CN111960856A - 一种保温隔音混凝土及其制备方法和施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种保温隔音混凝土及其制备方法，所述制备方法包括：先称取灰水泥、石粉、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉、十二烷基硫酸钠、泡沫稳定剂、泡沫流平剂；再将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。采用石粉为混凝土的原料，替代部分水泥，不仅可实现石粉的回收再利用，减少环境污染，还可以整体降低保温隔音混凝土的成本。同时，石粉与发泡剂十二烷基硫酸钠等组分混合后与水搅拌可直接进行施工，施工效率高，制备的混凝土易形成大量均匀的封闭气孔，开孔率一般在13％以下，从而可大大提高混凝土的保温、隔音、隔热等性能，还可降低混凝土的密度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种保温隔音混凝土及其制备方法和施工方法。
背景技术
气泡混凝土是一种轻质、保温、隔热耐火、隔音和抗冻的混凝土材料。气泡混凝土一般通过气泡机将发泡剂用机械方式充分发泡，再通过搅拌系统将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。气泡混凝土通过模具成型可制备成混凝土泡沫砖。
目前的气泡混凝土施工过程必须采用三套设备，即发泡机、搅拌系统和泵送系统，通过发泡机将发泡剂进行发泡；再通过搅拌系统将泡沫与水泥混合均匀。由于需要购买三套系统，设备成本高，且目前的气泡混凝土主要成分为水泥，从而使得气泡混凝土整体价格较高。
在气泡混凝土的应用中，若是制备成混凝土发泡砖，则需要先将混凝土发泡砖运输到铺设场地附近，再将混凝土发泡砖搬到需要铺设的场地，然后进行人工铺设。由于需要运输，及人工搬运混凝土发泡砖到施工场地，及需要人工进行施工铺设等操作，从而造成整体施工效率低，成本高。
为了降低混凝土发泡砖的生产成本，专利号为201010555421.2，专利名称为《一种泡沫混凝土材料、泡沫混凝土及制备方法》的中国发明专利，其公开了一种利用废弃水泥砂浆制作泡沫混凝土材料、泡沫泡沫混凝土及制备方法，所述泡沫混凝土材料包括：废弃水泥砂浆、水泥、木胶粉、石膏、熟石灰、发泡剂泡沫。该专利中采用废弃水泥砂浆为原料，替代部分水泥组分，从而降低泡沫混凝土的制备成本。但是，在该专利中采用熟石灰作为粘结剂，而熟石灰加水后散发出大量的热量，若该组分直接浇筑成型，则制备的泡沫混凝土无法牢固粘结，强度非常低，极其松散。因此，该专利中的泡沫混凝土必须采用浇筑模具成型，再进行常温养护一个月左右才能得到混凝土泡沫砖。因此，若采用该专利的技术方案，只能制备成混凝土泡沫砖后进行施工，而无法进行现场浇筑施工，这样增加施工成本。同时，混凝土泡沫砖制备时间长达一个月左右，制备效率极低。
目前的混凝土发泡砖在整体性能上还存在以下不足：强度偏低，一般低于2.0MPa，有的甚至不足1.0MPa；开孔率偏高，由于混凝土发泡砖中存在Na,K等对气泡的破坏作用，使得其中的气孔多为开孔，严重影响了混凝土发泡砖的保温性能；且易开裂、吸水。
另外，我国的石材企业很多，石材切割加工过程中，与水混合产生的泥浆，经过收集、压榨水份，然后烘干后形成石粉。目前石材加工过程中产生的大量废弃石粉，基本是直接排放到环境中，对环境造成很大的污染。若能将废弃石粉进行回收利用，特别是替代水泥，应用到混凝土中，不仅可以减少环境污染，还可以降低混凝土的成本。
发明内容
为此，本发明提供一种以石粉为原料、制备方便、成本低的保温隔音混凝土及其制备方法和施工方法。
区别于现有技术，上述技术方案提供了一种保温隔音混凝土，所述保温隔音混凝土包括以下重量份数的组分：
本发明的混凝土采用上述技术方案，采用石粉替代部分水泥组分，所述石粉在整体组分中含量可达到70％左右，不仅可实现石粉的回收再利用，减少环境污染，还可以大大降低保温隔音混凝土的成本。另外，以石粉为原料制备的保温隔音混凝土，由于石粉主要成分是二氧化硅，可使混凝土更致密，硬度更高。
本发明中，以可再分散乳胶粉为原料，在施工时，可再分散乳胶粉可改善混凝土与水混合后形成的砂浆的流动性能，增加砂浆的触变与抗垂性，改进内聚力，延长开放时间，增强保水性，从而提高施工性能。在砂浆固化后，可再分散乳胶粉可提高混凝土拉伸强度，增加混凝土的抗弯折强度，减小混凝土的弹性模量，提高混凝土可变形性，增加混凝土材料密实度，增加混凝土耐磨强度，提高混凝土内聚强度，降低碳化深度，减少混凝土吸水性。
本发明中，以十二烷基硫酸钠为发泡剂。由于本发明采用固体发泡剂，且其他组分均为固体粉末组分，所以所有的组分直接进行混合后即可包装。当施工时，将包装的混凝土直接加水搅拌即可现场浇筑施工，大大简化施工流程，提高施工效率。同时，以十二烷基硫酸钠为发泡剂，无需采用发泡机进行发泡操作，只需采用搅拌设备将混凝土与水混合搅拌均匀即可施工，降低设备成本，进一步简化施工步骤，提高施工效率。
本发明中，采用羟丙基甲基纤维素作为分散剂，提高水泥和石粉的分散性，大幅度改善混凝土与水混合后形成的砂浆的可塑性和保水性，砂浆固化后可防止裂纹产生，可增强混凝土强度。
进一步，所述石粉为100-120目。
进一步，所述保温隔音混凝土包括以下重量份数组分：
泡沫稳定剂1-3份；
所述泡沫稳定剂为聚氧乙烯烷基醇酰胺。本发明中，加入聚氧乙烯烷基醇酰胺为泡沫稳定剂，使十二烷基硫酸钠产生的气孔细密均匀，进一步使得制备的混凝土中含有大量的封闭气孔，且封闭气孔分布均匀，这样制备得到的混凝土具有质轻、保温、隔热、隔音等功能。本发明加入的泡沫稳定剂聚氧乙烯烷基醇酰胺为粉末泡沫稳定剂，可直接与混凝土其他各组分直接混合。若不加入泡沫稳定剂，十二烷基硫酸钠产生的气泡易过早破裂或形成泡沫塌陷，这样使得最终施工得到的混凝土中无法形成大量封闭气孔，且封闭气孔也较难分布均匀，在一定程度上影响混凝土的保温、隔热、隔音效果，还影响混凝土的强度等性能。
进一步，所述保温隔音混凝土包括以下重量份数组分：
粉末流平剂2-4份；
所述粉末流平剂为粉体的丙烯酸流平剂，所述粉体的丙烯酸流平剂是通过将液态的丙烯酸流平剂吸附在二氧化硅粉体上制得。本发明的混凝土本身在施工中具有一定的自流平效果，为了在施工中更好更快的实现混凝土自流平，减少人工铺平的操作，因此加入了粉体的丙烯酸流平剂，进一步保证混凝土施工中的自流平功能。
优选的，所述保温隔音混凝土包括以下重量份数的组分：
本发明还公开了所述的保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)称取保温隔音混凝土的各组分；
所述组分包括灰水泥、石粉、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉、十二烷基硫酸钠；
或所述组分包括灰水泥、石粉、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤十二烷基硫酸钠再分散乳胶粉、十二烷基硫酸钠、泡沫稳定剂；
或所述组分包括灰水泥、石粉、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉、十二烷基硫酸钠、泡沫稳定剂、粉末流平剂；
2、将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装。
采用本发明的混凝土组分，由于各组分均为粉体，可直接混合均匀后进行包装，使得包装、运输、存储都极其方便；同时，当需要施工时，直接与水混合后即可进行现场浇筑施工，施工操作极其方便。
本发明还公开了所述的保温隔音混凝土的施工方法，其包括以下步骤：将水与所述保温隔音混凝土按1:2.8的重量比搅拌均匀，然后将搅拌均匀的浆料通过泵送或人工方式浇筑至待浇筑场地，经过摊铺，抹平，固化24-48h制得。
进一步，所述待浇筑场地包括屋顶或地面。
从上述施工方法可以看出，采用本发明的混凝土，可与水混合后在待浇筑场地直接进行浇筑施工，省去运输、搬运混凝土泡沫砖的环节，大大简化施工流程，提高施工效率；同时，本发明的混凝土施工中无需采用发泡机，无需进行单独的发泡操作，只需采用搅拌设备，降低了设备成本，进一步简化施工步骤，提高施工效率。
本发明的有益效果为：
3、采用石粉为混凝土的原料，替代部分水泥，所述石粉在整体组分中含量可达到70％左右，不仅可实现石粉的回收再利用，减少环境污染，还可以整体降低保温隔音混凝土的成本。同时，石粉与发泡剂十二烷基硫酸钠等组分混合后与水搅拌可直接进行施工，制备的混凝土易形成大量均匀的封闭气孔，开孔率一般在15％以下，低于现有混凝土泡沫砖的开孔率，从而可大大提高混凝土的保温、隔音、隔热等性能，还可降低混凝土的密度。
4、本发明加入的羟丙基甲基纤维素可提高水泥和石粉的分散性，大幅度改善混凝土与水混合后形成的砂浆的可塑性和保水性，砂浆固化后可防止裂纹产生，可增强混凝土强度。
5、本发明加入的可再分散乳胶粉可改善混凝土与水混合后形成的砂浆的流动性能，增加砂浆的触变与抗垂性，改进内聚力，延长开放时间，增强保水性，从而提高施工性能；同时还能增强施工后的混凝土的耐磨强度，提高混凝土内聚强度，降低碳化深度，减少混凝土吸水性。
6、本发明的混凝土可与水混合后在待浇筑场地直接进行浇筑施工，省去运输、搬运混凝土泡沫砖的环节，大大简化施工流程，提高施工效率；同时，本发明的混凝土施工中无需采用发泡机，无需进行单独的发泡操作，只需采用搅拌设备，降低了设备成本，进一步简化施工步骤，提高施工效率。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。
实施例1
一种保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组分：
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
实施例2
一种保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组分：
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
实施例3
一种保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组分：
所述泡沫稳定剂为聚氧乙烯烷基醇酰胺。
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
实施例4
一种保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组分：
所述泡沫稳定剂为聚氧乙烯烷基醇酰胺。
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
实施例5
一种保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组分：
所述泡沫稳定剂为聚氧乙烯烷基醇酰胺。
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
实施例6
一种保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组分：
所述泡沫稳定剂为聚氧乙烯烷基醇酰胺，所述粉末流平剂为粉体的丙烯酸流平剂。
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
实施例7
一种保温隔音混凝土的制备方法，其包括以下步骤：
1)先按以下重量份数称取各组分：
所述泡沫稳定剂为聚氧乙烯烷基醇酰胺，所述粉末流平剂为粉体的丙烯酸流平剂。
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
实施例8
将所述实施例2制备的保温隔音混凝土进行施工，其包括以下步骤：将水与所述保温隔音混凝土按1:2.8的重量比搅拌均匀，然后将搅拌均匀的浆料通过泵送浇筑至待浇筑场地，经过摊铺，抹平，固化36h即可。所述待浇筑场地为底面，浇筑面积超过100m2。
实施例9
将所述实施例5制备的保温隔音混凝土进行施工，其包括以下步骤：将水与所述保温隔音混凝土按1:2.8的重量比搅拌均匀，然后将搅拌均匀的浆料通过泵送浇筑至待浇筑场地，经过摊铺，抹平，固化36h即可。所述待浇筑场地为屋顶，浇筑面积超过100m2。
实施例10
将所述实施例7制备的保温隔音混凝土进行施工，其包括以下步骤：将水与所述保温隔音混凝土按1:2.8的重量比搅拌均匀，然后将搅拌均匀的浆料通过泵送浇筑至待浇筑场地，经过摊铺，自流平，固化24h即可。所述待浇筑场地为地面，浇筑面积超过150m2。
按国家标准JG/T266-2011泡沫混凝土的标准要求，分别对实施例8至实施例10现场浇筑的混凝土随机抽查其中10m2，具体检测结果见表1，具体的检测方法按国家标准JG/T266-2011中表6的要求进行。
经检测，混凝土的开孔率在13％以下，低于现有近20％左右的开孔率；干密度为780kg/m3以下，导热系数为0.07(W/m·K)以下，耐火极限得到一级，说明本发明制备的混凝土质轻、保温、防火性能极好；同时，本发明的混凝土抗压强度为2.1MPa以上，相对现有混凝土的强度有所提高，且各项性能均符合国家JG/T266-2011泡沫混凝土的标准要求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (8)
1.一种保温隔音混凝土，其特征在于：所述保温隔音混凝土包括以下重量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的保温隔音混凝土，其特征在于：所述石粉为100-120目。
3.根据权利要求1所述的保温隔音混凝土，其特征在于：所述保温隔音混凝土包括以下重量份数组分：
泡沫稳定剂 1-3份；
所述泡沫稳定剂为聚氧乙烯烷基醇酰胺。
4.根据权利要求1所述的保温隔音混凝土，其特征在于：所述保温隔音混凝土包括以下重量份数组分：
粉末流平剂 2-4份；
所述粉末流平剂为粉体的丙烯酸流平剂。
5.根据权利要求1-4之一所述的保温隔音混凝土，其特征在于：所述保温隔音混凝土包括以下重量份数的组分：
6.根据权利要求1-5之一所述的保温隔音混凝土的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1)称取保温隔音混凝土的各组分；
所述组分包括灰水泥、石粉、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉、十二烷基硫酸钠；
或所述组分包括灰水泥、石粉、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉、十二烷基硫酸钠、泡沫稳定剂；
或所述组分包括灰水泥、石粉、聚羧酸减水剂、羟丙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉、十二烷基硫酸钠、泡沫稳定剂、粉末流平剂；
2)将各组分依次放入粉料机，进行均匀搅拌，然后分袋包装，得到所述保温隔音混凝土。
7.根据权利要求1所述的保温隔音混凝土的施工方法，其特征在于：其包括以下步骤：将水与所述保温隔音混凝土按1:2.8的重量比搅拌均匀，然后将搅拌均匀的浆料通过泵送或人工方式浇筑至待浇筑场地，经过摊铺，自流平或抹平，固化24-48h即可。
8.根据权利要求1所述的保温隔音混凝土的施工方法，其特征在于：所述待浇筑场地包括屋顶或地面。
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