专利名称：偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土建筑保温材料及其制备方法，特别是一种泡沫混凝土建筑材料及其制备方法。
背景技术：
随着建筑节能法规的颁布与执行，建筑保温材料的研制与应用受到世界各国的普 遍重视，新型保温材料不断的涌现。泡沫混凝土作为一种轻质，保温，节能，防噪，抗震的建筑材料受到广泛关注，越来越多的研究投入到研制容重小，强度高，导热系数小的泡沫混凝土中。目前制备泡沫混凝土所用的胶凝材料主要是水泥、菱镁、石膏三大胶凝材料，其中水泥基泡沫混凝土应用最为广泛。公开号为CN101353265A的“泡沫混凝土制品”采用了偏高岭土粉为外掺料，改善其粘聚性和保水性，而其主要胶凝材料也是硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。专利号为200510035407. 9采用低碱或快硬硫铝酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥制造泡沫混凝土的主要凝胶材料，制备硫铝酸水泥泡沫混凝土。公开号CN101182175 “煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土”，其中水泥重量百分数为20 30%，并掺加煤矸石、粉煤灰、石灰、石膏等组分。公开号为CN101172881 “一种泡沫混凝土及其制备方法”中泡沫混凝土胶凝材料由水泥、粉煤灰和生石灰粉组成，各组分所占干料总重量的百分比分别为30 35%，55 60%，5 10%。现阶段，国内外对泡沫混凝土的研究主要集中在以硅酸盐水泥为胶凝材料的体系，普遍存在以下缺点(I)所用胶凝材料能耗高，污染大，硅酸盐水泥在生产过程中，产生大量的粉尘、烟尘以及二氧化碳、二氧化硫等造成大气污染和温室效应的废气，环境污染极为严重；(2)密度偏大，目前研究所涉及的泡沫混凝土大多在600 1200 kg/m3 ;(3)导热系数较高，密度为500 700kg/m3的泡沫混凝土导热系数一般在O. 120 O. 180W/(m · K) ； (4)强度不高，密度为300 500kg/m3的泡沫混凝土强度难达到墙体材料对泡沫混凝土的要求。碱激发偏高岭土是一种地聚合物胶凝材料，其特点是生产能耗低，CO2排放量少，在已有技术中，偏高岭土多用于净水剂、合成分子筛、生产铝盐、化工产品的无机填料、混凝土掺合料、水性涂料，油漆，腻子及密封胶等添加剂，偏高岭土通过碱激发制备地聚合物胶凝材料的研究处于探索阶段，通常认为制备获得的地聚合物料浆黏度大，容易包裹气泡，且凝结时间快，不易于控制，会使地聚合物制品成型性能不佳，密实度差，导致其应用不广泛，目前尚没有以其作为主要胶凝材料制备泡沫混凝土的相关研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土及其制备方法，解决已有泡沫混凝土强度较低、导热系数较高、容重较大、耗能较高的技术问题。本发明的技术方案
一种偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其组分和质量百分比如下偏高岭土45% 65% ；
粉煤灰0% 25% ；
促凝剂O. 6% 5% ；
碱激发剂30% 36% ；
发泡剂O. 6% I. 2%。—种偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其最佳组分及重量百分比如下
偏高岭土 46. 78% 62. 37%,粉煤灰O 15. 59%,生石灰O. 64% 3. 12%,水玻璃33. 47% 36. 20%,发泡剂 O. 6% I. 2%。所述偏高岭土为天然高岭土经600°C 900°C煅烧所得的200目以上的粉体。·所述碱激发剂是模数为I. O I. 4的水玻璃。所述模数为I. O I. 4的水玻璃是由模数2. 4的水玻璃加入分析纯氢氧化钠调模齐 制成。所述发泡剂是动物蛋白发泡剂、、松香发泡剂、植物蛋白发泡剂或其它复合型发泡剂。所述促凝剂是有效含量为80%以上的磨细生石灰或CaCl2、Ca (NO3) 2等其他钙盐、水泥以及氧化钙量较高的工业废渣。所述粉煤灰是II级粉煤灰或I级粉煤灰。一种应用上述偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土的制备方法，其特征在于步骤如下
步骤I、制备料浆将偏高岭土、粉煤灰、促凝剂按照配合比加入搅拌机中混合搅拌均匀，按比例加入碱激发剂和水搅拌制备成料浆；
步骤2、制备泡沫在制备料浆的同时，将发泡剂按照配合比与水按1:15的比例稀释，采用高速搅拌机或真空发泡机制备细密稳定的泡沫；
步骤3、混泡工艺根据密度设计要求将制备获得的泡沫按体积比混入搅拌均匀的料衆中搅拌混泡，泡沫与料衆的体积比为I 4倍,搅拌2. 5 3min至泡沫均勻分散于料衆中，制成新拌偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土。所述步骤3后进行步骤4浇注养护，将混泡均匀的料浆注模成型，养护后拆模，制得偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土制品，所述泡沫混凝土制品在标准养护28d测得的干体积密度为368 1049kg/m3,抗压强度O. 4 19. 3MPa，导热系数O. 080 O. 150W/ (m .K)。本发明采取上述措施，所制备的地聚合物泡沫混凝土具有如下特征
本发明以碱激发偏高岭土基地聚合物为主要胶凝材料，采用物理发泡的方法制备一种新型无机的地聚合物泡沫混凝土。采用一种浆体黏度高，凝结硬化快，早期强度高，导热系数小，生产能耗低，CO2排放量少的环境友好材料一碱激发偏高岭土基地聚合物为胶凝材料，制备出一种新型无机地聚合物泡沫混凝土，具有绿色环保、力学性能较好、导热系数小的特点。相对于以硅酸盐水泥为胶凝材料的水泥基泡沫混凝土，地聚合物泡沫混凝土具有强度高、导热系数低、隔热性能好等优点。I.本发明的泡沫混凝土是一种绿色环保型的建筑节能保温材料。采用生产能耗低和二氧化碳排放量非常低的地聚合物作为胶凝材料，其生产能耗仅为生产水泥的1/6 1/4，相比常用的水泥基泡沫混凝土更为环保。本发明克服了偏高岭土基地聚合物不易作为主要胶凝材料制备泡沫混凝土的技术偏见，而将其应用在泡沫混凝土中可变害为利，料浆黏度大更易于包裹气泡，凝结硬化快可使浇注稳定性更好，对泡沫在体系中的稳定极为有利，且凝结时间快，可使浇注稳定性更好，对泡沫在体系中的稳定极为有利。2..本发明首次将碱激发偏高岭土基地聚合物与物理发泡的方法结合制备泡沫混凝土，制备出密度368 1049kg/m3，抗压强度O. 4 19. 3MPa的新型无机偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，配合比和性能如表I所示。3.本发明制备的地聚合物泡沫混凝土，其特征还在于可采用工业废渣粉煤灰作为外掺料等量取代偏高岭土，粉煤灰和偏高岭土质量比为10%时，有利于泡沫混凝土 力学性能的提高，配合比和性能如表I所示。表I不同泡沫体积及粉煤灰掺量制备的地聚合物泡沫混凝土的性能
权利要求
1.一种偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其组分和质量百分比如下 偏高岭土45% 65% ； 粉煤灰0% 25% ； 促凝剂0. 6% 5% ； 碱激发剂30% 36% ； 发泡剂0. 6% I. 2%。
2.一种偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于其组分及重量百分比如下 偏高岭土 46. 78% 64. 27%,粉煤灰0 15. 59%,生石灰0. 64% 3. 12%,水玻璃33. 47% 36. 20%,发泡剂 0. 6% I. 2%。
3.根据权利要求I所述的偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述偏高岭土为天然高岭土经600°C 900°C煅烧所得的200目以上的粉体。
4.根据权利要求I所述的偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述碱激发剂是模数为I. 0 I. 4的水玻璃。
5.根据权利要求4所述的偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述模数为I. 0 I. 4的水玻璃是由模数2. 4的水玻璃加入分析纯氢氧化钠调模剂制成。
6.根据权利要求I所述的偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述发泡剂是动物蛋白发泡剂、松香发泡剂或植物蛋白发泡剂。
7.根据权利要求I所述的偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述促凝剂是CaO有效含量为80%以上的磨细生石灰、钙盐、水泥或含氧化钙的工业废渣。
8.根据权利要求I所述的偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土，其特征在于所述粉煤灰是I级粉煤灰或II级粉煤灰。
9.一种权利要求1-8任意一项偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土的制备方法，其特征在于步骤如下 步骤I、制备料浆将偏高岭土、粉煤灰、促凝剂按照配合比加入搅拌机中混合搅拌均匀，按比例加入碱激发剂和水搅拌制备成料浆； 步骤2、制备泡沫在制备料浆的同时，将发泡剂按照配合比与水按1:15的比例稀释，采用高速搅拌机或真空发泡机制备细密稳定的泡沫； 步骤3、混泡工艺根据密度设计要求将制备获得的泡沫按体积比混入搅拌均匀的料衆中搅拌混泡，泡沫与料衆的体积比为I 4倍,搅拌2. 5 3min至泡沫均勻分散于料衆中，制成新拌偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土。
10.根据权利要求9所述偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土的制备方法，其特征在于所述步骤3后进行步骤4浇注养护，将混泡均匀的料浆注模成型，养护后拆模，制得偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土制品，所述泡沫混凝土制品在标准养护28d测得的干体积密度为.368 1049kg/m3，抗压强度 0. 4 19. 3MPa,导热系数 0. 080 0. 150W/ (m K)。
全文摘要
一种偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土及其制备方法，将偏高岭土、粉煤灰、促凝剂按照配合比加入搅拌机中混合搅拌均匀，按比例加入碱激发剂和水搅拌制备成料浆；在制备料浆的同时，将发泡剂按照配合比与水按1:15的比例稀释，采用高速搅拌机或真空发泡机制备细密稳定的泡沫；根据密度设计要求将制备获得的泡沫按体积比混入搅拌均匀的料浆中搅拌混泡，泡沫与料浆的体积比为1～4倍，搅拌2.5～3min至泡沫均匀分散于料浆中，制成新拌偏高岭土基地聚合物泡沫混凝土。与以硅酸盐水泥为主要胶凝材料的传统水泥基泡沫混凝土相比，具有绿色环保、强度较高，导热系数低，保温隔热性能好等特点，可用于生产各种泡沫混凝土制品。
文档编号C04B38/02GK102701656SQ20121020738
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者兰聪, 彭小芹, 耿建强, 陈超衍, 黄涛 申请人:重庆大学