液的主要成分为发泡剂、稳泡剂和水。由本发明的泡沫混凝土浆料浇注成的轻质墙板中分布有大量封闭式的微孔，并内含骨架，满足了墙板保温和强度兼顾的需求。

Description

一种泡沫混凝土浆料及其制备方法、轻质墙板及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种泡沫混凝土浆料及其制备方法、轻质墙板及其制备方法。
背景技术
轻质墙板是一种新型的建筑内围护墙材，是一种节能型绿色建材，具有增加使用面积、减轻墙板自重、改善使用功能、降低建筑造价、提高施工效率等特点。轻质墙板是装配式建筑的重要组成部分，随着社会的进步和建筑工业化发展，对轻质墙板提出了更高的多元化要求。轻质墙板的板体为混凝土板体，其中泡沫(发泡)混凝土凭借其优良的保温性能，近年来在建筑墙体保温领域得到了大量应用。
现有技术中，申请公布号为CN107473656A的中国发明专利申请文件中公开了一种发泡混凝土轻质材料的配制方法，具体包括以下步骤：1)在发泡机内加入一定量的发泡剂，充气加压3～6min，升压到4～10MPa后待用；2)在发泡混凝土一体机内加入水泥、粉煤灰、边加水边搅拌，搅拌1～2min，再加入已稀释的发泡剂，搅拌3～5min，若发泡混凝土中发泡尚未均匀混合，可适当延长时间。该方法制备发泡混凝土的过程易破坏发泡剂产生的气泡，降低发泡混凝土中泡沫含量，施工时需在墙体上取砖开洞，再经现场浇筑充填洞体、墙外支护、养护等工序制备，不可避免将产生噪音污染和空气污染，且过程繁琐、工作量大，实际应用有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻质墙板，该轻质墙板兼顾保温和强度需求。
本发明的目的还在于提供一种工艺简单的轻质墙板的制备方法。
本发明的目的还在于提供一种泡沫混凝土浆料的制备方法，该制备方法能够减少泡沫混凝土浆料中气泡的破裂。
本发明的目的还在于提供一种泡沫混凝土浆料，该泡沫混凝土浆料中气泡结构完整。
本发明的轻质墙板采用的技术方案为：
一种轻质墙板，所述轻质墙板由泡沫混凝土浆料制得，所述泡沫混凝土浆料由包括以下步骤的制备方法制得：将混合浆料与发泡液在滚筒式混合设备中混合均匀，即得；所述混合浆料的主要成分为水泥、粉煤灰和水，所述发泡液的主要成分为发泡剂、稳泡剂和水。
本发明的轻质墙板由泡沫混凝土浆料制得，墙板内分布大量封闭式的微孔，利于承受更多的压力。本发明的轻质墙板的强度可高达5.6MPa～9.2MPa，解决了泡沫混凝土板体一直存在的气孔率高但机械强度低的问题，满足了墙板保温和强度兼顾的需求。同时封闭式结构的微孔使墙板的吸水性低，因此具有优异的抗冻性，克服了加气混凝土、岩棉等其他高吸水保温材料因水分冻融伴随的体积膨胀和收缩致使产品开裂、抗冻性差的缺陷，可应用在东北、内蒙等高寒地带。本发明的轻质墙板耐久性大于50年，可与建筑同寿命，避免了有机保温材料寿命短，50年内需更换2～4次造成的经济损失、建筑损害、环境污染等问题。
为进一步降低对气泡结构的破坏，所述滚筒式混合设备优选为卧式滚筒式混合设备，混合浆料和发泡液混合时滚筒式混合设备的转速为30～120r/min。
所述混合浆料中水和水泥的质量比为(34.18～100.76)：(64～87)，粉煤灰与水泥的质量比为(3～27.5)：(64～87)。在混合浆料中，水泥为主要的胶凝体，其用量的选择可有效改善泡沫混凝土浆料凝固后的强度；控制用水量可以赋予混合浆料优异的粘度和流动性，减少混料过程中原料颗粒摩擦力致使气泡结构破坏的现象，以保证泡沫混凝土浆料体系中气泡的数量和完整度；粉煤灰可改进水泥在混合浆料中的分散性，并填充泡沫混凝土浆料固化后孔壁的空隙，提升强度。
所述混合浆料中还包括泡孔调节剂；所述泡孔调节剂与水泥的质量比为(0.05～0.15)：(64～87)。泡孔调节剂可调节混合浆料中水泥的粘弹性和粘滞力，使气泡周围存在适宜的约束力。
所述混合浆料中还包括纤维；所述纤维与水泥的质量比为(0.53～0.99)：(64～87)。纤维可在轻质墙板断裂时通过纤维的拔出、桥联、裂纹的偏转等机制赋予轻质墙板较高的强度。
所述混合浆料中还包括减水剂；所述减水剂与水泥的质量比为(0.42～2.5)：(64～87)。减水剂有利于降低水的用量，并改善混合浆料的流动性。
所述混合浆料中还包括促凝增强剂和防水剂中的至少一种；所述促凝增强剂与水泥的质量比为(2.5～4.8)：(64～87)；所述防水剂与水泥的质量比为(2.0～4.5)：(64～87)。促凝增强剂可缩短水泥的凝固时间，保证了泡沫混凝土浆料的及时固结性；防水剂有利于提升泡沫混凝土浆料形成的泡沫混凝土的防水性能。
所述发泡液中发泡剂、稳泡剂和水的质量比为(0.33～0.67)：(0.15～0.35)：(7.79～35.27)。发泡液中的发泡剂能使发泡液在机械作用力引入空气的情况下，产生大量的气泡，稳泡剂的加入有利于稳定气泡。
所述发泡液的制备方法包括：将主要由发泡剂、稳定剂和水组成的混合液在3～20MPa的压力下发泡5～10min。采用上述方法制备的发泡液中的泡沫均匀细腻。优选的，发泡过程在高压发泡设备中进行。在发泡过程中，通过压力控制器控制压力。
所述轻质墙板的至少一组相对侧面设有用于与相邻墙板拼接的凹凸配合结构。凹凸配合结构便于墙板的对接拼装，有利于提高板体间的衔接度和密实性，拼装后可直接作为隔墙、围护墙和自承重墙使用，减少了现有墙体保温层粘贴、锚固等繁琐工序，彻底实现了保温和结构一体化建筑设计理念。
本发明的轻质墙板的制备方法采用的技术方案为：
一种上述轻质墙板的制备方法，包括以下步骤：将骨架置于成型模具中并对骨架进行支撑，然后将泡沫混凝土浆料浇入成型模具中，填充均匀，硬化，即得。
利用本发明的制备方法制备的轻质墙板集结构与保温功能于一体，与现有墙体(尤其是外墙体)保温层与主体墙体之间相互分离相比，不存在不同材料层间的粘合和固定设置问题，避免了保温层与主体墙体间因结合不好导致的保温层开裂、脱落等工程事故的发生。并且在制备过程中将骨架包裹于泡沫混凝土浆料中，有效避免了冷热桥现象，使得轻质墙板具有A1级防火等级和优异的耐火性，可在温度≥1050℃的极端条件下保持结构完整性达199～295min，克服了现有墙板中保温与防火不能兼顾的缺陷。
利用本发明的制备方法，通过更换模具即可制备出所需的尺寸和墙板花形。并且本发明的制备方法制得的轻质墙板表面光洁，免抹灰，后续无需特殊处理即可直接做装饰面层，增大了2％的室内使用面积，克服了加气混凝土受蒸压工艺和设备限制需以砌块为主并需双面抹灰的缺陷，以及有机保温材料仅可裁切规则形状并需黏附于墙体的不足，使所制墙板品种多、规格全，对市场需求反应快、适应性强，具有更多的应用领域。
所述骨架为金属骨架；所述金属骨架为钛合金骨架、钢筋骨架或铝合金骨架。金属骨架为完全不燃材料，从源头杜绝了火灾隐患。金属骨架的使用进一步增加了轻质墙板的强韧度和整体性，使所制墙板拼装施工后可直接作为隔墙、围护墙和自承重墙使用。
本发明的泡沫混凝土浆料的制备方法采用的技术方案为：
一种泡沫混凝土浆料的制备方法，包括以下步骤：将混合浆料与发泡液在滚筒式混合设备中混合均匀，即得；所述混合浆料的主要成分为水泥、粉煤灰和水，所述发泡液的主要成分为发泡剂、稳泡剂和水。
本发明的泡沫混凝土浆料的制备过程中采用滚筒式混合设备对混合浆料和发泡液进行混合，滚筒式混合设备避免了非滚筒式混合设备或其他高速混合设备中较强的剪切力对气泡结构的破坏，有效减少了泡沫混凝土浆料中气泡的破裂。本发明的泡沫混凝土浆料采用的主要原料水泥、粉煤灰等均为无机非金属材料，耐高温。本发明的混合浆料和发泡液中各组分之间、组分与制备工艺之间相互协调，有效防止了气泡发生破裂、串泡、变大等现象，有利于保持气泡结构的稳定性。
本发明的泡沫混凝土浆料采用的技术方案为：
一种采用上述泡沫混凝土浆料的制备方法制得的泡沫混凝土浆料。
本发明的泡沫混凝土浆料中气泡结构完整，在凝固后形成的泡沫混凝土中形成封闭式的微孔，在相同气孔率的条件下比大气孔的泡沫混凝土具有多而分散的气孔壁，有利于承受更多的应力，并具有较好的保温性能。
具体实施方式
本发明的轻质墙板的至少一组相对侧面设有用于与相邻墙板拼接的凹凸配合结构。所述凹凸配合结构为凹槽和/或凸榫。轻质墙板除墙面外的面均为侧面。优选的，一组相对侧面的其中一个侧面为凹槽，另一个侧面为凸榫。
本发明的泡沫混凝土浆料的制备方法，包括以下步骤：将混合浆料与发泡液在滚筒式混合设备中混合均匀，即得；所述混合浆料的主要成分为水泥、粉煤灰和水，所述发泡液的主要成分为发泡剂、稳泡剂和水。
进一步优选的，滚筒式混合设备为卧式低速滚筒式混合设备。所述卧式低速滚筒式混合设备的滚筒的旋转轴平行于地面或平行面。滚筒式混合设备的转速为30～120r/min。
优选的，粉煤灰为一级粉煤灰、二级粉煤灰、三级粉煤灰中的至少一种。
所述发泡液中发泡剂、稳泡剂和水的质量比为(0.33～0.67)：(0.15～0.35)：(7.79～35.27)。
所述发泡剂选自脂肪酸甘油脂、α-烯烃磺酸衍生物、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯盐、脂肪醇硫酸盐、烷基苯磺酸盐、植物蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂中的至少一种。
优选的，脂肪酸甘油酯为二棕榈酸甘油酯。优选的，α-烯烃羧酸衍生物为α-烯烃磺酸酯、α-烯基磺酸盐中的至少一种。进一步优选的，所述α-烯基磺酸盐为α-烯基磺酸钠。优选的，烷基聚氧乙烯醚硫酸酯盐为十二烷基聚氧乙烯醚硫酸酯钠。优选的，脂肪醇硫酸盐为脂肪醇硫酸铵、脂肪醇硫酸钠中的至少一种。进一步优选的，脂肪醇硫酸钠为十二醇硫酸钠。优选的，烷基苯磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠。
所述稳泡剂选自琼脂、松香皂、明胶、黄原胶、脂肪醇、二乙胺醇、皂素、N-酰基缩氨酸盐、甲基纤维素中的至少一种。优选的，所述脂肪醇选自十二醇、十六醇中的至少一种。优选的，N-酰基缩氨酸盐为N-酰基缩氨酸钠。
所述混合浆料中水和水泥的质量比为(34.18～100.76)：(64～87)。所述水泥为硅酸盐系列水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、磷铝酸盐水泥中的至少一种。所述硅酸盐系列水泥优选为普通硅酸盐水泥、硅酸钙水泥中的至少一种。
所述混合浆料中还包括泡孔调节剂。所述泡孔调节剂与水泥的质量比为(0.05～0.15)：(64～87)。优选的，泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
所述混合浆料中还包括纤维。所述纤维与水泥的质量比为(0.53～0.99)：(64～87)。优选的，纤维为无机纤维或有机纤维。进一步优选的，无机纤维为玻璃纤维。有机纤维为聚丙烯纤维。
所述混合浆料中还包括减水剂。所述减水剂与水泥的质量比为(0.42～2.5)：(64～87)。
所述减水剂为脂肪族高效减水剂、萘磺酸盐减水剂、聚羧酸盐减水剂、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、密胺系减水剂中的至少一种。优选的，聚丙烯酸盐为聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵中的至少一种。所述密胺系减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂。
所述混合浆料中还包括促凝增强剂、防水剂中的至少一种。所述促凝增强剂与水泥的质量比为(2.5～4.8)：(64～87)。所述防水剂与水泥的质量比为(2.0～4.5)：(64～87)。
所述促凝增强剂为明矾、钙盐、钾盐、钠盐、氢氧化物中的至少一种。优选的，钙盐为甲酸钙、硝酸钙、亚硝酸钙中的至少一种。优选的，钾盐为硅酸钾、硫酸钾中的至少一种。优选的，钠盐为硅酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠中的至少一种。优选的，氢氧化物为氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种。
所述防水剂为有机硅、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液、丁苯乳液、醋丙乳液、苯丙乳液、硬脂酸盐中的至少一种。优选的，硬脂酸盐为硬脂酸钙。
优选的，混合浆料与发泡液在滚筒式混合设备中混合时，混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的1/3～3/4。
本发明的轻质墙板的制备方法，包括以下步骤：将骨架置于成型模具中并对骨架进行支撑，然后将本发明的泡沫混凝土浆料浇入成型模具中，填充均匀，硬化，即得。
所述成型模具至少一组相对侧面上设置有凹凸配合结构，使得制得的轻质墙板至少在一组相对侧面上分别形成用于与相邻墙板拼接的凹凸配合结构，如凸榫和/或凹槽结构。轻质墙板中除墙面外其余面均为侧面。
优选的，所述骨架为钛合金骨架。钛合金具有形状记忆和伪弹性功能，使得墙板在承受温度变化及外力作用后仍可保持原有形状，从而使墙板具有较好的抗热震性和抗冲击性。
优选的，采用支撑垫块对骨架进行支撑。
所述支撑垫块由本发明的泡沫混凝土浆料制得。优选的，支撑垫块的高度为10～50mm。
优选的，硬化为：在室温下放置6～24h。
优选的，硬化后，骨架周围泡沫混凝土的厚度为8～35mm。
本发明的轻质墙板的制备方法还包括将硬化后的包含骨架的泡沫混凝土脱模，然后在温度不低于0℃的环境中养护25～30天。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下实施例中所述份数均为重量份数。以下实施例中所用原料除说明外其余均为市售常规原料。
轻质墙板的实施例1
本实施例的轻质墙板由包含以下步骤的方法制得的泡沫混凝土浆料制得：
(1)将87份水泥、3份一级粉煤灰、0.57份玻璃纤维(长度为6mm，直径为7μm)、0.12份泡孔调节剂、4.1份促凝增强剂、0.42份减水剂和3.9份防水剂在卧式低速滚筒机中以70r/min的转速干混8min，然后加入87.79份水以120r/min的转速搅拌4min，得混合浆料；
其中水泥由普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷铝酸盐水泥组成，其质量比为14.8：1.4：1.2；促凝增强剂由明矾、硝酸钙、氢氧化钙、硅酸钠组成，其质量比为1：3.2：2.4：1.6；所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂(北京海岩兴业集团股份有限公司)；所述防水剂由有机硅、丁苯乳液、硬脂酸钙组成，其质量比为1.5：0.8：1.6；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.59份发泡剂、0.3份稳泡剂和26.34份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为7MPa时向发泡机内充8min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由二棕榈酸甘油酯和脂肪醇硫酸铵(南通展亿化工有限公司)组成，二者质量比为2：3.9；稳泡剂由琼脂和十二醇组成，二者的质量比为1：2。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的3/4)中以30r/min的转速混合4min，即得。
轻质墙板的实施例2
本实施例的轻质墙板由包含以下步骤的方法制得的泡沫混凝土浆料制得：
(1)将83份水泥、5份二级粉煤灰、0.97份聚丙烯纤维(长度为3mm，直径为21μm)、0.15份泡孔调节剂、4.8份促凝增强剂、0.56份减水剂和4.5份防水剂在卧式低速滚筒机中以90r/min的转速干混5min，然后加入100.76份水以90r/min的转速搅拌7min，得混合浆料；
其中水泥由普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥组成，其质量比为71：12；促凝增强剂由甲酸钙、氢氧化钾、硝酸钠、亚硝酸钙组成，其质量比为2.5：1：3：1.5；所述减水剂由聚羧酸盐减水剂(山东万山化工有限公司)和聚丙烯酸组成，二者的质量比为1.8：1；所述防水剂由有机硅、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液、醋丙乳液组成，其质量比为5：7：3；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.67份发泡剂、0.35份稳泡剂和35.27份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为20MPa时向发泡机内充5min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由α-烯烃磺酸钠(中轻化工股份有限公司)、聚氧化乙烯十二烷基醚硫酸酯钠和十二醇硫酸钠组成，质量比为1.2：3.5：2；稳泡剂由明胶、二乙醇胺和N-酰基缩氨酸钠组成，质量比为5：16：14。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的2/3)中以35r/min的转速混合4min，即得。
轻质墙板的实施例3
本实施例的轻质墙板由包含以下步骤的方法制得的泡沫混凝土浆料制得：
(1)将78份水泥、11份一级粉煤灰、3.5份三级粉煤灰、0.94份玻璃纤维(长度为24mm，直径为60μm)、0.08份泡孔调节剂、3.2份促凝增强剂、0.8份减水剂和2.0份防水剂在卧式低速滚筒机中以70r/min的转速干混8min，然后加入64.89份水以105r/min的转速搅拌5min，得混合浆料；
其中水泥由硅酸钙水泥和磷铝酸盐水泥组成，其质量比为10：3；促凝增强剂由氢氧化钠和亚硝酸钠组成，其质量比为1.7：1.5；所述减水剂由萘磺酸盐减水剂(济南康顺化工有限公司)和聚丙烯酸钠组成，其质量比为5：3；所述防水剂为有机硅；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.33份发泡剂、0.15份稳泡剂和7.79份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为3MPa时向发泡机内充10min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂为植物蛋白发泡剂；稳泡剂为甲基纤维素。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的1/3)中以50r/min的转速混合2min，即得。
轻质墙板的实施例4
本实施例的轻质墙板由包含以下步骤的方法制得的泡沫混凝土浆料制得：
(1)将67份水泥、8份一级粉煤灰、12份二级粉煤灰、3份三级粉煤灰、0.99份玻璃纤维(长度为12mm，直径为48μm)、0.1份泡孔调节剂、2.5份促凝增强剂、2.5份减水剂和3.2份防水剂在卧式低速滚筒机中以80r/min的转速干混7min，然后加入34.18份水以115r/min的转速搅拌5min，得混合浆料；
其中水泥为硅酸钙水泥；促凝增强剂为氢氧化钙；所述减水剂由萘磺酸盐减水剂(济南康顺化工有限公司)、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸铵组成，其质量比为10：6：9；所述防水剂由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液和苯丙乳液组成，其质量比为1.9：1.3；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.48份发泡剂、0.23份稳泡剂和7.86份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为15MPa时向发泡机内充7min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由α-烯基磺酸钠(中轻化工股份有限公司)和动物蛋白发泡剂组成，其质量比为2.5：2.3；稳泡剂由皂素、十六醇和N-酰基缩氨酸钠组成，质量比为1：2：1.6。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的1/2)中以45r/min的转速混合3min，即得。
轻质墙板的实施例5
本实施例的轻质墙板由包含以下步骤的方法制得的泡沫混凝土浆料制得：
(1)将64份水泥、27.5份二级粉煤灰、0.53份聚丙烯纤维(长度为19mm，直径为100μm)、0.05份泡孔调节剂、3.6份促凝增强剂、1.3份减水剂和2.5份防水剂在卧式低速滚筒机中以50r/min的转速干混10min，然后加入70.23份水以100r/min的转速搅拌3min，得混合浆料；
其中水泥由普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷铝酸盐水泥组成，其质量比为9.2：2.6：1；促凝增强剂由硅酸钾和硫酸钾组成，其质量比为1：0.8；所述减水剂为聚羧酸盐减水剂(山东万山化工有限公司)；所述防水剂由醋丙乳液和硬脂酸钙组成，其质量比为1.8：0.7；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.36份发泡剂、0.16份稳泡剂和10.53份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为12MPa时向发泡机内充5min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由脂肪醇硫酸铵和十二烷基苯磺酸钠组成，质量比为0.8：1；稳泡剂由松香皂和黄原胶组成，质量比为3：5。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的1/3)中以60r/min的转速混合2min，即得。
轻质墙板的制备方法的实施例1
轻质墙板的实施例1的轻质墙板由本实施例的制备方法制得，具体包括以下步骤：
(1)将12条铝合金条通过焊接制成长方体形的金属框架，在其六个面上纵横交错放置铝合金条(直径为8mm)，形成网格，然后将铝合金条交界处通过焊接固定，得铝合金骨架；
(2)将泡沫混凝土浆料浇注至塑料砂浆试模中，通过控制浇注量，制成高度为32mm的垫块，室温养护3天后备用；
(3)在一组相对两个侧面分别内置凹槽和凸榫的成型模具中，沿其底部的两条对角线等间距放置养护后的垫块，再将铝合金骨架置于垫块之上，并保证铝合金骨架距模具四侧、底部及上沿的间距与垫块的高度一致，然后将泡沫混凝土浆料浇注至铝合金骨架内部及其和模具间的空隙中，用振捣棒轻微振动以使泡沫混凝土浆料在模具边角处填充充分，刮平模具上表面的泡沫混凝土浆料，室温静置18h后脱模，之后置于温度为20℃的环境中浇水养护28天，即得铝合金骨架周围的泡沫混凝土厚度为32mm、总厚度为90mm的轻质墙板。
轻质墙板的制备方法的实施例2
轻质墙板的实施例2的轻质墙板由本实施例的制备方法制得，具体包括以下步骤：
(1)将12条钢筋条通过焊接制成长方体形的金属框架，在其六个面上纵横交错放置钢筋条(直径为6mm)，形成网格，然后将钢筋条交界处通过焊接固定，得钢筋骨架；
(2)将泡沫混凝土浆料浇注至塑料砂浆试模中，通过控制浇注量，制成高度为35mm的垫块，室温养护3天后备用；
(3)在一组相对两个侧面分别内置凹槽和凸榫的成型模具中，沿其底部的两条对角线等间距放置养护后的垫块，再将钢筋骨架置于垫块之上，并保证钢筋骨架距模具四侧、底部及上沿的间距与垫块的高度一致，然后将泡沫混凝土浆料浇注至钢筋骨架内部及其和模具间的空隙中，通过振动台振动使泡沫混凝土浆料在模具边角处填充充分，刮平模具上表面的泡沫混凝土浆料，室温静置24h后脱模，之后置于温度为15℃的环境中浇水养护28天，即得钢筋骨架周围的泡沫混凝土厚度为35mm、总厚度为90mm的轻质墙板。
轻质墙板的制备方法的实施例3
轻质墙板的实施例3的轻质墙板由本实施例的制备方法制得，具体包括以下步骤：
(1)将12条钛合金条通过焊接制成长方体形的金属框架，在其六个面上纵横交错放置钛合金条(直径为10mm)，形成网格，然后将钛合金条交界处通过焊接固定，得钛合金骨架；
(2)将泡沫混凝土浆料浇注至塑料砂浆试模中，通过控制浇注量，制成高度为8mm的垫块，室温养护3天后备用；
(3)在一组相对两个侧面分别内置凹槽和凸榫的成型模具中，沿其底部的两条对角线等间距放置养护后的垫块，再将钛合金骨架置于垫块之上，并保证钢筋骨架距模具四侧、底部及上沿的间距与垫块的高度一致，然后将泡沫混凝土浆料浇注至钛合金骨架内部及其和模具间的空隙中，用振捣棒轻微振动使泡沫混凝土浆料在模具边角处填充充分，刮平模具上表面的泡沫混凝土浆料，室温静置6h后脱模，之后置于温度为23℃的环境中浇水养护28天，即得钛合金骨架周围的泡沫混凝土厚度为8mm、总厚度为90mm的轻质墙板。
轻质墙板的制备方法的实施例4
轻质墙板的实施例4的轻质墙板由本实施例的制备方法制得，具体包括以下步骤：
(1)将12条钢筋条用细钢筋丝捆扎制成长方体形的金属框架，然后在其六个面上纵横交错放置钢筋条(直径为8mm)，形成网格，将钢筋条交界处用细钢筋丝捆扎固定，得钢筋骨架；
(2)将泡沫混凝土浆料浇注至塑料砂浆试模中，通过控制浇注量，制成高度为21mm的垫块，室温养护3天后备用；
(3)在一组相对两个侧面分别内置凹槽和凸榫的成型模具中，沿其底部的两条对角线等间距放置养护后的垫块，再将钢筋骨架置于垫块之上，并保证钢筋骨架距模具四侧、底部及上沿的间距与垫块的高度一致，然后将泡沫混凝土浆料浇注至钢筋骨架内部及其和模具间的空隙中，用振捣棒轻微振动使泡沫混凝土浆料在模具边角处填充充分，刮平模具上表面的泡沫混凝土浆料，室温静置12h后脱模，之后置于温度为20℃的环境中浇水养护28天，即得钢筋骨架周围的泡沫混凝土厚度为21mm、总厚度为90mm的轻质墙板。
轻质墙板的制备方法的实施例5
轻质墙板的实施例5的轻质墙板由本实施例的制备方法制得，具体包括以下步骤：
(1)将12条钢筋条通过焊接制成长方体形的金属框架，然后在其六个面上纵横交错放置钢筋条(直径为6mm)，形成网格，然后将钢筋条交界处通过焊接固定，得钢筋骨架；
(2)将泡沫混凝土浆料浇注至塑料砂浆试模中，通过控制浇注量，制成高度为10mm的垫块，室温养护3天后备用；
(3)在一组相对两个侧面分别内置凹槽和凸榫的成型模具中，沿其底部的两条对角线等间距放置养护后的垫块，再将钢筋骨架置于垫块之上，并保证钢筋骨架距模具四侧、底部及上沿的间距与垫块的高度一致，然后将泡沫混凝土浆料浇注至钢筋骨架内部及其和模具间的空隙中，用振动台振动使泡沫混凝土浆料在模具边角处填充充分，刮平模具上表面的泡沫混凝土浆料，室温静置10h后脱模，之后置于温度为5℃的环境中浇水养护28天，即得钢筋骨架周围的泡沫混凝土厚度为10mm、总厚度为90mm的轻质墙板。
泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例1
本实施例的泡沫混凝土浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将87份水泥、3份一级粉煤灰、0.57份玻璃纤维(长度为6mm，直径为7μm)、0.12份泡孔调节剂、4.1份促凝增强剂、0.42份减水剂和3.9份防水剂在卧式低速滚筒机中以70r/min的转速干混8min，然后加入87.79份水以120r/min的转速搅拌4min，得混合浆料；
其中水泥由普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷铝酸盐水泥组成，其质量比为14.8：1.4：1.2；促凝增强剂由明矾、硝酸钙、氢氧化钙、硅酸钠组成，其质量比为1：3.2：2.4：1.6；所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂(北京海岩兴业集团股份有限公司)；所述防水剂由有机硅、丁苯乳液、硬脂酸钙组成，其质量比为1.5：0.8：1.6；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.59份发泡剂、0.3份稳泡剂和26.34份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为7MPa时向发泡机内充8min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由二棕榈酸甘油酯和脂肪醇硫酸铵(南通展亿化工有限公司)组成，二者质量比为2：3.9；稳泡剂由琼脂和十二醇组成，二者的质量比为1：2。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的3/4)中以30r/min的转速混合4min，即得。
泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例2
本实施例的泡沫混凝土浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将83份水泥、5份二级粉煤灰、0.97份聚丙烯纤维(长度为3mm，直径为21μm)、0.15份泡孔调节剂、4.8份促凝增强剂、0.56份减水剂和4.5份防水剂在卧式低速滚筒机中以90r/min的转速干混5min，然后加入100.76份水以90r/min的转速搅拌7min，得混合浆料；
其中水泥由普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥组成，其质量比为71：12；促凝增强剂由甲酸钙、氢氧化钾、硝酸钠、亚硝酸钙组成，其质量比为2.5：1：3：1.5；所述减水剂由聚羧酸盐减水剂(山东万山化工有限公司)和聚丙烯酸组成，二者的质量比为1.8：1；所述防水剂由有机硅、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液、醋丙乳液组成，其质量比为5：7：3；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
2)将0.67份发泡剂、0.35份稳泡剂和35.27份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为20MPa时向发泡机内充5min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由α-烯烃磺酸钠(中轻化工股份有限公司)、聚氧化乙烯十二烷基醚硫酸酯钠和十二醇硫酸钠组成，质量比为1.2：3.5：2；稳泡剂由明胶、二乙醇胺和N-酰基缩氨酸钠组成，质量比为5：16：14。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的2/3)中以35r/min的转速混合4min，即得。
泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例3
本实施例的泡沫混凝土浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将78份水泥、11份一级粉煤灰、3.5份三级粉煤灰、0.94份玻璃纤维(长度为24mm，直径为60μm)、0.08份泡孔调节剂、3.2份促凝增强剂、0.8份减水剂和2.0份防水剂在卧式低速滚筒机中以70r/min的转速干混8min，然后加入64.89份水以105r/min的转速搅拌5min，得混合浆料；
其中水泥由硅酸钙水泥和磷铝酸盐水泥组成，其质量比为10：3；促凝增强剂由氢氧化钠和亚硝酸钠组成，其质量比为1.7：1.5；所述减水剂由萘磺酸盐减水剂(济南康顺化工有限公司)和聚丙烯酸钠组成，其质量比为5：3；所述防水剂为有机硅；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.33份发泡剂、0.15份稳泡剂和7.79份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为3MPa时向发泡机内充10min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂为植物蛋白发泡剂；稳泡剂为甲基纤维素。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的1/3)中以50r/min的转速混合2min，即得。
泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例4
本实施例的泡沫混凝土浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将67份水泥、8份一级粉煤灰、12份二级粉煤灰、3份三级粉煤灰、0.99份玻璃纤维(长度为12mm，直径为48μm)、0.1份泡孔调节剂、2.5份促凝增强剂、2.5份减水剂和3.2份防水剂在卧式低速滚筒机中以80r/min的转速干混7min，然后加入34.18份水以115r/min的转速搅拌5min，得混合浆料；
其中水泥为硅酸钙水泥；促凝增强剂为氢氧化钙；所述减水剂由萘磺酸盐减水剂(济南康顺化工有限公司)、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸铵组成，其质量比为10：6：9；所述防水剂由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液和苯丙乳液组成，其质量比为1.9：1.3；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.48份发泡剂、0.23份稳泡剂和7.86份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为15MPa时向发泡机内充7min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由α-烯基磺酸钠(中轻化工股份有限公司)和动物蛋白发泡剂组成，其质量比为2.5：2.3；稳泡剂由皂素、十六醇和N-酰基缩氨酸钠组成，质量比为1：2：1.6。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的1/2)中以45r/min的转速混合3min，即得。
泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例5
本实施例的泡沫混凝土浆料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将64份水泥、27.5份二级粉煤灰、0.53份聚丙烯纤维(长度为19mm，直径为100μm)、0.05份泡孔调节剂、3.6份促凝增强剂、1.3份减水剂和2.5份防水剂在卧式低速滚筒机中以50r/min的转速干混10min，然后加入70.23份水以100r/min的转速搅拌3min，得混合浆料；
其中水泥由普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷铝酸盐水泥组成，其质量比为9.2：2.6：1；促凝增强剂由硅酸钾和硫酸钾组成，其质量比为1：0.8；所述减水剂为聚羧酸盐减水剂(山东万山化工有限公司)；所述防水剂由醋丙乳液和硬脂酸钙组成，其质量比为1.8：0.7；泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素。
(2)将0.36份发泡剂、0.16份稳泡剂和10.53份水置于高压发泡机中，启动机器，当空压机内压力为12MPa时向发泡机内充5min的压缩空气，制得泡沫细密均匀的发泡液；所述发泡剂由脂肪醇硫酸铵和十二烷基苯磺酸钠组成，质量比为0.8：1；稳泡剂由松香皂和黄原胶组成，质量比为3：5。
(3)将发泡液和混合浆料在卧式低速滚筒机(混合浆料与发泡液的总体积为滚筒容量的1/3)中以60r/min的转速混合2min，即得。
泡沫混凝土浆料的实施例1
本实施例的泡沫混凝土浆料由泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例1的方法制得。
泡沫混凝土浆料的实施例2
本实施例的泡沫混凝土浆料由泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例2的方法制得。
泡沫混凝土浆料的实施例3
本实施例的泡沫混凝土浆料由泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例3的方法制得。
泡沫混凝土浆料的实施例4
本实施例的泡沫混凝土浆料由泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例4的方法制得。
泡沫混凝土浆料的实施例5
本实施例的泡沫混凝土浆料由泡沫混凝土浆料的制备方法的实施例5的方法制得。
对比例1
本对比例的泡沫混凝土浆料的制备方法，包括以下步骤：将87份水泥、3份一级粉煤灰、0.57份玻璃纤维(长度为6mm，直径为7μm)、0.12份泡孔调节剂、4.1份促凝增强剂、0.42份减水剂、3.9份防水剂、0.59份发泡剂和0.3份稳泡剂置于搅拌机中，以70r/min的转速干混8min，然后加入114.13份水，以200r/min的转速搅拌6min，得泡沫混凝土浆料；
其中水泥由普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和磷铝酸盐水泥组成，其质量比为14.8：1.4：1.2；促凝增强剂由明矾、硝酸钙、氢氧化钙、硅酸钠组成，其质量比为1：3.2：2.4：1.6；所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂(北京海岩兴业集团股份有限公司)；所述防水剂由有机硅、丁苯乳液、硬脂酸钙组成，其质量比为1.5：0.8：1.6；所述泡孔调节剂为羟丙基甲基纤维素；所述发泡剂由棕榈酸甘油酯和脂肪醇硫酸铵(南通展亿化工有限公司)组成，二者质量比为2：3.9；所述稳泡剂由琼脂和十二醇组成，二者的质量比为1：2。
对比例2
本对比例的泡沫混凝土浆料由对比例1的制备方法制得。
对比例3
本对比例的轻质墙板由对比例2的泡沫混凝土浆料制成。轻质墙板的制备方法参照轻质墙板的制备方法的实施例1的制备方法，区别仅在于所用泡沫混凝土浆料的制备方法不同，其余均相同。
试验例1
将轻质墙板的实施例1～5和对比例3的轻质墙板按照GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定-防护热板法规定》和GB/T23451-2009《建筑用轻质隔墙条板》进行测试，结果如表1和表2所示。
表1轻质墙板的导热系数检测结果
Figure BDA0002224046830000141
表2轻质墙板的其他性能检测结果
Figure BDA0002224046830000142
Figure BDA0002224046830000151
对比表1和表2中实施例1和对比例3的试验结果可知，在原料组分相同的前提下，采用本发明泡沫混凝土浆料的制备方法所制的轻质墙板的性能明显优于其他制备方法所制的轻质墙板。此外，从表1和表2的试验结果还可以看出，本发明所制轻质墙板具有优异的保温、隔热、隔音、防火、力学等特点，性能远优于GB/T23451-2009《建筑用轻质隔墙条板》的指标要求，特别地，其耐压强度高达5.6MPa～9.2MPa，满足结构保温型强度(1MPa～2.5MPa)和承重型强度(5MPa～10MPa)的要求，拼装后无需粘附于致密墙体，可直接作为隔墙、围护墙甚至承重墙使用，真正实现了墙体的结构节能一体化制作。

Claims (11)

1.一种轻质墙板，其特征在于，所述轻质墙板由泡沫混凝土浆料制得，所述泡沫混凝土浆料由包括以下步骤的制备方法制得：将混合浆料与发泡液在滚筒式混合设备中混合均匀，即得；所述混合浆料的主要成分为水泥、粉煤灰和水，所述发泡液的主要成分为发泡剂、稳泡剂和水；所述混合浆料中水和水泥的质量比为（34.18~100.76）：（64~87），粉煤灰与水泥的质量比为（3~27.5）：（64~87）；所述滚筒式混合设备为卧式滚筒式混合设备，所述滚筒式混合设备的转速为30~120r/min；所述发泡液的制备方法包括：将主要由发泡剂、稳定剂和水组成的混合液在3~20MPa的压力下发泡5~10min。
2.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述混合浆料中还包括泡孔调节剂；所述泡孔调节剂与水泥的质量比为（0.05~0.15）：（64~87）。
3.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述混合浆料中还包括纤维；所述纤维与水泥的质量比为（0.53~0.99）：（64~87）。
4.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述混合浆料中还包括减水剂；所述减水剂与水泥的质量比为（0.42~2.5）：（64~87）。
5.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述混合浆料中还包括促凝增强剂、防水剂中的至少一种；所述促凝增强剂与水泥的质量比为（2.5~4.8）：（64~87）；所述防水剂与水泥的质量比为（2.0~4.5）：（64~87）。
6.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述发泡液中发泡剂、稳泡剂和水的质量比为（0.33~0.67）：（0.15~0.35）：（7.79~35.27）。
7.根据权利要求1所述的轻质墙板，其特征在于，所述轻质墙板的至少一组相对侧面设有用于与相邻墙板拼接的凹凸配合结构。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的轻质墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将骨架置于成型模具中并对骨架进行支撑，然后将泡沫混凝土浆料浇入成型模具中，填充均匀，硬化，即得。
9.根据权利要求8所述的轻质墙板的制备方法，其特征在于，所述骨架为金属骨架；所述金属骨架为钛合金骨架、钢筋骨架或铝合金骨架。
10.一种泡沫混凝土浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将混合浆料与发泡液在滚筒式混合设备中混合均匀，即得；所述混合浆料的主要成分为水泥、粉煤灰和水，所述发泡液的主要成分为发泡剂、稳泡剂和水；所述混合浆料中水和水泥的质量比为（34.18~100.76）：（64~87），粉煤灰与水泥的质量比为（3~27.5）：（64~87）；所述滚筒式混合设备为卧式滚筒式混合设备，所述滚筒式混合设备的转速为30~120r/min；所述发泡液的制备方法包括：将主要由发泡剂、稳定剂和水组成的混合液在3~20MPa的压力下发泡5~10min。
11.一种采用如权利要求10所述的泡沫混凝土浆料的制备方法制得的泡沫混凝土浆料。
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