專利名稱：非蒸養(yǎng)泡沫混凝土板材的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于多孔的砂漿、混凝土制品技術領域，具體涉及一種非蒸養(yǎng)泡沫混凝土板材。
隨著人民生活水平的不斷提高，住宅檔次要求越來越高，舊城改造、新城建設，高層、超高層建筑陳出不窮，為了減輕房屋的荷載承受力，降低房屋的綜合造價，節(jié)約制冷保溫能源，節(jié)約土地資源，國家建設部、各地方建委都相應發(fā)文，禁止粘土磚、限制頁巖磚和頁巖空心磚的生產和使用，因為這類磚既浪費泥土，又重、保溫差，而且成本高。同時財政部國家稅務總局財稅字(1995)4號文發(fā)出了關于對部分資源綜合利用，產品免征增值稅的通知，其中規(guī)定“……利用煤矸石、沙、煤泥、粉煤灰(渣)等及其他廢渣生產的磚、加氣混凝土、砌塊、陶粒、墻板等，一律免征增值稅等優(yōu)惠政策”。泡沫混凝土從減輕混凝土構件的重量和節(jié)約能源角度來看，已受到極大關注。具有代表性的是采用加氣蒸氧方法制造的輕質混凝土(ALC)板材，它通常采用的是發(fā)泡或預先發(fā)泡形式得到水泥漿，經(jīng)澆注、脫模后，在熱液和壓力條件下，在一熱壓容器內經(jīng)養(yǎng)護固化產品而制成。這類板材的存在的缺點是①工藝繁雜，從混料到養(yǎng)護完成耗費時間長，耗費能源多。②所需的加氣蒸養(yǎng)設備一蒸養(yǎng)釜，投資大，技術要求高，而且在一定的情況下，一般只能生產徹塊，不能適應生產各種異形板材的需要，靈活性差。③所生產出的板材氣泡孔洞為串孔，隔熱保溫和隔音效果不好。④在滿足輕質的同時難以達到足夠的強度。為克服加氣蒸養(yǎng)混凝土地不足，寧波市北乏北南新型建筑材料制造有限公司研制了一種輕質隔墻板，它以粉煤灰、氧化鎂、普通水泥制心填料，以工業(yè)膠水、氯化鎂鹵液進行乳化改性處理制成凝膠劑；以松香、工業(yè)骨膠、氫氧化鈉、膨化發(fā)泡劑水制成膨化發(fā)泡液，再將上述三種成分按計量投入制成發(fā)泡糊狀物，然后在模具上邊澆注邊鋪設骨料，最后固化脫模而成。該墻板由于采用了發(fā)泡劑以及相關的一些助劑，使墻板達到輕質的效果，不需加氣蒸養(yǎng)。該板材雖然克服了ALC的一些不足，但其采用了氯化鎂鹵液和氧化鎂為原料，制品物理性能不穩(wěn)定，在氣侯潮濕時制品會出現(xiàn)反鹵現(xiàn)象，影響制成品質量和外觀。
基于現(xiàn)有泡沫混凝土的上述諸多不足，本發(fā)明目的是提供一種脫模時間短，自然養(yǎng)護，不需加氣蒸養(yǎng)養(yǎng)護，制造成本低，強度高，質量穩(wěn)定，隔音、隔熱性好的非蒸養(yǎng)泡沫混凝土。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的非蒸養(yǎng)泡沫混凝土選用了以下組份(重量份)低堿水泥40-60份，粉煤灰25-40份，纖維0.4-0.7份，發(fā)泡劑0.4-0.7份。
另，以水灰比為50-60∶100份加水。
其中，發(fā)泡劑的具體成份為(重量％)二氧化氫(波美度25°)94-99％，草酸(濃度99％)1-6％。
水泥選用快硬硫鋁酸鹽水泥，對此類水泥的要求是初凝不早于20分鐘，終凝不遲于3小時，3天強度應大于相應標號的90％以上。
為了提高制品的強度和均勻性，本混凝土中還可加入河砂1-25份，減水劑1.8-3份。
對于各組成的選用，本發(fā)明的考慮是1.水泥水泥，即無機膠凝材料是本產品的強度主要來源，為達到本發(fā)明要求脫模時間短，強度高的目的，要求選用的水泥須早期強度高，凝結快。因此，按照ZBD11005-87的標準，本發(fā)明特別地選用了快硬硫鋁酸鹽水泥或其它品種的低堿水泥，其中快硬硫鋁酸鹽水泥以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主，這兩類水泥均具有初凝不早于25分鐘，終凝不遲于3小時，3天強度大于相應標號90％以上的性能。其凝結硬化過程能正好與本發(fā)明特有的發(fā)泡劑發(fā)氣過程一致，能生產出容重小，強度高的產品。
2.發(fā)泡劑在非蒸養(yǎng)泡沫混凝土板材中，發(fā)泡劑是另一重要物質，由于該板材要求的非蒸養(yǎng)特性，要求發(fā)泡劑必須具有產氣量大，發(fā)泡速度適宜，用量小的特征。因為料漿注入模具后，在化學反應下放出氣體，使物料膨脹，同時膠凝材料(即水泥)開始凝結硬化，如果發(fā)泡快，凝結硬化慢，料漿內部形成的氣孔因自重而蹋陷和溢出；如果發(fā)氣慢，凝結硬化快，發(fā)泡體膨脹率低或出現(xiàn)裂紋或膨脹不起來。因此，只有發(fā)氣過程與凝結硬化過程協(xié)調一致才能產出理想產品。對發(fā)泡劑的研究，國際國內都曾作過許多探索，例如用電石制得乙炔氣；用硅化鐵以及一些活潑金屬制得氫氣等，但由于這些氣體法存在成本、產氣量及工藝控制等諸多不利因素，在大規(guī)模生產產品中效果難盡人意。本發(fā)明采用了二氧化氫和草酸組成發(fā)泡劑，它與硫鋁酸鹽水泥漿的作用過程如下發(fā)泡劑中的二氧化氫與水泥中的無水硫酸鋁在化合過程中會放出大量的氧氣，對水泥漿起到發(fā)泡作用。草酸與水泥中的鈣質反應生成草酸鈣。水泥遇水后，無水硫酸鈣又與水泥中的另一組分硫酸鈣反應形成鈣礬石，其非常堅硬和穩(wěn)定，因而制品強度高。該發(fā)泡劑在水泥料漿中能形成使固—液—氣三物共存的體系。如不加入該發(fā)泡劑，該體系將會不穩(wěn)定，氣體要溢出，固體要沉淀，水要泌出，因而不能形成多孔均勻分散的狀態(tài)，加入該發(fā)泡劑，則可降低粉煤灰、水泥發(fā)泡料漿的表面強度，提高料漿的保氣能力，同時使固體顆粒吸附在氣泡周圍，避免固體顆粒沉降，有效地形成固—液—氣三相多孔均勻分散體系。另外，發(fā)泡劑摻入量的多少，對料漿孔徑大小和均勻性，以及制成品的物理力學性能、吸音隔熱性能都有明顯影響。本發(fā)明選擇了最佳的摻入量。
3.粉煤灰粉煤灰中的顆粒以球形玻璃體居多，比表面積大，其礦物組成主要是玻璃體、石英及少量未燃燒的碳粒。用在本技術中使墻材達到容重輕的目的，同時做為一種填料，降低生產成本。
4.纖維采用改性PVA纖維，以提高墻材的抗拉強度、強性模量。
5.河砂該組分在本發(fā)明中為選擇組分，當選用它時，由粉煤灰與之在用量上要相增減。加入它是為增加墻材的強度，但加入量過多會導致墻材容重增加，達到不輕質的目的。因此本發(fā)明將其用量限定在每100份灰料中含河砂1-25份的范圍內。
6.水水是作為水泥水化和成型的介質，其作用在于調節(jié)料漿的濃度和制品的性能，高水灰比料漿易成型，易發(fā)泡，但強度低；低水灰比料漿流動生差，發(fā)泡劑放出的氣體在膨脹過程中易阻，制品內部易出現(xiàn)裂紋或容重大，因此，水的摻入必須適量。本發(fā)明選用了較佳的水灰比50-60∶100份。
7.分散劑、增強劑或減水劑這幾種助劑為本發(fā)明的選擇組分，用于提高制品的強度和均勻性，根據(jù)需要而添加。
本發(fā)明在生產工藝方面與制造常規(guī)墻材的工藝相同，首先是按水灰比例加水入攪拌機內，再加纖維，不停地開反順車，使纖維得到充分松懈，再加入粉煤灰、水泥、河砂等，最后加入發(fā)泡劑，拌合1分鐘左右出料澆鑄成型；第二步是脫模，第三步是自然養(yǎng)護。整個過程都在常溫常壓下完成。在工藝方面應注意以下幾點①環(huán)境溫度與水最適宜的環(huán)境溫度應在15℃以上，如果溫度太低，發(fā)泡時間會延長，脫模慢，所以在氣溫低于15℃時必須調整好發(fā)泡劑及配方或提高水溫或車間室內加熱。
②入模時間料漿拌后應立即注入模具中，盡量縮短“無效時間”。因發(fā)泡劑一旦加入后，立即發(fā)生化學反應，開始放出氣體，如果延長了入模時間，料漿內部已形成的氣孔會在入模過程中損失掉，將會浪費一部分氣體，達不到發(fā)泡效果。
由于本發(fā)明對各組分和用量的選擇做了上述充分的考慮，故使本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.本發(fā)明由于選用了快硬硫鋁酸鹽水泥或其它品種的低堿水泥配以特殊的發(fā)泡劑，使水泥的發(fā)泡過程與凝結硬化過程達到協(xié)調一致，使產品與同體積的其它產品相比，即有更輕的容重，又有更優(yōu)的強度。
2.由于組分的合理選用，使產品的脫模時間短，一般三小時即可脫模，不長期占用模具，大大提高生產效率。
3.產品只需自然養(yǎng)護，克服了加氣蒸釜著的許多耗能源，耗人力，投資大，生產的產品形狀受蒸養(yǎng)釜制約等諸多缺點，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)力、節(jié)資產品多樣化的優(yōu)點。
4.制造工藝簡單，所需的動力只有灰砂攪拌機和模具，設備少。
以下為
具體實施例方式(公斤)
其中發(fā)泡劑的組成為(重量％)二氧化氫 草酸99％ 1％97％ 3％96％ 4％94％ 6％實施例中①硫鋁酸鹽水泥選用四川樂山夾江水泥廠的525水泥。
②低堿水泥選用廣西南寧水泥廠的525水泥。
③粉煤灰按GB1598-91標準選用重慶九龍坡電廠的“電力牌”粉煤灰。
④河沙是按建工部JGJ52-92標準—即普通混凝土用砂質量的標準及檢驗方法選用。
⑤纖維選用四川維昵綸廠產品M-PVA，經(jīng)蘇州水泥制品研究院測定，其結果如下抗拉強度88MPa，強性模量20MPa延伸極限8.56％。
本產品經(jīng)重慶市建設工程質量監(jiān)督檢測中心檢測，檢測報告號NO980751，其結論是所檢項目達到JC/T3029-1995標準所規(guī)定的技術指標要求，合格。
檢測的具體情況如下
權利要求
1.非蒸養(yǎng)泡沫混凝土板材，含有以下組分(重量份)低堿水泥40-60份粉煤灰25-40份纖維0.4-0.7份發(fā)泡劑1.8-3份其中，發(fā)泡劑組成為(重量％)二氧化氫(波美度25°)94-99％，草酸(濃度99％)1-6％，另加水，水和上述各組分總量之比為50-60∶100份(重量份)。
2.根據(jù)權利要求1所述的非蒸養(yǎng)泡沫混凝土板材，其特征在于它還可含有河砂(重量份)1-25份，減水劑、分散劑或增強劑1-3份。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的非蒸養(yǎng)泡沫混凝土板材，其特征在于水泥最好選擇快硬硫鋁酸鹽水泥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非蒸養(yǎng)泡沫混凝土板材,含有以下組分:低堿水泥:40—60份,粉煤灰:25—40份,纖維:0.4—0.7份,發(fā)泡劑:1.8—3份;其中,發(fā)泡劑組成為(重量%):二氧化氫(波美度25°)94—99%,草酸(濃度99%)1—6%,另加水,水和上述各組分總量之比為50—60∶100(重量份)。本發(fā)明的特點是它脫模時間短,自然養(yǎng)護,不需加氣蒸養(yǎng)養(yǎng)護,生產成本低,強度高,質量穩(wěn)定,隔音、隔熱性好。
文檔編號C04B28/06GK1261600SQ9911463
公開日2000年8月2日 申請日期1999年1月21日 優(yōu)先權日1999年1月21日
發(fā)明者徐君元 申請人:徐君元