专利名称：一种黄土发泡技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种黄土发泡技术，具体地说，是一种建筑填充材料， 以及制备这种材料的工艺技术。
技术背景黄土为无机类氧化物，资源丰富，取之不尽，用之不竭，价廉易得。黄土的化学成份主要为Si02， A1203， Fe203， CaO， MgO， 1102等。将黄土 制造成建筑泡孔材料，具有密度小、抗压强度高、不龟裂，吸声隔音好， 既能减轻建筑物的荷载，又保温和隔热等多重功效。其产品质量与基材的 粘结能力、基材的强度、泡孔的大小、泡孔的孔径分布及孔隙率等有关， 关键因素是选择好适当的基材配方、发泡剂的品种及发泡工艺、方法。中国专利CN1412147公开了一种建筑用保温块及生产工艺，该保温块 主要由水泥、石膏粉、发泡胶、水及聚苯乙烯泡沫粒混合注模养护而成，其中水泥石膏粉发泡胶水为ioo : 5 :12 : 40，每iookg的水泥加入0.2 0.35m3聚苯乙烯泡沫粒，搅拌注模养护而成。中国专利CN1429698公开了一种发泡水泥复合板及其生产制造方法。 该发泡水泥复合板，它主要由主框架、发泡水泥芯材、钢桁架和面层构成， 其特征在于所述的发泡水泥复合板是以发泡水泥为芯层；其上下设有由 抗裂材料增强的面层；板周边或板内设有型钢或混凝土构成的主框架，在 发泡水泥芯层内设有与主框架相连的钢桁架，所述的发泡水泥复合板是由 主框架、发泡水泥芯层、面层及钢桁架复合而成。中国专利CN1439614公开了一种轻质墙体填充材料，包括水泥、粉煤 灰、珍珠岩和/或聚苯乙烯发泡胶粒以及改性剂，该改性剂又包括防水剂、 减水剂，所述改性剂还包括植物纤维；所述各成分的重量百分比为水泥20 40%，粉煤灰50 70%，珍珠岩与聚苯乙烯发泡胶粒两者一起使用或 只用其中一种时所占重量百分比均为3 5%，植物纤维1 2%，其它改性 齐|」2%。中国专利CN1458112公开了一种外墙外保温高强节能墙体保温材料， 其重量配合比如下水泥50-55%、聚苯颗粒10-15%、粉煤灰20-25%、 轻钙1-5%、重钙5-10%、纤维素纤维O. 1-0.5。％、甲基纤维素O. 1-0.3%、 淀粉醚O. 1-0. 2%、发泡剂O. 1-0. 2%、引气剂O-O. 2%。中国专利CN1446994公开了一种保温隔热墙体砌块，以硅酸盐水泥， 细骨料、水以及防水剂为主组成的保温隔热墙体砌块，其特征在于它的砌 块主壳体的组成物中，按每立方米混凝土掺入0. 5-1. 0kg的段状玻璃纤维， 6%重量份的防水剂；同时在主壳体形成的内腔中充填由10-30%重量份硅 酸盐水泥，70-90%重量份海泡石粘土及适量发泡剂构成的泡沫砼；并且要 求该泡沫砼充填空间的孔隙率至少应在30%以上。中国专利CN85106754公开了一种生产泡沫混凝土的工艺方法，在所谓 预先发泡方式中制造泡沫混凝土制品的工艺过程，它包括:模制由含有硅酸 钙的水泥泥浆(A)和含有铝酸钙的速凝水泥泥浆(B)以及含水发泡液(C)所 组成的泥浆混合物(D)，然后将模制的产品进行热液养护，泥浆(A)和(B)分 别含有特定的某种水泥凝固缓凝剂。由于这两种不同缓凝剂的增效作用，在 发泡混合物(D)的初始凝固阶段内产生了 一个放热停滞期。中国专利CN1079213公开了一种轻质保温墙体材料，以水泥膨胀珍珠 岩混凝土为主体，内外农面复合 -层发泡聚苯乙烯混凝土包覆层或将膨胀 珍珠岩及发泡聚苯乙烯混凝土等混合而成。中国专利CN1060082公开了一种泡沬水泥，是由硫铝酸盐水泥(或铁铝 酸盐水泥)、可以掺上硅酸盐水泥、高钙钢渣、毛发泡沫剂和其他无机盐组 成。中国专利CN1109451公开了一种发泡塑料陶瓷粉煤灰水泥轻质墙体材料，涉及建筑材料，由1.0—2.5重量份粒径不大于lOram的发泡塑料(聚 苯乙烯)废弃物、5—15重量份粒径不大于1 mm的陶瓷粉、20—40重量份 粉煤灰及100重量份水泥混合均匀，加入适量的水调成糊状，注入所需规 格的模具屮同化而得。发明内容本发明公开一种黄土发泡技术，其特征在于，先在黄土颗粒表面包覆 一层水合二氧化硅，水合二氧化硅的包覆方法是将粉末状黄土加水制成 浆料，将水溶性硅化合物和酸同时缓慢滴加到浆料中，滴加完毕将浆料过 滤，再用水将滤饼洗涤干净，得到颗粒表面包覆一层水合二氧化硅的黄土 滤饼。然后将黄土滤饼制成浓浆，往黄土滤饼浓浆中加入发泡剂，进行高 高速分散10—30分钟，同时发泡，即得发泡的黄土浓浆，发泡的黄土浓浆 干燥后得到发泡黄土。所述的在黄土颗粒，粒径在40 800目。所述的在黄土颗粒表面包覆一层水合二氧化硅，其包覆量是绝干二 氧化硅重量为黄土重量的5—25%。所述的将粉末状黄土用水制成浆料，制成浆料的浓度为10—50%(Wt)。所述的水溶性硅化合物，可以是硅酸钠、硅酸钾、水玻璃、硅溶胶中的一种或两种以上的混合物；水溶性硅化合物的浓度为5—50。/。(wt)。所述的酸，可以是硫酸、盐酸、硝酸或醋酸中的一种或两种以上的混合物；酸的浓度为5—30。/。(wt)。所述的包覆，其特征在于，整个包覆过程中黄土浆料的pH值控制在6—8;水溶性硅化合物和酸的滴加时间为1—5小时，水溶性硅化合物和酸同时滴完。所述的发泡剂，可以是松香皂、烷基酚聚氧化乙烯醚、烷基硫酸盐、垸基苯磺酸盐中的一种或两种以上的混合物；发泡剂的加入量为黄土重量 的0. 1—5%。本技术制备的发泡黄土，其密度为300—1000kg/m3。；压縮强度为 0. 3—1. 2MPa。本技术制备的发泡黄土，可用于地面、楼板、墙体的填充，能起到隔 音、隔热的作用。因为黄土颗粒之间的粘结力较低，单纯用黄土发泡，制备的样品强度很低，发明人发现，在黄土表面包覆一层水合二氧化硅，可以大幅度提高黄土颗粒之间的粘结力，使制备的样品密度低、强度高。 样品压縮强度测试参见GB/T 1964-1996。
具体实施方式
实施例1在1立方米带搅拌的反应釜中加入150kg水，开启搅拌，将100kg的 黄土粉末加入到反应釜中，将20kg模数为3.2、浓度为36%的水玻璃加水 稀释到200kg，将稀释后的水玻璃和重量浓度为10%的盐酸水溶液加入桨料 中，控制浆料的pH值在7，直至滴加完，控制滴加时间为2小时。将浆料 送入20平方米的板框压滤机中进行过滤，过滤结束，滤饼用l立方米水进 行洗涤。将上述包覆了一层水合二氧化硅的黄土滤饼198kg加lOOkg水打浆， 同时加入O.lkg十二烷基硫酸钠，然后将浆料用800转/分钟的高速分散机 上分散10分钟，得到发泡的黄土浓浆，发泡的黄土浓浆在105。C下干燥5 小时，得到的发泡黄土密度为531kg/m3;压縮强度为0.7MPa。实施例2在1立方米带搅拌的反应釜中加入250kg水，开启搅拌，将100kg的黄土粉末加入到反应釜中，将30kg硅酸钠加nokg水溶解，将溶解后的硅酸钠水溶液和重量浓度为15%的硫酸水溶液加入浆料中，控制浆料的pH值 在6.5，直至滴加完，控制滴加时间为5小时。将浆料送入20平方米的板 框压滤机中进行过滤，过滤结束，滤饼用1立方米水进行洗涤。将上述包覆了一层水合二氧化硅的黄土滤饼180kg加90kg水打浆，同 时加入lkg十二烷基苯磺酸钠，然后将浆料用800转/分钟的高速分散机上 分散20分钟，得到发泡的黄土浓浆，发泡的黄土浓浆自然凉干，得到的发 泡黄土密度为428kg/m3;压縮强度为0. 5MPa。实施例3在1立方米带搅拌的反应釜中加入250kg水，开启搅拌，将80kg的黄 土粉末加入到反应釜中，将30kg模数为2.2、浓度为26%的水玻璃加水稀 释到250kg，将稀释后的水玻璃和重量浓度为20%的醋酸水溶液加入浆料 中，控制浆料的pH值在6，直至滴加完，控制滴加时间为4小时。将浆料 送入20平方米的板框压滤机中进行过滤，过滤结束，滤饼用l立方米水进 行洗涤。将上述包覆了一层水合二氧化硅的黄土滤饼150kg加60kg水打浆，同 时加入2kg浓度为20%的松香酸钠，然后将浆料用800转/分钟的高速分散 机上分散30分钟，得到发泡的黄土浓浆，发泡的黄土浓浆在105。C下干燥 3小时，得到的发泡黄土密度为612 kg/m3;压縮强度为1.0MPa。在1立方米带搅拌的反应釜中加入250kg水，开启搅拌，将120kg的 黄土粉末加入到反应釜中，将22kg硅酸钾加100kg水溶解，将溶解后的硅 酸钾水溶液和重量浓度为10%的硝酸水溶液加入浆料中，控制浆料的pH值 在8，直至滴加完，控制滴加时间为3.5小时。将浆料送入20平方米的板 框压滤机中进行过滤，过滤结束，滤饼用1.2立方米水进行洗涤。将上述包覆了一层水合二氧化硅的黄土滤饼235kg加90kg水打浆，同 时加入lkg十二烷基酚聚氧乙烯醚，然后将浆料用800转/分钟的高速分散 机上分散25分钟，得到发泡的黄土浓浆，发泡的黄土浓浆在IO(TC下干燥 4小时，得到的发泡黄土密度为826kg/m3;压縮强度为1.2MPa。实施例5在1立方米带搅拌的反应釜中加入180kg水，开启搅拌，将100kg的 黄土粉末加入到反应釜中，将15kg硅酸钠加150kg水溶解，将溶解后的硅 酸钠水溶液和重量浓度为18%的盐酸水溶液加入浆料中，控制浆料的pH值 在7.5，直至滴加完，控制滴加时间为3小时。将浆料送入20平方米的板 框压滤机中进行过滤，过滤结束，滤饼用1立方米水进行洗涤。将上述包覆了一层水合二氧化硅的黄土滤饼195kg加50kg水打浆，同 时加入2kg八垸基酚聚氧乙烯醚，然后将浆料用800转/分钟的高速分散机 上分散20分钟，得到发泡的黄土浓桨，发泡的黄土浓浆在110。C下干燥2.5 小时，得到的发泡黄土密度为467 kg/m3;压縮强度为0.7MPa。实施例6在1立方米带搅拌的反应釜中加入300kg水，开启搅拌，将200kg的 黄土粉末加入到反应釜中，将15kgl0。/。硅溶胶加50kg水溶解，将溶解后的 硅溶胶水溶液和重量浓度为8%的硫酸水溶液加入漿料中，控制浆料的pH 值在7.2，直至滴加完，控制滴加时间为5小时。将浆料送入20平方米的 板框压滤机中进行过滤，过滤结束，滤饼用2立方米水进行洗涤。将上述包覆了一层水合二氧化硅的黄土滤饼490kg加140kg水打浆.， 同时加入6kg十二烷基苯磺酸钠，然后将浆料用800转/分钟的高速分散机 上分散15分钟，得到发泡的黄土浓浆，发泡的黄土浓浆在90。C下干燥5小 时，得到的发泡黄土密度为384 kg/m3;压縮强度为0.5MPa。
权利要求
1.一种黄土发泡技术，其特征在于，先在黄土颗粒表面包覆一层水合二氧化硅，包覆方法是将粉末状黄土加水制成浆料，将水溶性硅化合物和酸同时缓慢滴加到浆料中，滴加完毕将浆料过滤，再用水将滤饼洗涤干净，得到颗粒表面包覆一层水合二氧化硅的黄土滤饼。然后将黄土滤饼制成浓浆，往黄土滤饼浓浆中加入发泡剂，进行高速分散散10-30分钟同时发泡，发泡的黄土浓浆干燥后得到发泡黄土。
2. 权利要求1中所述的在黄土颗粒，粒径在40 800目。
3. 权利要求1中所述的在黄土颗粒表面包覆一层水合二氧化硅，其包 覆量是绝干二氧化硅重量为黄土重量的5—25%。
4. 权利要求1中所述的将粉末状黄土加水制成浆料，制成浆料的浓度 为10—50% (wt)。
5. 权利要求1中所述的水溶性硅化合物，可以是硅酸钠、硅酸钾、水 玻璃、硅溶胶中的一种或两种以上的混合物；水溶性硅化合物的浓度为 5—500/0(wt)。
6. 权利要求1中所述的酸，可以是硫酸、盐酸、硝酸或醋酸中的一种 或两种以上的混合物；酸的浓度为5—30。/。(wt)。
7. 权利要求1中所述的包覆，其特征在于，整个包覆过程中黄土浆料 的pH值控制在6—8;水溶性硅化合物和酸的滴加时间为l一5小时，水溶 性硅化合物和酸同时滴完。
8. 权利要求1中所述的发泡剂，可以是松香皂、烷基硫酸盐、烷基酚 聚氧化乙烯醚、烷基苯磺酸盐中的一种或两种以上的混合物；发泡剂的加 入量为黄土重量的0. 1—5%。
9. 权利要求1中所述的发泡黄土，其密度为300—1000kg/m3。；压縮 强度为0. 3—1.2MPa。10.权利要求1中所述的发泡黄土，可用于地面、楼板、墙体的填充， 能起到隔音、隔热的作用。
全文摘要
本发明公开了一种黄土发泡技术，其特征在于，先在黄土颗粒表面包覆一层水合二氧化硅，包覆方法是将粉末状黄土加水制成浆料，将水溶性硅化合物和酸缓慢滴加到浆料中，滴加完毕将浆料过滤，再用水将滤饼洗涤干净，得到颗粒表面包覆一层水合二氧化硅的黄土滤饼。然后将黄土滤饼制成浓浆，往黄土滤饼浓浆中加入发泡剂，进行高速分散10-30分钟同时发泡，发泡的黄土浓浆干燥后即得到发泡黄土。本技术制备的发泡黄土，可用于地面、楼板、墙体的填充，能起到隔音、隔热的作用。
文档编号B28C1/00GK101244612SQ200710045819
公开日2008年8月20日 申请日期2007年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者夏浙安, 王彦华, 陈建定 申请人:华东理工大学