专利名称：泡沫混凝土高效保温砌块(ph-b保温砌块)及生产方法
技术领域：
本发明属于建筑用保温材料领域。
背景技术：
北京市于2008年7月1日开始实施DB11/T55-2008《民用建筑节能现场检验标准》，要求达到围护结构传热系数限值(采暖居住建筑65%节能)标准。其中5层以上建筑屋顶、外墙外保温不大于0. 6ff/(m2 · K)，4层以下建筑屋顶、外墙外保温不大于0. 45W/
(m2 · K) ο框架结构建筑中主要填充材料是各种混凝土砌块、粘土砖等，一般达不到保温要求，还需作外墙外保温，不但增加了工序，提高了成本，而且施工难度大。特别是聚苯板为主的有机材料作外保温时存在以下缺点①与无机材料为主的墙体表层间的亲和力差，即使增加了挂钢丝网、粘合剂等多道工序和多种材料，外墙装饰也难以达到理想的质量要求； ②聚苯板本身属易燃材料做为墙体保温材料，一旦燃烧会散发出毒气，被人吸入后会有中毒甚至危及生命的危险；③聚苯板易老化，20年后难免会丧失保温功能，不能与墙体同寿命。目前农村建房均为农民自行投资建设，普遍为砖混结构的低层建筑(平房或二、三层小楼)。受资金、材料等因素所限，“保温”几乎被完全忽略掉。研发具有一定强度的高效保温砌块，代替粘土砖和那些保温功能差的混凝土砌块，直接将外墙作成保温墙体、将屋顶作成保温屋顶势在必行。
发明内容
本发明提出的泡沫混凝土高效保温砌块简称PH-B保温砌块。具有三大特点一是在密度不变的情况下提高保温砌块的强度。混凝土的密度与强度成正比，但泡沫混凝土的保温性能却与强度成反比。为了解决这一矛盾，本发明提出了物理解决的构想“加强层+灰筋”(如图-1)，在密度不变、不降低保温性能的情况下，将保温砌块的强度大大提高。二是大量选用工业废料作主要原料。许多固体废弃物、建筑垃圾还大有可用之处，尤其是在建材制品中甚至具有不可替代的作用。比如，混凝土中加入矿渣、钢渣、粉煤灰、煤渣、煤矸石、铅锌渣等材料，可在混凝土后期起到强度作用；加入秸秆粉、锯末、废纤维等也有很好的防裂效果。本发明选择了矿渣、粉煤灰作主要原料，二者所占比例达总量的70%之多。三是采取机械化生产，引入电子控制技术。本发明生产工艺适用于机械化生产，在计时、计量、生产运转等各个环节与计算机管理程序相配套。致力于达到工业自动化、专业化、规模化的现代生产水平，确保产品质量。泡沫混凝土的保温原理是让混凝土内部形成泡沫孔来达到混凝土的轻质化和保温隔热化。根据这一原理及保障隔墙强度的考虑，本发明采用以下原料主要原料硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥或快硬硫铝酸盐水泥，矿渣，粉煤灰，CFff-泡沫剂(C1+F2+W3三组份复合液体)。辅料有硅粉、纤维、砂子等。1、水泥水泥遇水后形成的水化热，使温度升高，液体表面张力下降，水分子得以离开液体表面，包围气体，形成气泡(泡沫孔)。选择硅酸盐水泥的理由一是其熟料比例大熟料越多，杂质越少，水泥中C3S的含量越大，C3S是水泥中水化速度最快、早期强度最高的矿物成分。二是比表面积大超过 300m2/kg。这种水泥水化时与水的接触面积大，水化快。三是终凝时间短在6.证以内。普通硅酸盐水泥具有和异性好、快硬、早强、抗冻、耐磨、抗渗性能强等特点。本发明要求使用525R/425R(早强)普通硅酸盐水泥。室外温度低或加急任务时，可采用快硬硫铝酸盐水泥。2、矿渣一是可明显减少水泥砂浆的泌水量，改善混凝土的和易性。能使砂浆呈流态状入模，减少模具的磨损，延长其使用寿命。二是矿渣的后期强度高，可增加保温砌块的抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度。三是改善水泥砂浆的孔结构，使孔径得以细化和均化，提高保温砌块的抗渗性、抗冻融性和耐久性。还具有抑制温差而产生裂缝的功效。3、粉煤灰粉煤灰属于Ca0、A1203-Si02系统，其化学成分以A1203和Si02为主， 次要成分为CaO和Fe203以及少量的MgO和S03等。由于粉煤粉高温燃烧，其中主要成分铝、硅形成了活性成分，同时粉煤灰的比表面积较大，具有很大的表面能。粉煤灰松干密度在445 680kg/m3范围内，比表面积在221 586m2/kg之间。粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性，使之在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性，同比粘性土其压缩变形要小的多。4、CFff-泡沫剂(C1+F2+W3三组份复合液体):CFW_泡沫剂中的Cl组份是一种催化剂，用以加速水泥的水化反应。CFW-泡沫剂中的F2组份与水的亲和性好，具有明显的发泡能力，F2组份不但可使混凝土砂浆产生大量气泡，而且气泡相互独立并均勻分布。 CFff-泡沫剂中的W3组份加入混凝土砂浆后，表现出极强的立体张力和特异的韧伸性，针对已产生的气泡形成高稳定性的包泡囊，支持泡沫水泥浆料终凝前保持气孔原态，最终形成大量封闭的孔隙，不塌沫。
图-1 表示保温砌块与上下两面“加强层+筋基”的大致形状，可为圆形或锯齿状。图-2 上下左右四个面都做出凹凸槽的PH-B保温砌块示意图。
具体实施例方式保温砌块配料1、干粉料配比按总重量100份计水泥20-40，粉煤灰20-40，混合料20-40。2、水灰比1 4-6。3、外加剂加量C1 (CFff-泡沫剂中的Fl组份)01-0. 3%。F2 (CFff-泡沫剂中的 F2 组份)0. 5-1. 5 %。W3 (CFff-泡沫剂中的 W3 组份)10-40 %。4、辅料加量根据特出需要可加硅粉1%。或纤维1-2 ^、石英砂可替代部分混合料。加强层配料1、干粉料配比按总重量100份计水泥20-40，粉煤灰20_40，混合料20_40。2、水灰比1 3-3.5。3、辅料加量根据特出需要可加硅粉1%。或纤维1-2 ^、石英砂可替代部分混合料。制作1、制作加强层，按比例配制干粉料，投入搅拌机，开机搅拌1-2分钟(需加的辅料同时加进)。按水灰比加水，搅拌1-2分钟停机。倒出搅拌好的灰浆料入各个模具槽中摊平，控制在Icm左右厚度，10-15分钟后，将带锯齿(齿距Icm)的滚轮放至距离模具槽底部 0. 5cm的位置，自模具的一头滚到另一头，将灰浆料擀平同时作出灰筋、在模具槽底部形成第一道带筋的加强层，厚度为Icm(如图-1)。2、制作保温砌块，按比例配制干粉料，投入搅拌机，开机搅拌1-2分钟(需加的辅料同时加进)。按水灰比加水，搅拌1-2分钟，按灰浆料的重量比先后加入C1、F2、W3，继续搅拌1-2分钟，制成保温砌块的灰浆料，将灰浆料全部倒入先前的模具槽中，将带锯齿(齿距1cm)的盖板扣在距离模具槽顶边部位0. 5的位置，灰浆发泡隆起直膨胀到上扣盖为止， 形成第二道加强层的筋基(如图-ι)。5、1_2小时后，按第一次数量再制作一批加强层的灰浆料倒入各个模具槽中，均勻平铺在刚刚初凝并印有锯齿痕迹的筋基上，加盖板将灰浆层压平同时制出灰筋、在模具槽顶部形成第二道带筋的加强层，厚度为1cm。6、连同模具一起运离制作车间到成型车间。4-5小时候拆模，运到室外码垛。常温下自然养护观天，养护期内不得暴晒。7、为了在砌筑过程中不损失砌块的保温性能，PH-B砌块的模具设计要考虑砌块上下左右四个面都做出凹凸槽(如图-2)。发明PH-B保温砌块的目的在于1、PH-B保温砌块的技术性能旨在其围护结构的传热系数不超过65%的节能限值，高于其他同类产品。PH-B保温砌块砌墙体的传热系数拟能达到围护结构传热系数限值(采暖居住建筑65%节能)标准，有望免去墙外再做一道保温的工序，因此，施工成本可大大降低。几种常用建筑材料的干导热率单位:W/(m2 · K)
权利要求
1.本发明设计使用带锯齿(齿距Icm)的滚轮和带锯齿(齿距Icm)的盖板在保温砌块内外两测各制作一道厚度为Icm的带筋加强层，主要步骤如下按配比将配制加强层的干粉料投入搅拌机(需加入的辅料一同加进)，按水灰比加水搅拌1-2分钟，制成加强层灰浆料，倒入各个模具中，摊平，控制Icm左右厚度；10-15分钟后将带锯齿(齿距Icm)的滚轮放至距离模具槽底部0. 5cm处，自模具的一头滚到另一头， 在擀平灰浆料的同时作出灰筋，在模具槽底部形成第一道厚度为Icm的带筋加强层；按配比配制保温砌块的干粉料投入搅拌机中(需加入的辅料一同加进)，按水灰比加水搅拌1-2分钟，加入CFW泡沫剂充分均勻搅拌后全部倒入各个模具槽中，将带锯齿(齿距 Icm)的盖板扣在距离模具槽顶部槽边0.5的位置，灰浆发泡隆起直膨胀到盖板为止，形成第二道加强层的筋基；1-2小时后，再次配制加强层的灰浆料，揭开模具槽上的盖板，将灰浆料倒入各个模具槽中，均勻平铺在刚刚初凝并印有锯齿的筋基上，加盖板压平，在模具槽顶部形成第二道厚度为Icm的带筋加强层。
全文摘要
本发明提出一种建筑保温材料，采用循环滚动的操作工艺，通过设置带锯齿(齿距1cm)的滚轮和带锯齿(齿距1cm)的盖板在保温砌块内外两侧各制作一道厚度为1cm的带筋的加强层。使保温砌块在密度不变、保温性能不降低的情况下，强度得到大大提高。本发明以建立自动化控制的生产线为切入点，为规模化生产保温砌块和确保产品质量提供了可能性，也为全面更新以聚苯板为代表的外墙外保温的工程做法创造了条件。
文档编号E04C1/40GK102337767SQ20101022989
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者不公告发明人 申请人:杨里, 王鸿来