一种适用于碱磷渣现浇泡沫混凝土的制备方法与流程

文档序号:13684126阅读:334来源:国知局
技术领域本发明属于属于废弃物资源化应用领域,具体涉及一种适用于碱磷渣现浇泡沫混凝土的制备方法。

背景技术:
据粗略统计,近年来我国采暖地区城镇新采暖住宅建筑面积平均为1×108m2/年,若所有的新建建筑均达到节能50%的指标,则每年可节约采暖用煤1500kt标准煤,并可相应减少SO2排放量127kt,烟尘6550kt,灰渣2170kt,10年可累计节约用煤8250kt。因此开发研制适合我国国情的高效保温隔热材料、大力推广节能建筑,贯彻节能标准对节约采暖能耗、保护环境、保持我国国民经济的持续高速发展具有重要意义。CN104292680A公开了一种聚苯乙烯泡沫保温材料及其制备方法。虽然,有机类保温材料的热工性能表现优异、施工技术成熟、标准和规范体系较完善,在建筑保温领域发展很快,给我国建筑节能的贡献巨大;但是,由于有机类保温材料易燃,防火管理措施又落实不到位,不仅容易造成人员伤亡和巨额的经济损失,并导致一定的社会恐慌和环境污染。泡沫混凝含有大量封闭的细小孔隙,密度小,常用泡沫混凝土密度等级一般为300-1200kg/m3。采用泡沫混凝土作为墙体屋面材料可以大大减轻建筑物自重,增加楼层高度,实现建筑的高层化,从而节约建筑占地面积。同时,也就可以减少建筑物对地基的压力,减小建筑物基础、梁、柱等结构的尺寸,可以节约建筑材料和工程费用,大幅度减少工程量,缩短工期。同时泡沫混凝土建筑具有良好的防水、保温、隔热能力和优异的抗震和耐火性能。近年来,国内外不断研究用泡沫混凝上制备各种板材、各种块材及装饰性建筑构件与制品等,为建筑业提供了轻质多功能的高性能建筑材料。无机填充型复合自保温材料作为一种集保温、承重和阻燃于一体的新型材料,能有效的解决上述存在的问题。CN101684047A公开了一种泡沫混凝土,属于无机质材料,不会燃烧,从而具有良好的耐火性,在建筑物上使用,提高建筑物的防火性能。而且有效地消除气泡膨胀以致于破裂和大小不一的现象,但是没能改善泡沫混凝土强度低、收缩大、易开裂吸水的问题。CN104193274A公开了一种碱矿渣发泡混凝土,凝结速度短,强度发展快,而且后期强度较高,且耐水、耐候性能优异,能够长期使用,同时掺入适当矿渣,有一定的利废效益。但是其凝结硬化时间过快,与泡沫稳定时间不匹配,导致泡沫混凝土在浇筑成型后易塌陷。泡沫混凝土具有密度小、质量轻、保温、隔热、隔潮、抗震等性能,其产品具有很好的市场需求,目前国内大、中城市框架结构建筑中,已有相当部分建筑采用泡沫混凝土直接现场浇注,成本较低,效果好,具有价格优势。但就目前泡沫混凝土的生产和应用情况,发明一种以废弃物为主要原料的强度高、稳定性好的泡沫混凝土和制备方法具有重要的意义和实际需求。

技术实现要素:
本发明的目的是针对上述现状,旨在提供一种施工简单,利废率高,所制备的泡沫混凝土,不仅具有密度小、质量轻、保温、隔热、隔潮、抗震等性能,而且强度高、稳定性好的一种适用于碱磷渣现浇泡沫混凝土的制备方法。本发明目的的实现方式为,一种适用于碱磷渣现浇泡沫混凝土的制备方法,具体步骤如下:1)取重量百分比为60%-75%的磷渣取重量百分比为33.45-44.26%的磷渣置于湿磨机中,加水湿磨,至比表面积为500-1200m2/kg,得湿磨料;取重量百分比为26.55-30.73%磷渣置于破碎机中破碎,至平均颗粒为2-5mm,得破碎料;湿磨料与破碎料的重量比为1.26-1.44:1;2)将步骤1)所得浆料泡沫混凝土专用搅拌机,按重量百分比添加步骤1)的破碎料,水20%-28%,纤维0.15%-0.68%,胶粉0.039%-0.118%,悬浮剂0.076%-0.15%搅拌4分钟,然后按重量百分比加入水泥2.7%-6.0%,激发剂4%-5%搅拌1分钟,制备砂浆;3)按重量百分比取发泡剂0.035%-0.052%制备泡沫;4)将步骤3)制备好的泡沫加到步骤2)的砂浆中一起搅拌2分钟,得碱磷渣现浇泡沫混凝土;所述磷渣为湿排急冷磷渣;所述发泡剂为松香胶发泡剂、树脂皂类发泡剂、水解血胶发泡剂、蛋白质水解物或高分子表面活性剂;所述激发剂为水玻璃;所述水泥为普通硅酸盐水泥;所述纤维为聚丙烯纤维、耐碱玻璃纤维或高强高弹聚乙烯醇纤维;所述胶粉为醋酸乙烯-乙烯共聚合物;所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠。本发明有如下优点:1、主要原材料利用湿排急冷磷渣,价格比较低廉,也减轻了这些工业废渣对环境的污染,符合循环经济的原则,而且直接湿磨湿排磷渣有效避免了废弃物原料的烘干环节,大大减少原料的处理能耗;2、湿磨会提高料浆的分散稳定性及流变性能,发泡时获得直径小、均匀性好的泡沫,能够足够稳定地存在于浆料中,不易破坏,同时施工过程中泡沫混凝土可泵送性能好。碱-磷渣胶凝材料的凝结时间基本正常,这可能是由于磷渣中含有较多的水溶性磷,其对碱-磷渣胶凝材料有一定的缓凝作用;3、磷渣湿磨后细度较大,颗粒较细,颗粒表面离子断键的数目也相应较多,参与反应的面积也较大,这样OH-易于向磷渣颗粒内部渗透,使磷渣释放出Ca+、Al3+等离子,从而使磷渣颗粒解体,使水玻璃的激发效果相对较好,生成的C-S-H的速度较快,数量较多,从而使泡沫混凝土强度高;4、碱-磷渣胶凝材料的水化产物主要是胶体,对于非晶体材料,在外力作用下发生粘性流动,而普通水泥的水化产物里面有一定比例的晶体,对于晶体材料而言,在收缩作用下是晶格的位错运动及晶体的滑移,显然非晶体材料抗裂的能力要比晶体材料大;5、混凝土不论受压、受拉或受弯时,均有徐变现象。混凝土徐变对混凝土来说,能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力,这对于混凝土的抗裂性的提高无疑是起到了积极的作用,同时由于碱-磷渣胶凝材料取代了大部分水泥,因此碱-磷渣混凝土中少了水泥中发热量很大的C3A和C3S,故碱-磷渣胶凝材料的水化热不会大,这些原因使碱-磷渣的绝热升温值比较低,这对于现浇泡沫混凝土而言是极为有利的。具体实施方式本发明是取磷渣60%-75%,按比例取磷渣置湿磨机中加水湿磨得湿磨料;置破碎机中破碎得破碎料。湿磨料置搅拌机,加破碎料,水20%-28%,纤维0.15%-0.68%,胶粉0.039%-0.118%,悬浮剂0.076%-0.15%搅拌,加水泥2.7%-6.0%,激发剂1%-5%,0.035%-0.052%搅拌制备砂浆,加发泡剂0.035%-0.052%制备的泡沫一起搅拌得产品。下列实施例中采用的磷渣、水泥、悬浮剂均为市售材料,磷渣为市售符合GBT26751-2011《用于水泥和混凝土中的粒化电炉磷渣粉》的湿排急冷磷渣;水泥为普通硅酸盐水泥,市售,满足《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)标准要求;悬浮剂为羧甲基纤维素钠,市售。所述水玻璃模数M为1.0-1.6。所述的破碎机为颚式破碎机、冲击式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机或复合式破碎机中。实施例1:1)取重量百分比为60%的湿排急冷磷渣取33.45%置于湿磨机中,加水湿磨,至比表面积为500-1200m2/kg,得湿磨料;取26.55%置于颚式破碎机中破碎,至平均颗粒为2-20mm,得破碎料;湿磨料:破碎料为1.26:1。2)将步骤1)所得33.45%湿磨料置于泡沫混凝土专用搅拌机,按重量百分比添加步骤1)的破碎料26.55%,水28%,聚丙烯纤维0.68%,醋酸乙烯-乙烯共聚合物0.118%,羧甲基纤维素钠0.15%搅拌4分钟,然后按重量百分比加入普通硅酸盐水泥6.0%,水玻璃5%搅拌1分钟,制备砂浆;3)按重量百分比取松香胶发泡剂0.052%制备泡沫;4)将步骤3)制备好的泡沫加到步骤2)的砂浆中一起搅拌2分钟,得碱磷渣现浇泡沫混凝土。将泡沫混凝土泵送浇注共同完成泡沫混凝土的生产。密度500-900kg/m3,7天抗压强度1-5MPa,导热系数0.118W/(m.K)-0.214W/(m.K)。实施例2、同实施例1,不同的是,1)取重量百分比为60%的湿排急冷磷渣取44.26%置于湿磨机中,加水湿磨,至比表面积为500-1200m2/kg,得湿磨料;取30.73%置于冲击式破碎机中破碎,至平均颗粒为2-20mm,得破碎料;湿磨料:破碎料为1.44:1。2)将步骤1)所得44.26%湿磨料置于泡沫混凝土专用搅拌机,按重量百分比添加步骤1)的破碎料30.73%,水20%,耐碱玻璃纤维0.15%,醋酸乙烯-乙烯共聚合物0.039%,羧甲基纤维素钠0.076%搅拌4分钟,然后按重量百分比加入普通硅酸盐水泥2.7%,水玻璃5%搅拌1分钟,制备砂浆;3)按重量百分比取树脂皂类发泡剂0.052%制备泡沫。实施例3、同实施例1,不同的是,1)取重量百分比为60%的湿排急冷磷渣取36.73%置于湿磨机中,加水湿磨,至比表面积为500-1200m2/kg,得湿磨料;取28.26%置于反击式破碎机中破碎,至平均颗粒为2-20mm,得破碎料;湿磨料:破碎料为1.30:1。2)将步骤1)所得36.73%湿磨料置于泡沫混凝土专用搅拌机,按重量百分比添加步骤1)的破碎料28.26%,水24%,高强高弹聚乙烯醇高强高弹聚乙烯醇纤维0.68%,醋酸乙烯-乙烯共聚合物0.118%,羧甲基纤维素钠0.15%搅拌4分钟,然后按重量百分比加入普通硅酸盐水泥6.0%,水玻璃4.0%搅拌1分钟,制备砂浆;3)按重量百分比取水解血胶发泡剂0.052%制备泡沫。实施例4:1)取重量百分比为60%的湿排急冷磷渣取40.21%置于湿磨机中,加水湿磨,至比表面积为500-1200m2/kg,得湿磨料;取29.78%置于复合式破碎机中破碎,至平均颗粒为2-20mm,得破碎料;湿磨料:破碎料为1.35:1。2)将步骤1)所得40.21%湿磨料置于泡沫混凝土专用搅拌机,按重量百分比添加步骤1)的破碎料29.78%,水22%,耐碱玻璃纤维0.68%,醋酸乙烯-乙烯共聚合物0.118%,羧甲基纤维素钠0.15%搅拌4分钟,然后按重量百分比加入普通硅酸盐水泥4.0%,水玻璃5%搅拌1分钟,制备砂浆;3)按重量百分比取高分子表面活性剂0.052%制备泡沫。实施例5:1)取重量百分比为60%的湿排急冷磷渣取33.45%置于湿磨机中,加水湿磨,至比表面积为500-1200m2/kg,得湿磨料;取26.55%置于冲击式破碎机中破碎,至平均颗粒为2-20mm,得破碎料;湿磨料:破碎料为1.26:1。2)将步骤1)所得33.45%湿磨料置于泡沫混凝土专用搅拌机,按重量百分比添加步骤1)的破碎料26.55%,水26%,聚丙烯纤维0.48%,醋酸乙烯-乙烯共聚合物0.068%,羧甲基纤维素钠0.15%搅拌4分钟,然后按重量百分比加入普通硅酸盐水泥4.0%,水玻璃5.0%搅拌1分钟,制备砂浆;3)按重量百分比取松香胶发泡剂0.035%制备泡沫。各实施例的性能指标见下表从表中可见,本发明制备的碱磷渣现浇泡沫混凝土产品满足《现浇轻质泡沫混凝土应用技术规程》(DGJ32/TJ104-2010)4.1.1性能指标要求,密度530-900kg/m3,7天抗压强度1.9-5MPa,导热系数0.118W/(m.K)-0.214W/(m.K)。
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