专利名称：非蒸养泡沫混凝土板材的制作方法
技术领域：
本发明属于多孔的砂浆、混凝土制品技术领域，具体涉及一种非蒸养泡沫混凝土板材。
随着人民生活水平的不断提高，住宅档次要求越来越高，旧城改造、新城建设，高层、超高层建筑陈出不穷，为了减轻房屋的荷载承受力，降低房屋的综合造价，节约制冷保温能源，节约土地资源，国家建设部、各地方建委都相应发文，禁止粘土砖、限制页岩砖和页岩空心砖的生产和使用，因为这类砖既浪费泥土，又重、保温差，而且成本高。同时财政部国家税务总局财税字(1995)4号文发出了关于对部分资源综合利用，产品免征增值税的通知，其中规定“……利用煤矸石、沙、煤泥、粉煤灰(渣)等及其他废渣生产的砖、加气混凝土、砌块、陶粒、墙板等，一律免征增值税等优惠政策”。泡沫混凝土从减轻混凝土构件的重量和节约能源角度来看，已受到极大关注。具有代表性的是采用加气蒸氧方法制造的轻质混凝土(ALC)板材，它通常采用的是发泡或预先发泡形式得到水泥浆，经浇注、脱模后，在热液和压力条件下，在一热压容器内经养护固化产品而制成。这类板材的存在的缺点是①工艺繁杂，从混料到养护完成耗费时间长，耗费能源多。②所需的加气蒸养设备一蒸养釜，投资大，技术要求高，而且在一定的情况下，一般只能生产彻块，不能适应生产各种异形板材的需要，灵活性差。③所生产出的板材气泡孔洞为串孔，隔热保温和隔音效果不好。④在满足轻质的同时难以达到足够的强度。为克服加气蒸养混凝土地不足，宁波市北乏北南新型建筑材料制造有限公司研制了一种轻质隔墙板，它以粉煤灰、氧化镁、普通水泥制心填料，以工业胶水、氯化镁卤液进行乳化改性处理制成凝胶剂；以松香、工业骨胶、氢氧化钠、膨化发泡剂水制成膨化发泡液，再将上述三种成分按计量投入制成发泡糊状物，然后在模具上边浇注边铺设骨料，最后固化脱模而成。该墙板由于采用了发泡剂以及相关的一些助剂，使墙板达到轻质的效果，不需加气蒸养。该板材虽然克服了ALC的一些不足，但其采用了氯化镁卤液和氧化镁为原料，制品物理性能不稳定，在气侯潮湿时制品会出现反卤现象，影响制成品质量和外观。
基于现有泡沫混凝土的上述诸多不足，本发明目的是提供一种脱模时间短，自然养护，不需加气蒸养养护，制造成本低，强度高，质量稳定，隔音、隔热性好的非蒸养泡沫混凝土。
为实现上述目的，本发明的非蒸养泡沫混凝土选用了以下组份(重量份)低碱水泥40-60份，粉煤灰25-40份，纤维0.4-0.7份，发泡剂0.4-0.7份。
另，以水灰比为50-60∶100份加水。
其中，发泡剂的具体成份为(重量％)二氧化氢(波美度25°)94-99％，草酸(浓度99％)1-6％。
水泥选用快硬硫铝酸盐水泥，对此类水泥的要求是初凝不早于20分钟，终凝不迟于3小时，3天强度应大于相应标号的90％以上。
为了提高制品的强度和均匀性，本混凝土中还可加入河砂1-25份，减水剂1.8-3份。
对于各组成的选用，本发明的考虑是1.水泥水泥，即无机胶凝材料是本产品的强度主要来源，为达到本发明要求脱模时间短，强度高的目的，要求选用的水泥须早期强度高，凝结快。因此，按照ZBD11005-87的标准，本发明特别地选用了快硬硫铝酸盐水泥或其它品种的低碱水泥，其中快硬硫铝酸盐水泥以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主，这两类水泥均具有初凝不早于25分钟，终凝不迟于3小时，3天强度大于相应标号90％以上的性能。其凝结硬化过程能正好与本发明特有的发泡剂发气过程一致，能生产出容重小，强度高的产品。
2.发泡剂在非蒸养泡沫混凝土板材中，发泡剂是另一重要物质，由于该板材要求的非蒸养特性，要求发泡剂必须具有产气量大，发泡速度适宜，用量小的特征。因为料浆注入模具后，在化学反应下放出气体，使物料膨胀，同时胶凝材料(即水泥)开始凝结硬化，如果发泡快，凝结硬化慢，料浆内部形成的气孔因自重而蹋陷和溢出；如果发气慢，凝结硬化快，发泡体膨胀率低或出现裂纹或膨胀不起来。因此，只有发气过程与凝结硬化过程协调一致才能产出理想产品。对发泡剂的研究，国际国内都曾作过许多探索，例如用电石制得乙炔气；用硅化铁以及一些活泼金属制得氢气等，但由于这些气体法存在成本、产气量及工艺控制等诸多不利因素，在大规模生产产品中效果难尽人意。本发明采用了二氧化氢和草酸组成发泡剂，它与硫铝酸盐水泥浆的作用过程如下发泡剂中的二氧化氢与水泥中的无水硫酸铝在化合过程中会放出大量的氧气，对水泥浆起到发泡作用。草酸与水泥中的钙质反应生成草酸钙。水泥遇水后，无水硫酸钙又与水泥中的另一组分硫酸钙反应形成钙矾石，其非常坚硬和稳定，因而制品强度高。该发泡剂在水泥料浆中能形成使固—液—气三物共存的体系。如不加入该发泡剂，该体系将会不稳定，气体要溢出，固体要沉淀，水要泌出，因而不能形成多孔均匀分散的状态，加入该发泡剂，则可降低粉煤灰、水泥发泡料浆的表面强度，提高料浆的保气能力，同时使固体颗粒吸附在气泡周围，避免固体颗粒沉降，有效地形成固—液—气三相多孔均匀分散体系。另外，发泡剂掺入量的多少，对料浆孔径大小和均匀性，以及制成品的物理力学性能、吸音隔热性能都有明显影响。本发明选择了最佳的掺入量。
3.粉煤灰粉煤灰中的颗粒以球形玻璃体居多，比表面积大，其矿物组成主要是玻璃体、石英及少量未燃烧的碳粒。用在本技术中使墙材达到容重轻的目的，同时做为一种填料，降低生产成本。
4.纤维采用改性PVA纤维，以提高墙材的抗拉强度、强性模量。
5.河砂该组分在本发明中为选择组分，当选用它时，由粉煤灰与之在用量上要相增减。加入它是为增加墙材的强度，但加入量过多会导致墙材容重增加，达到不轻质的目的。因此本发明将其用量限定在每100份灰料中含河砂1-25份的范围内。
6.水水是作为水泥水化和成型的介质，其作用在于调节料浆的浓度和制品的性能，高水灰比料浆易成型，易发泡，但强度低；低水灰比料浆流动生差，发泡剂放出的气体在膨胀过程中易阻，制品内部易出现裂纹或容重大，因此，水的掺入必须适量。本发明选用了较佳的水灰比50-60∶100份。
7.分散剂、增强剂或减水剂这几种助剂为本发明的选择组分，用于提高制品的强度和均匀性，根据需要而添加。
本发明在生产工艺方面与制造常规墙材的工艺相同，首先是按水灰比例加水入搅拌机内，再加纤维，不停地开反顺车，使纤维得到充分松懈，再加入粉煤灰、水泥、河砂等，最后加入发泡剂，拌合1分钟左右出料浇铸成型；第二步是脱模，第三步是自然养护。整个过程都在常温常压下完成。在工艺方面应注意以下几点①环境温度与水最适宜的环境温度应在15℃以上，如果温度太低，发泡时间会延长，脱模慢，所以在气温低于15℃时必须调整好发泡剂及配方或提高水温或车间室内加热。
②入模时间料浆拌后应立即注入模具中，尽量缩短“无效时间”。因发泡剂一旦加入后，立即发生化学反应，开始放出气体，如果延长了入模时间，料浆内部已形成的气孔会在入模过程中损失掉，将会浪费一部分气体，达不到发泡效果。
由于本发明对各组分和用量的选择做了上述充分的考虑，故使本发明具有以下优点1.本发明由于选用了快硬硫铝酸盐水泥或其它品种的低碱水泥配以特殊的发泡剂，使水泥的发泡过程与凝结硬化过程达到协调一致，使产品与同体积的其它产品相比，即有更轻的容重，又有更优的强度。
2.由于组分的合理选用，使产品的脱模时间短，一般三小时即可脱模，不长期占用模具，大大提高生产效率。
3.产品只需自然养护，克服了加气蒸釜着的许多耗能源，耗人力，投资大，生产的产品形状受蒸养釜制约等诸多缺点，实现节能、节力、节资产品多样化的优点。
4.制造工艺简单，所需的动力只有灰砂搅拌机和模具，设备少。
以下为
具体实施例方式(公斤)
其中发泡剂的组成为(重量％)二氧化氢 草酸99％ 1％97％ 3％96％ 4％94％ 6％实施例中①硫铝酸盐水泥选用四川乐山夹江水泥厂的525水泥。
②低碱水泥选用广西南宁水泥厂的525水泥。
③粉煤灰按GB1598-91标准选用重庆九龙坡电厂的“电力牌”粉煤灰。
④河沙是按建工部JGJ52-92标准—即普通混凝土用砂质量的标准及检验方法选用。
⑤纤维选用四川维昵纶厂产品M-PVA，经苏州水泥制品研究院测定，其结果如下抗拉强度88MPa，强性模量20MPa延伸极限8.56％。
本产品经重庆市建设工程质量监督检测中心检测，检测报告号NO980751，其结论是所检项目达到JC/T3029-1995标准所规定的技术指标要求，合格。
检测的具体情况如下
权利要求
1.非蒸养泡沫混凝土板材，含有以下组分(重量份)低碱水泥40-60份粉煤灰25-40份纤维0.4-0.7份发泡剂1.8-3份其中，发泡剂组成为(重量％)二氧化氢(波美度25°)94-99％，草酸(浓度99％)1-6％，另加水，水和上述各组分总量之比为50-60∶100份(重量份)。
2.根据权利要求1所述的非蒸养泡沫混凝土板材，其特征在于它还可含有河砂(重量份)1-25份，减水剂、分散剂或增强剂1-3份。
3.根据权利要求1或2所述的非蒸养泡沫混凝土板材，其特征在于水泥最好选择快硬硫铝酸盐水泥。
全文摘要
本发明涉及一种非蒸养泡沫混凝土板材,含有以下组分:低碱水泥:40—60份,粉煤灰:25—40份,纤维:0.4—0.7份,发泡剂:1.8—3份;其中,发泡剂组成为(重量%):二氧化氢(波美度25°)94—99%,草酸(浓度99%)1—6%,另加水,水和上述各组分总量之比为50—60∶100(重量份)。本发明的特点是它脱模时间短,自然养护,不需加气蒸养养护,生产成本低,强度高,质量稳定,隔音、隔热性好。
文档编号C04B28/06GK1261600SQ9911463
公开日2000年8月2日 申请日期1999年1月21日 优先权日1999年1月21日
发明者徐君元 申请人:徐君元