CN115536428A - 一种新型的发泡混凝土、发泡混凝土预制件及轻质填充现浇墙体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开发明一种新型的发泡混凝土，按质量份数计，包括有以下组分：水泥100～300份、粉煤灰50～200份、炉渣150～700份、磷石膏150～750份、聚苯颗粒2～5份、眀砂200～600份、发泡剂0.1～0.4份、外加剂3～12份、水120～200份。本发明还公开一种发泡混凝土预制件，以及一种使用发泡混凝土制备轻质填充现浇墙体的方法。本发明的发泡混凝土中通过工业固废磷石膏、炉渣、眀砂颗粒的加入，不仅减轻了混凝土的密度，而且解决了固废颗粒难以处理的问题，实现工业固废磷石膏、炉渣颗粒眀砂等废弃物无危害处理，即有效的减少环境污染，保护了生态平衡，实现工业固废磷石膏、炉渣的利用效果，工业固废磷石膏、炉渣颗粒找到了新的使用途径，降低了生产成本，绿色环保。

Description

一种新型的发泡混凝土、发泡混凝土预制件及轻质填充现浇 墙体的制备方法

技术领域

本发明涉及轻质混凝土技术领域，更具体地说，涉及一种新型的发泡混凝土、发泡混凝土预制件及轻质填充现浇墙体的制备方法。

背景技术

现今我国在建筑非承重墙体方面，大多采用气体砖垒砌施工工艺，已有二十余年历史，传统砌垒墙体，存在诸多问题已经显现多年，如沉降裂缝，抹灰层空鼓，漏水，容易氧化脱落等质量通病，气体砖的实际使用寿命无法与主体结构设计使用年限保持一致，存在诸多安全隐患与一系列社会性问题。

传统砌垒工艺流程过于繁琐，环节多，劳动强度大，垒砌气块砖的破损，抹灰砂浆的浪费，造成建筑垃圾甚多，且无法及时高效回收利用，废弃物的填埋严重破坏生态环境，施工劳动强度大而影响了新时代青年人不愿从事该行业工作，全国现状是“泥匠工”的用工荒，要解决年龄上的断层与“泥匠工”的青黄不接已刻不容缓。

且现如今，大量工业固废废弃物对生态环境造成了不利影响。固废的回收处理一直是业界难题，对生态环境产生严重污染。包括磷石膏是一种常用的无机材料简称石灰石或生熟石灰水被广泛应用于家居装修等领域。随着社会家居生活的进步和发展，更新迭代迅速。鉴于此，我们提出一种新型的发泡混凝土、发泡混凝土预制件及轻质填充现浇墙体的制备方法。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种新型的发泡混凝土、发泡混凝土预制件及轻质填充现浇墙体的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

一种新型的发泡混凝土，按质量份数计，包括有以下组分：水泥100～300份、炉渣150～700份、粉煤灰50～200份、磷石膏150～750份、明砂200～600份、聚苯颗粒2～5份、动物蛋白高分子发泡剂0.1～0.4份、外加剂3～12份、水120～200份。

优选地，所述水泥为P.O普通硅酸盐水泥。

优选地，所述动物蛋白高分子发泡剂包括羧甲基纤维素钠、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或硅酮酰胺。

动物蛋白高分子发泡剂均匀性、稳定性好，发泡的泡沫与泡沫之间不相联通，如此制成的发泡混凝土，气孔和气孔之间不连通。生成的产品抗渗性能非常好、隔音、保温的功能优于其它种类的发泡剂。其中羧甲基纤维素钠是一种离子型纤维素胶，有吸湿性，易于分散在水中形成透明的胶体溶液。羧甲基纤维素钠的加入，不仅可成为胶状增粘剂，增稠乳化，配合水泥，增加了混凝土各组分的粘连度，从而增强混凝土的硬度和韧性，提高混凝土的抗压强度，同时提高了混凝土的抗渗性能。同时，羧甲基纤维素钠与聚氨酯之间易形成分子作用力，不仅增强了混凝土的坚固，提升了混凝土的抗裂效果，增强了混凝土的使用寿命，而且提升了磷石膏的稳定性，提高了磷石膏的抗高温和抗老化性能，从而提高了混凝土的抗老化和抗腐蚀性能。由于羧甲基纤维素钠具有无臭、无味的特点，同时化学性质稳定，安全性高，对人体健康不会造成不良影响，环境友好。烷基酚聚氧乙烯醚是一种重要的聚氧乙烯型非离子表面活性剂，它具有性质稳定、耐酸碱和成本低等特征，可增加混凝土各组分在搅拌过程中的分散，分散性能好，防止混凝土各组分粒子之间相互聚集，提高混凝土各组分的均匀分布，使混凝土质地均匀，从而提高混凝土的质量。另外，由于烷基酚聚氧乙烯醚是聚氧乙烯型聚合物，易于与磷石膏形成分子间的作用力，从而增加了混凝土的韧性，提高了混凝土的抗冲击能力和抗压强度。硅酮酰胺具有稳泡功能，可提高混凝土料浆粘度，分散性强，能使混凝土中的固体微粒均匀分散并使气孔分布均匀，可改善气孔结构，减少串孔，提高混凝土的强度和保温效果，减少塌模的概率，同时可减少物料使用量。

优选地，所述外加剂为聚羧酸减水剂。

聚羧酸减水剂的减水率高，坍落度损失小，对用水量较为敏感，对混凝土强度提升效果明显。

优选地，所述明砂的粒径为200～400目。

上述发泡混凝土的原料工业固废为磷石膏、炉渣、200～400目的眀砂可仅通过单纯的物理粉粹处理后即可用于发泡混凝土的加工制备。工业固废为磷石膏、炉渣只是单纯地物理粉碎，工艺简单，不使用化学试剂，污染小。工业固废为磷石膏、炉渣颗粒的加入，由于两者密度均较轻，不仅减轻了混凝土的密度，而且解决了建筑固废和工业固废难以处理的问题，实现工业固废为磷石膏废弃物无危害处理，即有效的减少环境污染，保护了生态平衡，实现工业固废炉渣磷石膏利用的效果，为工业固废废弃物找到了新的使用途径，降低了生产成本，绿色环保。

工业固废磷石膏、炉渣、颗粒及粉状的加入，在减轻发泡混凝土的密度的同时，不仅能增加发泡混凝土的保温效果，而且可增强发泡混凝土的抗压强度，提升发泡混凝土的质量。

其中本技术方案中还有粉煤灰、眀砂都得到有效利用，生产成本低，环境友好。由于本技术方案中的这些材料密度比较接近，所以按一定比例制成发泡混凝土拌合物制成品质地均匀，不易出现控鼓、不易出现裂缝。在体积相同下，适当调加发泡剂使发泡混凝土密度减小，内部形成大小均匀空隙，不易裂缝、收缩、沉降，密度较为均匀，不仅使发泡混凝土重量减少，减低建筑物的荷载，延长使用寿命，而且使该发泡混凝土具有保温隔热，导热系数低的特点，隔音效果较好。

磷石膏密度较小，磷石膏的加入减轻了发泡混凝土骨料的密度，从而减轻了发泡混凝土的密度，同时实现了对磷石膏的回收利用，绿色节能，生产成本较低。

炉渣的加入，实现了工业废弃物炉渣的回收利用，实现了炉渣废弃资源的重新利用和合理使用，生产成本较低，绿色节能，同时炉渣增加了发泡混凝土的强度。

200～400目的眀砂对风沙治理和绿化，存在数量较多、难以处理的情况，该技术方案实现了沙漠的绿化和风沙治理的利用，不仅实现了资源的利用，节省了能源，而且降低了生产成本，设计合理，经济效益好。同时，对工城市卫生，自然绿化及大自然环境的治理有巨大好处。

本发明的目的之二在于提供一种发泡混凝土预制件，所述发泡混凝土预制件由上述的发泡混凝土制成。

本发明的目的之三在于提供一种使用发泡混凝土制备轻质填充现浇墙体的方法，包括以下步骤：

S1，将水泥、炉渣、粉煤灰、磷石膏、明砂、聚苯颗粒、外加剂和水依次加入搅拌机中搅拌均匀，得到拌合物；

S2，搅拌均匀后将拌合物放入搅拌运输车中输送至工地现场准备浇筑；

S3，根据工况利用可循环重复使用的定型模板或金属框、木、塑、面板模具进行流程化的模具的装配、定型，并用销钉对定型模具进行加固；

S4，向拌合物中添加发泡剂，免振捣，发泡后通过输送泵浇筑到之前立好的模具中成型。

水泥为粉状水硬无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中或水中硬化，并能按比例把粉状材料如粉煤灰、磷石膏、等及骨料炉渣、眀砂、等工业固废等材料牢固胶结在一起制成混凝土湿料，再经过发泡剂发泡掺入混凝土湿料中搅拌均匀从而制成发泡混凝土，同时实现了发泡混凝土密度轻、强度高、保温隔热、隔音、绿色环保节能。

先将混凝土其它原料混合搅拌后，在浇筑前向拌合物中加入发泡剂，发泡后通过输送泵输送至定型模具中成型，通过模具的不同，适用于不同工况的墙体的浇筑。该技术方案工艺简单，操作简单，实用性强，施工效率较高，生产成本较低，同时，定型塑料模板为可循环重复使用，避免建筑工具的浪费以及建材的随意丢弃，节能环保，减少了生产成本，经济效益好。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明的发泡混凝土中通过工业固废磷石膏、炉渣、眀砂颗粒的加入，不仅减轻了混凝土的密度，而且解决了固废颗粒难以处理的问题，实现工业固废磷石膏、炉渣颗粒眀砂等废弃物无危害处理，即有效的减少环境污染，保护了生态平衡，实现工业固废磷石膏、炉渣的利用效果，工业固废磷石膏、炉渣颗粒找到了新的使用途径，降低了生产成本，绿色环保。同时由于本泡沫混凝土各原料密度比较接近，质地均匀，不易出现控鼓、不易出现裂缝，混凝土内部形成大小均匀空隙，保温隔热，导热系数低，而且隔音效果较好。

(2)炉渣、200～400目的眀砂、磷石膏等的加入，不仅增强了混凝土的性能，而且实现了废弃资源的重新利用，绿色节能，生产成本较低。

(3)炉渣、眀砂、工业固废磷石膏可有效阻止混凝土塑性收缩，干缩和温度变化而引起裂缝的发生，同时增强混凝土的抗渗性能、抗冲击性，提高混凝土的韧性，同时增强混凝土的抗老化性能，延长本泡沫混凝土的使用寿命，增强了混凝土的抗压强度。外加剂增强了混凝土的硬度和韧性，提高混凝土的抗压强度，提高了混凝土的抗渗性能，提升了混凝土的抗裂效果，提高了混凝土的抗老化和抗腐蚀性能。

(4)本发明提供的轻质填充现浇墙体的制备方法，该技术方案工艺简单，操作简单，实用性强，施工效率较高，生产成本较低，同时，定型塑料模板为可循环重复使用，避免建筑工具的浪费以及建材的随意丢弃，节能环保，减少了生产成本，经济效益好。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明的外加剂的成分和制备方法均为现有技术，均可在市场上买到，因此即使不加以叙述也不影响本领域的技术人员对本申请所实际要求保护的范围进行理解。

实施例1

一种新型的发泡混凝土，按质量份数计，包括有以下组分：水泥100～300份、炉渣150～700份、粉煤灰50～200份、磷石膏150～750份、明砂200～600份、聚苯颗粒2～5份、动物蛋白高分子发泡剂0.1～0.4份、外加剂3～12份、水120～200份。

实施例2

一种轻质填充现浇墙体的制备方法，包括如下步骤：

S1，按质量份数计，将水泥100份、炉渣份600份、磷石膏300份、水150份，加入搅拌机中搅拌均匀，得到拌合物；

S2，搅拌均匀后将拌合物放入搅拌运输车中输送至工地现场准备浇筑；

S3，根据工况利用可循环重复使用的定型塑料模板进行流程化的模具的装配、定型，并用销钉对定型模具进行加固；

S4，将拌合物通过输送泵浇筑到之前立好的模具中成型，免振捣。

实施例3

一种轻质填充现浇墙体的制备方法，包括如下步骤：

S1，按质量份数计，将水泥125份、炉渣500份、聚苯颗粒3.5份、水150份、磷石膏375份，加入搅拌机中搅拌均匀，得到拌合物；

S2，搅拌均匀后将拌合物放入搅拌运输车中输送至工地现场准备浇筑；

S3，根据工况利用可循环重复使用的定型塑料模板进行流程化的模具的装配、定型，并用销钉对定型模具进行加固；

S4，将拌合物通过输送泵浇筑到之前立好的模具中成型，免振捣。

实施例4

一种轻质填充现浇墙体的制备方法，包括如下步骤：

S1，按质量份数计，将水泥200份、水160份、磷石膏750份，加入搅拌机中搅拌均匀，得到拌合物；

S2，搅拌均匀后将拌合物放入搅拌运输车中输送至工地现场准备浇筑；

S3，根据工况利用可循环重复使用的定型塑料模板进行流程化的模具的装配、定型，并用销钉对定型模具进行加固；

S4，将拌合物通过输送泵浇筑到之前立好的模具中成型，免振捣。

实施例5

一种轻质填充现浇墙体的制备方法，包括如下步骤：

S1，按质量份数计，将水泥200份、粉煤灰150份、水150份、磷石膏700份、加入搅拌机中搅拌均匀，得到拌合物。

S2，搅拌均匀后将拌合物放入搅拌运输车中输送至工地现场准备浇筑；

S3，根据工况利用可循环重复使用的定型塑料模板进行流程化的模具的装配、定型，并用销钉对定型模具进行加固；

S4，将拌合物通过输送泵浇筑到之前立好的模具中成型，免振捣。

实施例6

一种轻质填充现浇墙体的制备方法，包括如下步骤：

S1，按质量份数计，将P.O普通硅酸盐水泥200份、炉渣500份、磷石膏200份、聚羧酸减水剂、10份、水150份、200目眀砂400份、粉煤灰100份、聚苯颗粒3份，加入搅拌机中搅拌均匀，得到拌合物；

S2，搅拌均匀后将拌合物放入搅拌运输车中输送至工地现场准备浇筑；

S3，根据工况利用可循环重复使用的定型塑料模板进行流程化的模具的装配、定型，并用销钉对定型模具进行加固；

S4，向拌合物中添加按质量份数计羧甲基纤维素钠0.3份，免振捣，发泡后通过输送泵浇筑到之前立好的模具中成型。

实验内容

取实施例2-6制备的混凝土预制件，每个实施例分别制备5份，分别进行性能测试：依照JG/T266-2011检测混凝土的干密度(kg/m³)，JG/T266-2011检测混凝土的抗压强度(MPa)，GB/T10294-2008检测混凝土的导热系数(W/(m·K))，GB6566-2010检测混凝土的放射性：内照射指数I_Ra、外照射指数I_γ；GB/T5464-2010测试混凝土的燃烧性能：炉内温度(℃)；燃烧持续时间(s)；质量损失率(％)；总热值(MJ/kg)，记录每组实施例的数据，然后舍弃最大值以及最小值，剩下的数值求平均值，并记录。

产物性能表征

对各组实验进行记录，所得结果如下表：

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

通过上述数据可知，以上实施例所得混凝土所检项目参数(干密度、抗压强度、导热系数)均符合JG/T266-2011的标准要求，且放射性检测结果均符合GB6566-2010中A类装饰装修材料限量要求，混凝土的燃烧性能参数均符合GB8624-2012中A1级标准要求。

本发明专利涵盖非承重发泡混凝土从制作浆料，运输、泵送、装配模具、浇筑全体系。是将事先按统一规格、统一尺寸的模具在车间加工定型，组成一个一个的单元件，进入施工现场只需定位、装配、加固，再将预拌好的浆料现场发泡后泵送到施工部位，成型后脱模即可。模具可反复循环使用，安装简单，速度快，普通工人熟悉几天即可独立作业，施工中没有浪费，墙体成型后平整度可达到免抹灰的效果。容重可控，不会额外增加墙体荷载，本施工保留了主体结构与非承重墙体之间的植于钢筋连接墙内钢丝网片的工艺，整体性、抗震性、抗压性能强。成型后的发泡混凝土强度在5兆帕以上。单点呆挂强度一般能满足门窗空调挂件之需。使用材料大多选用工业固废，材料来源广，可以做到应有尽有，循环利用。解决了传统固废工业固废难回收、难处理、污染性大的环保难点问题，此外，本发明专利中的发泡混凝土用于非承重墙体，起到了节能、环保，降耗、降低成本的独特效果，可降低主体工程造价达到10％左右。

本发明专利制作非承重墙体发泡混凝土技术主要是将相同相近比重的骨料、辅料掺于不同成分粉料，通过合理配比，加入适量水泥及试剂搅拌，控制好浆料水灰比，坍塌度在160左右，会呈现充足的包裹效应，同时发泡剂进入浆体后，气泡在浆体中分布均匀，减少破泡量，加入一定量的稳泡剂作用于水泥初凝时，保护浆体中的气泡的稳住，若破泡量过大就会坍塌。骨料是产品的骨架，比例适中能起到支撑体积的作用，体积稳定才不会收缩、不会裂缝，辅料是产品的补充，必须是分子的同属性，主要是确保产品的握裹力，咬合力，同时起到成型后的发泡混凝土多层孔壁和孔洞内的空气形成多重阻逆传递，使保温、隔音效果更佳，不同材料用水量不同，强度性能不同，凝固时间不同，发泡混凝土是根据设计部位要求的强度等级，容重大小，自主调整材料选配，用量比例。加入适量外加剂降低水灰比，且增加浆料的稠度和强度，既可解决现场泵送过程中的收缩过大，初凝过快，保证了浆料的流动性，，使浆料经过泵送到施工部位模具中的顺畅。通过调整发泡剂用量、比例及组合配比、适量功能的试剂(减水剂、稳泡剂、早强剂)也可控制好快速凝固，可起到增强、稳泡、抗裂之功效。发泡混凝土的凝固时间、发泡气孔大小，气孔分布均衡，孔洞之间、孔壁厚度都将影响产品的稳定性，也可降低阻隔空气，减少氧化速度，从而使产品使用寿命更长。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种新型的发泡混凝土，其特征在于，按质量份数计，包括有以下组分：水泥100～300份、炉渣150～700份、粉煤灰50～200份、磷石膏150～750份、明砂200～600份、聚苯颗粒2～5份、动物蛋白高分子发泡剂0.1～0.4份、外加剂3～12份、水120～200份。

2.根据权利要求1所述的一种新型的发泡混凝土，其特征在于：所述水泥为P.O普通硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的一种新型的发泡混凝土，其特征在于：所述动物蛋白高分子发泡剂包括羧甲基纤维素钠、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或硅酮酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种新型的发泡混凝土，其特征在于：所述外加剂为聚羧酸减水剂。

5.根据权利要求1所述的一种新型的发泡混凝土，其特征在于：所述明砂的粒径为200～400目。

6.一种发泡混凝土预制件，其特征在于：所述发泡混凝土预制件由权利要求1-5中任一项所述的发泡混凝土制成。

7.一种使用如权利要求1至5任一项所述的发泡混凝土制备轻质填充现浇墙体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将水泥、炉渣、粉煤灰、磷石膏、明砂、聚苯颗粒、外加剂和水依次加入搅拌机中搅拌均匀，得到拌合物；

S2，搅拌均匀后将拌合物放入搅拌运输车中输送至工地现场准备浇筑；

S3，根据工况利用可循环重复使用的定型模板或金属框、木、塑、面板模具进行流程化的模具的装配、定型，并用销钉对定型模具进行加固；

S4，向拌合物中添加发泡剂，免振捣，发泡后通过输送泵浇筑到之前立好的模具中成型。