專利名稱：偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土建筑保溫材料及其制備方法，特別是一種泡沫混凝土建筑材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著建筑節(jié)能法規(guī)的頒布與執(zhí)行，建筑保溫材料的研制與應(yīng)用受到世界各國的普 遍重視，新型保溫材料不斷的涌現(xiàn)。泡沫混凝土作為一種輕質(zhì)，保溫，節(jié)能，防噪，抗震的建筑材料受到廣泛關(guān)注，越來越多的研究投入到研制容重小，強度高，導(dǎo)熱系數(shù)小的泡沫混凝土中。目前制備泡沫混凝土所用的膠凝材料主要是水泥、菱鎂、石膏三大膠凝材料，其中水泥基泡沫混凝土應(yīng)用最為廣泛。公開號為CN101353265A的“泡沫混凝土制品”采用了偏高嶺土粉為外摻料，改善其粘聚性和保水性，而其主要膠凝材料也是硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。專利號為200510035407. 9采用低堿或快硬硫鋁酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥制造泡沫混凝土的主要凝膠材料，制備硫鋁酸水泥泡沫混凝土。公開號CN101182175 “煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土”，其中水泥重量百分?jǐn)?shù)為20 30%，并摻加煤矸石、粉煤灰、石灰、石膏等組分。公開號為CN101172881 “一種泡沫混凝土及其制備方法”中泡沫混凝土膠凝材料由水泥、粉煤灰和生石灰粉組成，各組分所占干料總重量的百分比分別為30 35%，55 60%，5 10%?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外對泡沫混凝土的研究主要集中在以硅酸鹽水泥為膠凝材料的體系，普遍存在以下缺點(I)所用膠凝材料能耗高，污染大，硅酸鹽水泥在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的粉塵、煙塵以及二氧化碳、二氧化硫等造成大氣污染和溫室效應(yīng)的廢氣，環(huán)境污染極為嚴(yán)重；(2)密度偏大，目前研究所涉及的泡沫混凝土大多在600 1200 kg/m3 ;(3)導(dǎo)熱系數(shù)較高，密度為500 700kg/m3的泡沫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)一般在O. 120 O. 180W/(m · K) ； (4)強度不高，密度為300 500kg/m3的泡沫混凝土強度難達(dá)到墻體材料對泡沫混凝土的要求。堿激發(fā)偏高嶺土是一種地聚合物膠凝材料，其特點是生產(chǎn)能耗低，CO2排放量少，在已有技術(shù)中，偏高嶺土多用于凈水劑、合成分子篩、生產(chǎn)鋁鹽、化工產(chǎn)品的無機填料、混凝土摻合料、水性涂料，油漆，膩子及密封膠等添加劑，偏高嶺土通過堿激發(fā)制備地聚合物膠凝材料的研究處于探索階段，通常認(rèn)為制備獲得的地聚合物料漿黏度大，容易包裹氣泡，且凝結(jié)時間快，不易于控制，會使地聚合物制品成型性能不佳，密實度差，導(dǎo)致其應(yīng)用不廣泛，目前尚沒有以其作為主要膠凝材料制備泡沫混凝土的相關(guān)研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土及其制備方法，解決已有泡沫混凝土強度較低、導(dǎo)熱系數(shù)較高、容重較大、耗能較高的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其組分和質(zhì)量百分比如下偏高嶺土45% 65% ；
粉煤灰0% 25% ；
促凝劑O. 6% 5% ；
堿激發(fā)劑30% 36% ；
發(fā)泡劑O. 6% I. 2%。—種偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其最佳組分及重量百分比如下
偏高嶺土 46. 78% 62. 37%,粉煤灰O 15. 59%,生石灰O. 64% 3. 12%,水玻璃33. 47% 36. 20%,發(fā)泡劑 O. 6% I. 2%。所述偏高嶺土為天然高嶺土經(jīng)600°C 900°C煅燒所得的200目以上的粉體?！に鰤A激發(fā)劑是模數(shù)為I. O I. 4的水玻璃。所述模數(shù)為I. O I. 4的水玻璃是由模數(shù)2. 4的水玻璃加入分析純氫氧化鈉調(diào)模齊 制成。所述發(fā)泡劑是動物蛋白發(fā)泡劑、、松香發(fā)泡劑、植物蛋白發(fā)泡劑或其它復(fù)合型發(fā)泡劑。所述促凝劑是有效含量為80%以上的磨細(xì)生石灰或CaCl2、Ca (NO3) 2等其他鈣鹽、水泥以及氧化鈣量較高的工業(yè)廢渣。所述粉煤灰是II級粉煤灰或I級粉煤灰。一種應(yīng)用上述偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土的制備方法，其特征在于步驟如下
步驟I、制備料漿將偏高嶺土、粉煤灰、促凝劑按照配合比加入攪拌機中混合攪拌均勻，按比例加入堿激發(fā)劑和水?dāng)嚢柚苽涑闪蠞{；
步驟2、制備泡沫在制備料漿的同時，將發(fā)泡劑按照配合比與水按1:15的比例稀釋，采用高速攪拌機或真空發(fā)泡機制備細(xì)密穩(wěn)定的泡沫；
步驟3、混泡工藝根據(jù)密度設(shè)計要求將制備獲得的泡沫按體積比混入攪拌均勻的料衆(zhòng)中攪拌混泡，泡沫與料衆(zhòng)的體積比為I 4倍,攪拌2. 5 3min至泡沫均勻分散于料衆(zhòng)中，制成新拌偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土。所述步驟3后進(jìn)行步驟4澆注養(yǎng)護，將混泡均勻的料漿注模成型，養(yǎng)護后拆模，制得偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土制品，所述泡沫混凝土制品在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d測得的干體積密度為368 1049kg/m3,抗壓強度O. 4 19. 3MPa，導(dǎo)熱系數(shù)O. 080 O. 150W/ (m .K)。本發(fā)明采取上述措施，所制備的地聚合物泡沫混凝土具有如下特征
本發(fā)明以堿激發(fā)偏高嶺土基地聚合物為主要膠凝材料，采用物理發(fā)泡的方法制備一種新型無機的地聚合物泡沫混凝土。采用一種漿體黏度高，凝結(jié)硬化快，早期強度高，導(dǎo)熱系數(shù)小，生產(chǎn)能耗低，CO2排放量少的環(huán)境友好材料一堿激發(fā)偏高嶺土基地聚合物為膠凝材料，制備出一種新型無機地聚合物泡沫混凝土，具有綠色環(huán)保、力學(xué)性能較好、導(dǎo)熱系數(shù)小的特點。相對于以硅酸鹽水泥為膠凝材料的水泥基泡沫混凝土，地聚合物泡沫混凝土具有強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、隔熱性能好等優(yōu)點。I.本發(fā)明的泡沫混凝土是一種綠色環(huán)保型的建筑節(jié)能保溫材料。采用生產(chǎn)能耗低和二氧化碳排放量非常低的地聚合物作為膠凝材料，其生產(chǎn)能耗僅為生產(chǎn)水泥的1/6 1/4，相比常用的水泥基泡沫混凝土更為環(huán)保。本發(fā)明克服了偏高嶺土基地聚合物不易作為主要膠凝材料制備泡沫混凝土的技術(shù)偏見，而將其應(yīng)用在泡沫混凝土中可變害為利，料漿黏度大更易于包裹氣泡，凝結(jié)硬化快可使?jié)沧⒎€(wěn)定性更好，對泡沫在體系中的穩(wěn)定極為有利，且凝結(jié)時間快，可使?jié)沧⒎€(wěn)定性更好，對泡沫在體系中的穩(wěn)定極為有利。2..本發(fā)明首次將堿激發(fā)偏高嶺土基地聚合物與物理發(fā)泡的方法結(jié)合制備泡沫混凝土，制備出密度368 1049kg/m3，抗壓強度O. 4 19. 3MPa的新型無機偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，配合比和性能如表I所示。3.本發(fā)明制備的地聚合物泡沫混凝土，其特征還在于可采用工業(yè)廢渣粉煤灰作為外摻料等量取代偏高嶺土，粉煤灰和偏高嶺土質(zhì)量比為10%時，有利于泡沫混凝土 力學(xué)性能的提高，配合比和性能如表I所示。表I不同泡沫體積及粉煤灰摻量制備的地聚合物泡沫混凝土的性能
權(quán)利要求
1.一種偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其組分和質(zhì)量百分比如下 偏高嶺土45% 65% ； 粉煤灰0% 25% ； 促凝劑0. 6% 5% ； 堿激發(fā)劑30% 36% ； 發(fā)泡劑0. 6% I. 2%。
2.一種偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其組分及重量百分比如下 偏高嶺土 46. 78% 64. 27%,粉煤灰0 15. 59%,生石灰0. 64% 3. 12%,水玻璃33. 47% 36. 20%,發(fā)泡劑 0. 6% I. 2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述偏高嶺土為天然高嶺土經(jīng)600°C 900°C煅燒所得的200目以上的粉體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述堿激發(fā)劑是模數(shù)為I. 0 I. 4的水玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述模數(shù)為I. 0 I. 4的水玻璃是由模數(shù)2. 4的水玻璃加入分析純氫氧化鈉調(diào)模劑制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述發(fā)泡劑是動物蛋白發(fā)泡劑、松香發(fā)泡劑或植物蛋白發(fā)泡劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述促凝劑是CaO有效含量為80%以上的磨細(xì)生石灰、鈣鹽、水泥或含氧化鈣的工業(yè)廢渣。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述粉煤灰是I級粉煤灰或II級粉煤灰。
9.一種權(quán)利要求1-8任意一項偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土的制備方法，其特征在于步驟如下 步驟I、制備料漿將偏高嶺土、粉煤灰、促凝劑按照配合比加入攪拌機中混合攪拌均勻，按比例加入堿激發(fā)劑和水?dāng)嚢柚苽涑闪蠞{； 步驟2、制備泡沫在制備料漿的同時，將發(fā)泡劑按照配合比與水按1:15的比例稀釋，采用高速攪拌機或真空發(fā)泡機制備細(xì)密穩(wěn)定的泡沫； 步驟3、混泡工藝根據(jù)密度設(shè)計要求將制備獲得的泡沫按體積比混入攪拌均勻的料衆(zhòng)中攪拌混泡，泡沫與料衆(zhòng)的體積比為I 4倍,攪拌2. 5 3min至泡沫均勻分散于料衆(zhòng)中，制成新拌偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土的制備方法，其特征在于所述步驟3后進(jìn)行步驟4澆注養(yǎng)護，將混泡均勻的料漿注模成型，養(yǎng)護后拆模，制得偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土制品，所述泡沫混凝土制品在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d測得的干體積密度為.368 1049kg/m3，抗壓強度 0. 4 19. 3MPa,導(dǎo)熱系數(shù) 0. 080 0. 150W/ (m K)。
全文摘要
一種偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土及其制備方法，將偏高嶺土、粉煤灰、促凝劑按照配合比加入攪拌機中混合攪拌均勻，按比例加入堿激發(fā)劑和水?dāng)嚢柚苽涑闪蠞{；在制備料漿的同時，將發(fā)泡劑按照配合比與水按1:15的比例稀釋，采用高速攪拌機或真空發(fā)泡機制備細(xì)密穩(wěn)定的泡沫；根據(jù)密度設(shè)計要求將制備獲得的泡沫按體積比混入攪拌均勻的料漿中攪拌混泡，泡沫與料漿的體積比為1～4倍，攪拌2.5～3min至泡沫均勻分散于料漿中，制成新拌偏高嶺土基地聚合物泡沫混凝土。與以硅酸鹽水泥為主要膠凝材料的傳統(tǒng)水泥基泡沫混凝土相比，具有綠色環(huán)保、強度較高，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫隔熱性能好等特點，可用于生產(chǎn)各種泡沫混凝土制品。
文檔編號C04B38/02GK102701656SQ20121020738
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者蘭聰, 彭小芹, 耿建強, 陳超衍, 黃濤 申請人:重慶大學(xué)