一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土的制備方法。所述陶粒泡沫混凝土的制備方法為：將38％-50％的膠凝材料、29％-40％的陶粒輕集料、0.5％-1.5％的激發(fā)劑、0.12％-0.14％的纖維放入攪拌機(jī)中攪拌均勻，同時將0.04％-0.20％發(fā)泡劑與部分水在發(fā)泡機(jī)內(nèi)形成的粒徑為50-1000μm的泡沫，將剩余的水和0.09％-0.15％的減水劑加入攪拌機(jī)與粉料攪拌均勻形成漿料，再將泡沫加入漿料內(nèi)攪拌均勻之后澆筑到模具中成型，脫模后制得密度為300-800kg/m3的陶粒泡沫混凝土。本發(fā)明提供的配方以低成本的粉煤灰為主要原料，從而降低材料成本，同時通過添加不同粒徑的陶粒輕集料，在降低混凝土容重的同時，有效提高混凝土的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
【專利說明】一種大摻量粉煤灰陶粒泡沬混凝土及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土及其 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國常見的墻體保溫隔熱材料主要包括有機(jī)類保溫隔熱材料和無機(jī)類保 溫隔熱材料兩大類，其中泡沫混凝土為一種典型的無機(jī)類保溫隔熱材料。泡沫混凝土的 主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榻ㄖ馗魺?，占其總產(chǎn)量的80%左右。與市場上常見的有機(jī)類保溫材 料如聚苯乙烯泡沫板，酚醛泡沫板相比，泡沫混凝土具有強(qiáng)度高，使用壽命長，防火性能好 等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有泡沫混凝土本身存在容重相對較高的缺點(diǎn)，若通過提高泡沫摻量的方法來 降低容重，那么生產(chǎn)出的泡沫混凝土體積穩(wěn)定性差，強(qiáng)度低；而且現(xiàn)有的泡沫混凝土一般 都是采用水泥和粉煤灰作為粉料，然后通過加入水、發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡形成的，為了使?jié){體 有好的和易性，同時提高泡沫混凝土的強(qiáng)度，一般會加入比較多的水泥，材料成本比較高， 此外由于普硅水泥凝結(jié)時間長，模具周轉(zhuǎn)時間會延長，也會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的上升。申請?zhí)?201210249734. 4的中國專利公開了一種應(yīng)用安山巖石粉的保溫泡沫混凝土制備方法，該專 利中為了解決水泥成本較高的缺陷，采用在粉料中加入安山巖石粉，雖然在一定程度上降 低了水泥的用量，但由于安山巖是一種天然礦石，需要破碎成石粉才能使用，而粉煤灰為發(fā) 電廠等工廠的工業(yè)廢棄物，本身是粉狀顆粒，使用安山巖的成本相比粉煤灰其成本還是較 高。安山巖的密度比較高，其比重較大，并不能解決現(xiàn)有泡沫混凝土本身的容重相對較高的 缺陷。
[0003] 為了解決泡沫混凝土容重相對較高，體積穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，也有部分專利采用在 原料中加入陶粒，比如在中國申請的專利號為201010294645. 2的發(fā)明專利，公開了一種新 型泡沫混凝土制備工藝，該混凝土使用配比為水泥：陶粒：粉煤灰4:3:3或者水泥：陶粒： 粉煤灰4:2:4制備出干容重700-1200kg/m 3的泡沫混凝土。為了保證混凝土的強(qiáng)度和易 性，該專利中水泥使用量大于粉煤灰的用量，水泥的用量比較大，并未解決其成本高的問 題。陶粒占粉料總質(zhì)量的20% -30%，雖然從一定程度上降低了混凝土的比重，但是其容 重還是比較高，而且該配方制備出來的泡沫混凝土機(jī)械強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性都較差；申請?zhí)?為201310047960. 9的中國專利公開了一種鋼管泡沫混凝土組合立柱及施工方法，該專利 中進(jìn)一步公開了一種泡沫混凝土配方，其配比為水泥28% -32%，陶粒35% -40%，粉煤灰 10 % -12 %、硅灰10 % -15 %，石膏3 % -5 %制備泡沫混凝土，整個配比中粉煤灰占膠凝材料 總質(zhì)量的18 % -24%，陶粒占粉料總質(zhì)量的35 % -40 %，該專利同樣存在水泥使用量較大的 缺陷，同時為了提供提高混凝土強(qiáng)度和耐久性添加了硅灰、石膏原料，硅灰和石膏相比粉煤 灰其成本比較高。
[0004] 除此之外，現(xiàn)有的泡沫混凝土的制備工藝中對于摻入粉煤灰的泡沫混凝土，為保 證早期強(qiáng)度，通常的做法是對其蒸養(yǎng)，使工藝更加繁瑣；而且現(xiàn)階段陶粒泡沫混凝土成型工 藝為先將膠凝材料加水?dāng)嚢铻闈{體，再與泡沫混合成新拌泡沫混凝土漿體，最后與陶?；?合成為陶粒泡沫混凝土，在陶粒的混合過程中泡沫大量破碎，很難制備出超輕密度的陶粒 泡沫混凝土。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有泡沫混凝土存在的技術(shù)問題，提供一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混 凝土及其制備方法，該混凝土既改善現(xiàn)階段陶粒泡沫混凝土水泥使用量大的缺點(diǎn)，大大降 低了生產(chǎn)成本，并且保證泡沫混凝土在輕質(zhì)的同時具有較高的機(jī)械強(qiáng)度與體積穩(wěn)定性。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：所述一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土，其特征在于 該泡沫混凝土的密度為300-800kg/m 3,具體是由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土，其特征在于該泡沫混凝土的密度等級為 300-800kg/m3,具體是由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成： 膠凝材料 38%-50% 陶粒輕集料 29%-40% 水 18%-21% 減水劑 0.09%-0.15% 激發(fā)劑 0.5%-1.5% 發(fā)泡劑 0.04%-0.20% 纖維 0.12%-0.14% 所述膠凝材料是由30% -50 %的水泥和50% -70 %的粉煤灰組成，其中水泥可以采用 等量的礦粉取代，礦粉取代量為水泥質(zhì)量的〇% -30% ; 所述陶粒輕集料是由粒徑范圍為15_30mm和l-15mm的兩種粒徑的陶粒輕集料按照 6-7 :3-4配比組成，其堆積密度200-400kg/m3,筒壓強(qiáng)度蘭2MPa; 所述減水劑為聚羧酸減水劑，固含量40±2%，pH值6. 5-8. 0 ; 所述激發(fā)劑為碳酸鹽類速凝劑或鋁酸鹽類速凝劑； 所述發(fā)泡劑為表面活性劑類物質(zhì)，包括陰離子表面活性劑，松香型發(fā)泡劑，蛋白型發(fā)泡 劑和復(fù)合型發(fā)泡劑其中一種； 所述纖維為長度為5-20mm的聚丙烯纖維或聚乙烯纖維或聚乙烯醇纖維或聚酰胺纖 維。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土，其特征在于：所述水泥 為P. 0 42. 5及以上的普通硅酸鹽水泥，所述粉煤灰為II級以上粉煤灰，密度I. 8-2. 3kg/ m3,粒度0. 5-300μπι，比表面積300-500m2/kg;所述礦粉為S95級?；郀t礦渣粉，密度 2. 8-2. 9kg/m3,比表面積 400_450m2/kg。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土，其特征在于：所述 激發(fā)劑為碳酸鹽類速凝劑時，選用碳酸鋁或碳酸鈉；所述激發(fā)劑為鋁酸鹽類速凝劑時，選用 鋁酸鈉或鋁酸鉀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土，其特征在于：所述 水為滿足混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)的自來水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土，其特征在于：所述 纖維長度為6_15mm。
6. -種大摻量粉煤灰陶粒泡沫混凝土的制備方法，其特征在于該制備方法具體步驟如 下： (1)稱取以下質(zhì)量百分比稱的物料：38% -50%的膠凝材料，29 % -40%的陶粒 輕集料，0. 5% -1. 5%的碳酸鹽類速凝劑或鋁酸鹽類速凝劑，0. 12% -0. 14 %的纖維， 0. 09% -0. 15%的聚羧酸減水劑，18% -21%的自來水，0. 04% -0. 20%的發(fā)泡劑；其中膠凝 材料由30% -50%的水泥和50% -70%的粉煤灰組成，水泥可以采用等量的礦粉取代，礦粉 取代量為水泥質(zhì)量的〇%-30% ;所述陶粒輕集料是由粒徑為15-30mm和l-15mm的兩種粒 徑的陶粒輕集料按照6-7 :3-4配比組成，其堆積密度200-400kg/m3,筒壓強(qiáng)度3 2MPa;所述 發(fā)泡劑為陰離子表面活性劑，松香型發(fā)泡劑，蛋白型發(fā)泡劑和復(fù)合型發(fā)泡劑其中一種；所述 纖維為長度為5-20mm的聚丙烯纖維或聚乙烯纖維或聚乙烯醇纖維或聚酰胺纖維； (2) 將步驟（1)中的粉料物質(zhì)38% -50 %的膠凝材料、29 % -40 %的陶粒輕集料、 0. 5% -1. 5 %的碳酸鹽類速凝劑或鋁酸鹽類速凝劑、0. 12% -0. 14%的纖維放入攪拌機(jī)進(jìn) 行預(yù)攪拌，攪拌速度為10-20r/min，攪拌時間為l-2min; (3)將質(zhì)量百分比為0. 04% -0. 20%的發(fā)泡劑加入壓縮發(fā)泡機(jī)中，并加入部分水制成 粒徑為50-1000μm的泡沫； (4) 將剩余的水和0. 09% -0. 15%的聚羧酸減水劑加入步驟（2)中預(yù)拌好的粉料內(nèi)繼 續(xù)攪拌成為衆(zhòng)體，攪拌速度為30-40r/min，攪拌時間為l-2min; (5) 將步驟（4)中的漿體與步驟（3)中的泡沫攪拌混合均勻，攪拌速度為10-20r/min， 攪拌時間為2min; (6) 將步驟（5)中攪拌均勻后含有泡沫的漿體澆筑到模具中成型，脫模后制得密度為 300-800kg/m3的陶粒泡沫混凝土。
【文檔編號】C04B14/02GK104446603SQ201410624280
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】曾明, 王智, 周紫晨, 張冰, 陳晶 申請人:中冶武漢冶金建筑研究院有限公司