本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊的化學(xué)發(fā)泡催化劑制備技術(shù)，屬于節(jié)能建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊，具有耐火防火、保溫隔熱、輕質(zhì)、抗震等特點(diǎn)，是由水泥、集料、化學(xué)發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑等攪拌混合、澆注成型的一種具有自保溫功能的新型輕質(zhì)泡沫節(jié)能砌塊。這種新型砌塊重量輕，保溫性能好，隔音效果好，可以大大降低建筑成本及房屋的使用成本，是國(guó)家重點(diǎn)推廣的新型墻體材料之一。另外，這種砌塊中的集料可大量利用粉煤灰、礦渣、石粉等工業(yè)廢料，從而減少了廢物排放，可有效改善生態(tài)條件，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

在自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊生產(chǎn)過程中，化學(xué)發(fā)泡劑主要有鋁粉和雙氧水。鋁粉的發(fā)泡原理是在堿性條件下生成氫氣和鋁酸鹽，而雙氧水是分解產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)方程式如下所示。

2Al+3Ca(OH)₂→3H₂+Ca₃(AlO₃)₂

2H₂O₂→O₂+2H₂O

鋁粉作為發(fā)泡劑主要用于蒸汽壓力養(yǎng)護(hù)工藝中，而常溫常壓養(yǎng)護(hù)技術(shù)一般使用雙氧水為化學(xué)發(fā)泡劑。

輕質(zhì)混凝土生產(chǎn)工藝要求化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)該在混凝土初凝時(shí)完成發(fā)泡，如果在混凝土開始固化時(shí)發(fā)泡劑還沒有消耗完，則后續(xù)產(chǎn)生的氣體對(duì)發(fā)泡無用，反而可能使混凝土產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致龜裂。

由于硅酸鹽是雙氧水穩(wěn)定劑，所以在生產(chǎn)過程中常常需要提高溫度來加速雙氧水的分解。即使如此也不能保證雙氧水在固化前完全分解，一般要加入過量的雙氧水來保證輕質(zhì)混凝土的密度。所以必須開發(fā)出一種分解速度合適的化學(xué)發(fā)泡催化劑，以保證雙氧水具有合適的分解速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種能夠使雙氧水具有合適的分解速度的化學(xué)發(fā)泡催化劑制備方法，包括以下步驟：

1)環(huán)烷酸鈷溶于200號(hào)溶劑油中，加入吐溫-80與OP-10乳化劑混合物，加入水配置成環(huán)烷酸鈷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-2％的乳化液；

2)將環(huán)烷酸鈷乳化液與0.1-3％的混合稀土硝酸鹽溶液混合，即得到用于生產(chǎn)自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊的化學(xué)發(fā)泡催化劑。

本發(fā)明采用環(huán)烷酸鈷為化學(xué)發(fā)泡催化劑的主要活性成分。

本發(fā)明環(huán)烷酸鈷制成乳化液使用。

優(yōu)選的，環(huán)烷酸鈷乳化液使用吐溫-80和OP-10的混合物為乳化劑，具體配比為:每5-20g環(huán)烷酸鈷(鈷含量8wt％)溶于200g 200號(hào)溶劑油中，加入吐溫-80與OP-10質(zhì)量比為3:1的混合物30g，混合均勻后強(qiáng)烈攪拌下加入水至總重量1000g，攪拌制成的乳化液。

優(yōu)選的，混合稀土硝酸鹽溶液為助催化劑；助催化劑的質(zhì)量濃度為0.1-3％。

優(yōu)選的，環(huán)烷酸鈷乳化液與混合稀土硝酸鹽溶液的質(zhì)量比為1:1。

優(yōu)選的，所述化學(xué)發(fā)泡催化劑在保溫輕質(zhì)混凝土砌塊中的使用量為發(fā)泡劑用量的1-3wt％，發(fā)泡劑為質(zhì)量濃度27-30％的雙氧水。

在輕質(zhì)混凝土生產(chǎn)實(shí)踐中，雙氧水完全分解的時(shí)間最好控制在6-10min。分解時(shí)間過短，混凝土尚未開始固化，沒有雙氧水分解產(chǎn)生的膨脹力發(fā)泡的混凝土?xí)蚺菽屏讯湛s，達(dá)不到設(shè)計(jì)密度。如果分解時(shí)間過長(zhǎng)，混凝土初凝后已經(jīng)失去流動(dòng)性，變形性收到嚴(yán)重制約，此時(shí)產(chǎn)生的氧氣已經(jīng)不能對(duì)混凝土體積膨脹產(chǎn)生影響，導(dǎo)致雙氧水用量增加，或者密度過大。嚴(yán)重時(shí)可能使混凝土固化體內(nèi)產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。鑒于以上原因，需要繼續(xù)優(yōu)化雙氧水分解催化劑配方，使其達(dá)到6-10min。環(huán)烷酸鈷、混合稀土硝酸鹽對(duì)雙氧水的分解有一定的催化作用，金屬鹽的濃度越大，催化作用越強(qiáng)，但仍然不能滿足輕質(zhì)混凝土砌塊生產(chǎn)的要求。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

本發(fā)明提供的方法中，混合稀土硝酸鹽對(duì)環(huán)烷酸鈷的催化效果有較好的增強(qiáng)作用，同樣，環(huán)烷酸鈷也對(duì)混合稀土硝酸鹽的催化作用有良好的促進(jìn)作用。二者復(fù)配大大加快了雙氧水的分解反應(yīng)，縮短了完全分解所需要的時(shí)間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及生產(chǎn)需要，確定以環(huán)烷酸鈷乳化液和混合稀土硝酸鹽溶液質(zhì)量比為1:1組成雙氧水分解催化劑，雙氧水完全分解時(shí)間為6-7min，完全滿足自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊生產(chǎn)的需要，催化反應(yīng)平穩(wěn)，生成的泡沫細(xì)膩，有提高自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊產(chǎn)品性能的功能。且本發(fā)明提供的化學(xué)發(fā)泡催化劑使用量小，催化效率高，在自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊生產(chǎn)中，只要加發(fā)泡劑(雙氧水)的1％左右即可達(dá)到良好的發(fā)泡效果。

1，本發(fā)明的化學(xué)發(fā)泡催化劑使用量小，催化效率高，在自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊生產(chǎn)中，只要加發(fā)泡劑的1％左右即可達(dá)到良好的發(fā)泡效果。

2，本發(fā)明的化學(xué)發(fā)泡催化劑催化反應(yīng)平穩(wěn)，生成的泡沫細(xì)膩，有提高自保溫輕質(zhì)混凝土砌塊產(chǎn)品性能的功能。

具體實(shí)施例

以下的實(shí)施例是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容，但本發(fā)明的實(shí)施范圍及實(shí)施方法不限于下面所給出的描述。

實(shí)施例1

20g環(huán)烷酸鈷(鈷含量8％)溶于200g 200號(hào)溶劑油中，加入吐溫-80與OP-10(3:1)的混合物30g，混合均勻后強(qiáng)烈攪拌下加入水至總重量1000g，制成的乳化液與0.5％混合稀土硝酸鹽溶液按質(zhì)量比1:1混合，即制得化學(xué)發(fā)泡催化劑，命名為HT-1，其中環(huán)烷酸鈷含量為1％。

實(shí)施例2

同實(shí)施例1操作，只是混合稀土硝酸鹽溶液的濃度改為1％，制得的化學(xué)發(fā)泡催化劑為HT-2。

實(shí)施例3

同實(shí)施例1操作，只是混合稀土硝酸鹽溶液的濃度改為1.5％，制得的化學(xué)發(fā)泡催化劑為HT-3。

實(shí)施例4

同實(shí)施例1操作，只是混合稀土硝酸鹽溶液的濃度改為2.5％，制得的化學(xué)發(fā)泡催化劑為HT-4。

實(shí)施例5

同實(shí)施例1操作，只是混合稀土硝酸鹽溶液的濃度改為3％，制得的化學(xué)發(fā)泡催化劑為HT-5。

實(shí)施例6

10g環(huán)烷酸鈷(鈷含量8％)溶于200g 200號(hào)溶劑油中，加入吐溫-80與OP-10(3:1)的混合物30g，混合均勻后強(qiáng)烈攪拌下加入水至總重量1000g，制成的乳化液與2％混合稀土硝酸鹽溶液按1:1混合，即制得化學(xué)發(fā)泡催化劑，命名為HT-6，其中環(huán)烷酸鈷含量為0.5％。

實(shí)施例7

10g環(huán)烷酸鈷(鈷含量8％)溶于200g 200號(hào)溶劑油中，加入吐溫-80與OP-10(3:1)的混合物30g，混合均勻后強(qiáng)烈攪拌下加入水至總重量1000g，即制得化學(xué)發(fā)泡催化劑，命名為HT-7，其中環(huán)烷酸鈷含量為1％。

實(shí)施例8

5g環(huán)烷酸鈷(鈷含量8％)溶于200g 200號(hào)溶劑油中，加入吐溫-80與OP-10(3:1)的混合物30g，混合均勻后強(qiáng)烈攪拌下加入水至總重量1000g，制成的乳化液與2％混合稀土硝酸鹽溶液按1:1混合，即制得化學(xué)發(fā)泡催化劑，命名為HT-8，其中環(huán)烷酸鈷含量為0.25％。

實(shí)施例9

水泥100kg，河沙80kg，粉煤灰50kg，速凝劑1.5kg，水100kg，混合攪拌5分鐘，40g穩(wěn)泡劑溶于1kg水中，30g HT-1催化劑加入攪拌器中攪拌30秒鐘，加入3kg 30％雙氧水，再攪拌30秒鐘，放入模框中發(fā)泡固化，得到水泥砌塊的體積為0.43m³，養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.61g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.5MPa/cm²。

實(shí)施例10

同實(shí)施例9操作，只是把HT-1催化劑的量改為60g，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.65g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.4MPa/cm²。

實(shí)施例11

同實(shí)施例9操作，只是把HT-1催化劑的量改為30g，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.66g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.2MPa/cm²。

實(shí)施例12

同實(shí)施例9操作，只是把化學(xué)發(fā)泡催化劑改為HT-2催化劑，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.65g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.4MPa/cm²。

實(shí)施例13

同實(shí)施例9操作，只是把化學(xué)發(fā)泡催化劑改為HT-3催化劑，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.62g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.5MPa/cm²。

實(shí)施例14

同實(shí)施例9操作，只是把化學(xué)發(fā)泡催化劑改為HT-4催化劑，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.62g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.4MPa/cm²。

實(shí)施例15

同實(shí)施例9操作，只是把化學(xué)發(fā)泡催化劑改為HT-5催化劑，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.66g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.7MPa/cm²。

實(shí)施例16

同實(shí)施例9操作，只是把化學(xué)發(fā)泡催化劑改為HT-6催化劑，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.67g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.9MPa/cm²。

實(shí)施例17

同實(shí)施例9操作，只是把化學(xué)發(fā)泡催化劑改為HT-8催化劑，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.62g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.4MPa/cm²。

實(shí)施例18

同實(shí)施例9操作，只是把化學(xué)發(fā)泡催化劑改為HT-7催化劑，得到的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)28天后測(cè)試干密度為0.65g/cm³,抗壓強(qiáng)度為4.0MPa/cm²。