泡沫混凝土制品的制作方法

专利名称：泡沫混凝土制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料，尤其是一种水泥泡沫混凝土制品。
背景技术：
目前国内建筑行业逐渐进行墙体材料改革，多种带孔结构的砌块开始逐步代 替传统砌墙砖头，在减轻建筑物自重、提高楼层高度，扩大使用面积，取得了显 著效果。随着社会进步和人民对住宅条件的进一步提高，现代化建筑物结构对建 筑材料提出更高要求，例如对墙体结构要求既要减轻墙体自重，又要强度高抗震 性能好，既保温又隔热，以节约能源。为适应这种发展趋势，国内外建筑行业在 水泥发泡制造混泡沫混凝土材料方面取得显著成效，并在逐步推广应用。但目前 推广试用的泡沫混凝土材料存在要解决的技术问题也不少，就如泡沫混凝土与传 统砖头相比大大减轻建筑物自重，增加楼层高度，节约建筑占地面积，与此同时 随着楼宇增高，墙体承重压力也增加，因此提高泡沫混凝土的承重强度，特别是 单位体积的承重能力，就成为提高泡沫混凝土砌块首要技术问题之一，在提高隔 热保温性能基础上阻燃、降噪、抗震性能也必须解决。

发明内容
本发明针对目前泡沫混凝土砌块存在抗压承重强度适应不了形势发展需要 问题，提出一种技术解决方案，达到既能减轻自重，又具抗压承重强度高，抗震 阻燃能力强，同时还具有隔热保温调节湿度功能的多功能泡沫混凝土制品。
一种泡沫混凝土制品，它包括胶凝料、外掺料、发泡剂、辅助剂和水，其特 征在于胶凝料为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，外掺料为沸石粉、偏高岭土粉、 石灰石粉、粉煤灰或硅灰粉，发泡剂为动物蹄角水解蛋白，辅助剂为丙烯酸酯类 促凝剂或聚羧酸系减水剂，水为活性水。
一种泡沫混凝土制品，其特征在于泡沫混凝土砌块包括普通硅酸盐水泥60 70%重量，粉煤灰9 13%重量，河砂8 6%重量，石灰石粉5 8%重量，沸石粉4 4. 5%重量，偏高岭土粉2 2. 5%重量，动物蹄角水解蛋白发泡剂0. 5 1%重量， 丙烯酸酯类促凝剂0. 5 1%重量，聚羧酸系减水剂0. 4 0. 5%重量。
泡沫混凝土制品的制造方法，包括以下步骤a、 发泡工艺将发泡剂与水的比例按0.3 0.6: l的比例配制，用压力发泡 机边搅拌边发泡，检验泡沫正常备用；
b、 料浆混合将硅酸盐水泥与外掺料按设计比例投料，在混凝土搅拌机中 搅拌均匀，按固体物料与水总重比为1: 0.3 0.6比例边加水搅拌2 3分钟，均 勾备用；
C、料浆与泡沫的搅混工艺将已搅拌均匀的水泥桨送入变速搅拌机内搅拌， 分二次缓慢加入所述泡沫，料浆与泡沫体积比为1: 2 4倍，速度20 30转/ 分钟，搅拌1 2分钟，适当加速或减，搅拌2 3分钟；
d、浇模与养护将已混泡合格的水泥浆输送到模具上，浇注模具12 14小 时后浇水养护，养3 7天，每天二浇水养护5 6次，5 7天后切割成砌块或 平板制品。
活性水为溪河流动水，非自来水。
硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。硅酸盐水泥熟料为100%， 普通硅酸盐水泥为硅酸盐水泥熟料掺用5 15%各种活性混合材。硅酸盐水泥标 号选用52.5号，普通硅酸盐水泥选用标号为42.5号。
粉煤灰为一级粉煤灰。粉煤灰呈灰褐色，通常为颗粒状。主要成分为Si02、 A1203、 Fe203，有些时间还含有CaO，未燃尽的石灰、未发生变化的矿物和碎片等。 选用国家标准GB1596-91规定的一级粉煤灰。
石灰石粉是以天然石灰石磨成细粉，主要成份为碳酸钙，作为混凝土的外掺 料能与硅酸盐水泥和沸石中的铝酸盐反应生成水化碳酸铝硅酸钙，促进硅酸三钙 水化，提高混凝土的强度，对早期强度及后期抗压强度均有提高效果。
沸石粉为火山质硅铝酸盐，主要化学成分为Si02和A1203，占沸石矿物总量 的80%，沸石与氧化钙生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，因而沸石具有较高活性， 沸石晶体内存在大量规则排列、大小均匀，彼此贯通并与外界相连的空穴和通道， 活性氧化硅和氧化铝经过通道参与胶凝材料的水化及凝结硬化过程，能改善集料 胶结，提高混凝土的密实性和强度。
偏高岭土 (Al203 *Si02， AS2)呈白色，是高岭土 (A1A 2Si02 2H20， AS2H) 在500 60(TC下脱水形成的无水硅酸铝，偏高岭土用于改善混凝土的黏聚性和 保水性，在混凝土中掺入偏高岭土能著提高早期强度和长期抗压强度、抗弯强度 及劈裂抗拉强度，偏高岭土和粉煤灰共同掺加混凝土还提高混凝土的流动性。
硅灰粉的主要成分是Si02， 一般占90%左右，绝大部分是无定形的氧化硅， 其他成分如Fe203、 Ca0、 S0等一般不超过W，烧失量约为1. 5 3%，它一般为 青灰色或银白色，在电子显微镜下观察，硅灰的形状为非结晶的球形颗粒，表面 光滑。硅灰粉掺入混凝土后可明显增加粘稠度，防止离析，可善可泵性，硅灰粉 与高效减水剂同时加入混凝土可提高泡沫混凝土的强度。
减水剂为聚羟酸系减水剂。主要成分为烯烃与多羧酸共聚物或丙烯酸盐与丙 烯酸酯共聚物。减水剂是一种表面活性剂，减水剂掺入混凝土使含气量增加，细 微气泡引进有利于提高混凝土的和易性，抗冻抗渗性，高效减水剂的减水效果随 掺入量的增加而增大，当混凝土强度增加到最大值时，继续增大掺入量可能会导 致混凝土强度的下降，因此聚羧酸系高效减水剂在适当掺入量之内，也可提高泡 沫混凝土的强度。
促凝剂为一种丙烯酸酯类促凝剂。可选用三乙醇胺和聚丙烯酸、聚甲基丙烯 酸、羟基丙烯酸、丙烯酸钙等可溶性树脂。
发泡剂为动物蹄角泡沫剂。这类泡沫剂是以动物蹄角的角质蛋白为主要原 料，采取了一定的工艺提取脂肪酸，再加入盐酸、氧化镁等助剂，经加热溶解、 稀释、过滤、高温、脱水而得到的高档表面活性物，外观为暗褐色液体，有一定 的腐味，PH为6.5 7.5。动物蹄角泡沫剂性能很好，泡沫稳定，发出泡沫保存 24小时仍有大部分存留。
本发明的首要任务是提高泡沫混凝土的强度，而强度与泡沫混凝土的体积密 度要求相关，泡沫混凝土以低密度为特色， 一般在800kg/m3以下，为提高低密 度泡沫混凝土的强度，包括早期强度、后期抗压强度、抗弯强度反劈裂抗拉强度， 本发明着重在选择多种能提高强度的外渗料，包括沸石粉、偏高岭土粉、硅灰粉 或石灰石粉，选择它们有效提高强度的性能组合，结合选择有机的促凝剂和减水 剂，通过组分与含量相互配合，在综合提高各种强度的同时，还具有隔热、调湿、 保温等多功能效果。普通硅酸盐泡沫混凝土砌块密度为500 800kg/m3的抗压强 度为6 8MPa，吸水率为5 10%，保温隔热性能有明显提高，吸水性和调湿指 标提高显著，获得较好的性能价格比。
具体实施例方式
硅酸盐水泥泡沫混凝土具体配方实例。 (1)密度800 900千克/立方米的泡沫混凝土外墙砌块的组成配方 成分 含量 比例
普通硅酸盐水泥700kg 61%
粉煤灰130kg11%
河砂110kg10%
石灰石粉100kg8.8%
沸石粉50kg4.4%
偏高岭土粉20kg2%
发泡剂12kg1.0%
促凝剂10kg1%
聚羧酸系减水剂6kg0.5%
根据高密度硅酸盐水泥的强度要求，组成中增加河砂，同时提高粉煤灰和石
灰石粉的含量，加快早期凝固速度和强度。实际测量外墙砌块60cmX30cmX 12cm=0. 0216m3，初凝时间15分钟，终凝时间2小时，每立方46只。经过18天 保养期，泡到水里2个小时后吸水率为5 10%，体积密度800 900kg/m3，平 均抗压强度6 8MPa。
(2)中密度(500 600千克/立方米)泡沫混凝土内墙砌块的组成配方
成分含量比例
普通硅酸盐水泥500kg70%
粉煤灰80kg9.4%
河砂40kg5.5%
石灰石粉40kg5.5%
沸石粉30kg4.2%
偏高岭土粉15kg2.1%
发泡剂5kg0.5%
促凝剂5kg0.5%
聚羧酸系减水剂3kg0.42%
(3)低密度(200 300千克/立方米)泡沫混凝土装饰板的组成配方
成分 含量 比例
硅酸盐水泥 190kg 85%
硅灰 10kg 4.5%
偏高岭土粉 10kg 4.5%
沸石粉 7kg 3.0%
发泡剂 2kg 1%聚羧酸系减水剂 4kg 2%
聚苯泡沫粒子粉 lkg 0.5%
低密度的泡沫混凝土主要用于墙体或天花板装饰，要求加工性能好，抗弯 曲、抗劈裂、抗拉伸强度高，将起填充作用的外掺料用聚苯泡沫粒子粉代替。 生产工艺步骤
(1) 发泡工艺根据原材料的品质及各地的生产工艺，它的工艺过程是以
水发泡剂为l: 0.3 0.6进行混合，也就是10斤水投入发泡剂原液3 6斤成
为发泡剂稀释液，通过压力发泡机制成细密性泡沫皂，检验泡沫正常备用。
(2) 料浆混合水泥和其他物料按比例倒入料斗再送到搅拌机中搅拌均匀再 加入水，根据气温高低决定。气温在25'C以下用水量控制在0.3。/。，气温在25'C以 上用水量控制在0.6%之间,搅拌2 3分钟到料浆稠度不干不湿时完成料浆的制作。
(3) 料浆与泡沫的搅混工艺将计量配好的料浆用螺旋输送机密闭送料， 在搅拌机启动下陆续加入水泡沫并加入分散剂或高效减水剂，料浆与泡沫体积比 为l: 2 4倍，采用调速搅拌机先20 30周/分钟，搅拌1 2分钟，视粘稠情 况再加速或减速搅拌2 3分钟。
(4) 浇铸与养护 一般浇注14个小时后进行浇水养护，连续养护3天，每 天养护5次，7天后砌割。砌割后成品至少再养护2天入库或发货。
本发明与现有技术相比具有以下优点本发明选用斜发沸石在650'C连续加 热12小时后原有晶体结构大部分保持，沸石粉自身有保湿、轻质、隔音等特点， 还具有调湿作用，因为沸石粉中很多空腔和穴道，它能容纳很多水分子，当环境 湿度改变时具有自动吸湿或放湿的特性，能使混凝土自动调节湿度。温度上升进， 能放湿；温度下降时，能吸湿。在泡沫混凝土中能够很大的吸附表面，使得泡沫 有效地分散，使泡沫和料浆不下沉也不上浮，泡径大小一致。
偏高岭土是由高岭土加热到60(TC左右脱水而生成的。适量掺加偏高岭土能 改善混凝土粘聚性和保水性，泡沫在混凝土早期要求凝结快，掺入偏高岭土能显 著提高早期和长期抗压强度、抗弯强度、抗拉强度。还能增加钢纤维混凝土的抗
弯韧性、抑制碱骨料反应，减少水泥的收縮从而减小了混凝土孔中的负压。
本发明在外掺材料选择上尽量避免采用有机物，所选用小量的促凝剂或减水 剂在凝结固化中脱离制品内部，因此本发明的水泥泡沫混凝土制品在阻燃节能环 保方面适应现代化建筑材料发展的需要。
权利要求
1、一种泡沫混凝土制品，它包括胶凝料、外掺料、发泡剂、辅助剂和水，其特征在于胶凝料为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，外掺料为沸石粉、偏高岭土粉、石灰石粉、粉煤灰或硅灰粉，发泡剂为动物蹄角水解蛋白，辅助剂为丙烯酸酯类促凝剂或聚羧酸系减水剂，水为活性水。
2、 根据权利要求1所述的泡沫混凝土制品，其特征是泡沫混凝土砌块包括 普通硅酸盐水泥60 70%重量，粉煤灰9 13%重量，河砂8 6%重量，石灰石粉 5 8%重量，沸石粉4 4.5%重量，偏高岭土粉2 2.5%重量，动物蹄角水解蛋白 发泡剂0.5 1%重量，丙烯酸酯类促凝剂0.5 1%重量，聚羧酸系减水剂0.4 0. 5%重量。
3、 根据权利要求2所述的泡沫混凝土制品，其特征是泡沫混凝土外墙砌块 的组成配方普通硅酸盐水泥61%重量、粉煤灰11%重量、河砂10%重量、石 灰石粉8.8%重量、沸石粉4.4%重量、偏高岭土粉2%重量、发泡剂1.0%重量、 促凝剂1%重量、聚羧酸系减水剂0.5%重量。
4、 根据权利要求2所述的水泥泡沫混凝土制品，其特征是泡沫混凝土内墙 砌块的组成配方普通硅酸盐水泥70%重量、粉煤灰9.4%重量、河砂5.5%重量、 石灰石粉5.5%重量、沸石粉4.2%重量、偏高岭土粉2.1%重量、发泡剂0.5%重 量、促凝剂0.5%重量、聚羧酸系减水剂0.42%重量。
5、 根据权利要求1所述一种泡沫混凝土制品，其特征是泡沫混凝土装饰板 的组成配方硅酸盐水泥85%重量、硅灰4.5%重量、偏高岭土粉4.5%重量、沸 石粉3.0%重量、发泡剂1%重量、聚羧酸系减水剂2%重量、聚苯泡沫粒子粉0.5% 重量。
6、 根据权利要求1所述的水泥泡沫混凝土制品的制造方法，其特征包括以 下步骤a、 发泡工艺将发泡剂与水的比例按0.3 0.6: l的比例配制，用压力发泡 机边搅拌边发泡，检验泡沫正常备用；b、 料浆混合将硅酸盐水泥与外掺料按设计比例投料，在混凝土搅拌机中 搅拌均匀，按固体物料与水总重比为1: 0.3 0.6比例边加水搅拌2 3分钟，均 匀备用；c、 料浆与泡沫的搅混工艺将巳搅拌均匀的水泥浆送入变速搅拌机内搅拌，分二次缓慢加入所述泡沫，料浆与泡沫体积比为1: 2 4倍，搅拌速度20 30 转/分钟，搅拌1 2分钟，适当加速或减，搅拌2 3分钟；d、浇模与养护将己合格的混泡水泥浆输送到模具上，浇入模具12 14小 时后浇水养护，养3 7天，每天二浇水养护5 6次，5 7天后切割成砌块或 平板制品。
全文摘要
一种泡沫混凝土制品，胶凝料为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，外掺料为沸石粉、偏高岭土粉、石灰石粉、粉煤灰或硅灰粉，发泡剂为动物蹄角水解蛋白，辅助剂为丙烯酸酯类促凝剂或聚羧酸系减水剂，水为活性水。为提高低密度泡沫混凝土的强度，包括早期强度、后期抗压强度、抗弯强度反劈裂抗拉强度，选择多种能提高强度的外渗料，包括沸石粉、偏高岭土粉、硅灰粉或石灰石粉，通过组分与含量相互配合，在综合提高各种强度的同时，还具有隔热、调湿、保温等多功能效果。普通硅酸盐泡沫混凝土砌块密度为500～800kg/m³的抗压强度为6～8MPa，吸水率为5～10％，保温隔热性能有明显提高，吸水性和调湿指标提高显著，获得较好的性能价格比。
文档编号C04B14/06GK101353265SQ200810120880
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者周照柱 申请人:周照柱