一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法：该砌块按重量百分比由以下原料制成：普通硅酸盐水泥32.5或42.5：49～55%，铝厂废渣8～14%，沸石粉4～8%，粉煤灰 1～8%，硬质钙 0.5～0.8%，双氧水2～2.5%，催化剂 0.1～0.2%，增强剂0.3%～0.5%，减水剂 0.3～0.5%，人造无机纤维0.2～0.4%，水24%～28%。本发明提高了泡沫混凝土砌块的强度，同时保证了保温功能，既提高低密度泡沫混凝土砌块的强度又降低导热系数，砌块轻型环保，隔音保温，防水防火，建筑承重力强，能源消耗减小，施工工艺减少，解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
【专利说明】一种泡沬混凝土自保温砌块及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑领域，具体涉及一种泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法。
【背景技术】
[0002]泡沫混凝土是一种质轻、保温隔热和隔音效果良好的新型轻质建筑材料，其制作工艺主要是将发泡剂通过发泡机制成泡沫，发泡的同时将胶凝材料制成浆体，之后把泡沫加入到胶凝材料浆体中现场浇筑或注模成型切割成砌块。随着建筑业的发展和人们生活水平的提高，具有轻质、保温、隔热功能的多孔混凝土砌块用量越来越大。然而，现有的泡沫混凝土砌块还存在一些缺陷，影响了它的应用，其主要缺陷如下:(1)目前制备泡沫混凝土砌块所用的成熟原料绝大多数是普通水泥，成本较高；(2)泡沫混凝土砌块的强度不高，难以达到墙体材料的要求；(3)泡沫混凝土砌块的导热系数较大，起不到自保温效果。因此，如何降低泡沫混凝土的成本，提高泡沫混凝土砌块的强度，降低导热系数，是目前研究泡沫混凝土急需解决的问题。同时，铝厂废渣的存放和排放一方面对环境造成巨大的破坏，另一方面铝厂废渣中有用物质资源的闲置，造成了巨大的浪费。因而，各大高校、科研院所和企业都在寻找铝厂废渣的处理技术。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术中泡沫混凝土砌块生产成本高，强度低及导热系数偏高等问题，提供一种新的泡沫混凝土自保温砌块及其生产方法。该砌块在提高机械强度的同时又能保证保温效果，不仅生产成本低，又解决了工业废弃物环境污染的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种泡沫混凝土自保温砌块，该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5或42.5:49?55%，铝厂废渣8?14%,沸石粉4?8%，粉煤灰I?8%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%。
[0005]基于上述技术方案，该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥42.5:49?52%，铝厂废渣8?12%，沸石粉4?6%，粉煤灰6?8%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%。
[0006]基于上述技术方案，所述原料中还包含有促凝剂，所述促凝剂占原料总组分的0.2 ?0.5%ο
[0007]基于上述技术方案，该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥32.5:51?55%，铝厂废渣11?14%，沸石粉5?8%，粉煤灰I?2%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,促凝剂0.2?0.5%,人造无机纤维 0.2 ?0.4%,水 24% ?28%ο
[0008]基于上述技术方案，所述铝厂废渣主要成分为:Si0220?30%，Ca040?50%，Al2O31?20%，Fe2O3 (5?7%)，其颗粒直径为0.088?0.25毫米，比重为2.7?2.9，容重为 0.8 ?1.0。
[0009]基于上述技术方案，所述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酸酯共聚物。
[0010]一种泡沫混凝土自保温砌块的生产方法，该方法包括以下步骤:
步骤一，按重量百分比投入以下固体原料:普通硅酸盐水泥32.5或42.5:49?55%，铝厂废渣8?14%，沸石粉4?8%，粉煤灰I?8%，硬质钙0.5?0.8%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4% ；
步骤二，掺水搅拌:将计量好的水24?28%加入搅拌机，低速搅拌2?4分钟步骤三，加入发泡料浆:将准确计量的双氧水2?2.5%加入搅拌机，低速搅拌20?30秒钟，配制成发泡料浆
步骤四，成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具；
步骤五，发泡:注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2?3分钟；
步骤六，凝固:发泡后的料浆等待10?15分钟进行凝固；
步骤七，脱模切割:初期凝固后进行脱模切割；
步骤八，养护:将切割成型的泡沫混凝土砌块送入养护室，恒温60?80°C蒸汽养护8?12小时，然后常温养护3?14天。
[0011]基于上述技术方案，所述上述生产方法步骤一:投入固体原料的具体组分为:普通硅酸盐水泥42.5:49?52%，铝厂废渣8?12%，沸石粉4?6%，粉煤灰6?8%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%ο
[0012]基于上述技术方案，所述上述生产方法步骤一中投入的固体原料还包括促凝剂，所述促凝剂占原料总组分的0.2?0.5%。
[0013]基于上述技术方案，所述上述生产方法步骤一:投入固体原料的具体组分为:普通硅酸盐水泥32.5:51?55%，铝厂废渣11?14%，沸石粉5?8%，粉煤灰I?2%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,促凝剂0.2?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%。
[0014]本发明的有益效果:本发明提高了泡沫混凝土砌块的强度，同时保证了保温功能，既提高低密度泡沫混凝土砌块的强度又降低导热系数，为达到相应的要求，本发明选择多种能提高强度减低导热系数的外掺料，包括铝厂废渣、沸石粉、粉煤灰等，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保证保温效果。普通硅酸盐泡沫混凝土砌块密度为500?700kg/m3的抗压强度为3.5?4.2MPa,导热系数在0.10?0.13ff/(m.K)。导热系数和强度达到的国家标准要求，具有较好的性能价格比。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0016]实施例1:一种泡沫混凝土自保温砌块，该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5:54%,铝厂废渣9%，沸石粉4.8%，粉煤灰1%，硬质钙0.5%，双氧水2.5%，催化剂0.1%，增强剂0.3%，减水剂0.5%，人造无机纤维0.3%, 7jC 27%。
[0017]本实施例中的铝厂废渣主要成分为:Si0220?30%，Ca040?50%，Al2O31?20%，Fe2O3 (5?7%)，其颗粒直径为0.088?0.25毫米，比重为2.7?2.9，容重为0.8?1.0。该铝厂废渣为低导热率材料，具有优良的热稳定性及化学稳定性，且不含粘结剂和腐蚀性物质。所述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，也可提高混凝土的强度。
[0018]沸石粉为火山质硅铝酸盐，主要化学成分为S1jP Al 203，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。粉煤灰为一级粉煤灰，呈灰褐色，通常为颗粒状，主要成分为Si02、Al2O3,个别还含有CaO未燃尽的石灰、未发生变化的矿物和碎片等。双氧水作为发泡剂，主要成分为H2O2，可在二氧化锰等催化剂的作用下比较迅速的产生氧气气泡，是一种常用的无毒发泡剂。
[0019]上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法，包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥32.5:54%,铝厂废渣9%，沸石粉4.8%，粉煤灰1%，硬质钙0.5%，催化剂0.1%，增强剂0.3%，减水剂0.5%，人造无机纤维0.3% ；②掺水搅拌:将计量好的占原料百分比27%的水加入搅拌机，低速搅拌2分钟；③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.5%的双氧水加入搅拌机，低速搅拌20秒钟，配制成发泡料浆；④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具；⑤发泡:注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2.5分钟；⑥凝固:注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待13分钟；⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割；⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室，恒温65°C蒸汽养护8小时，然后常温养护12天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块，轻型环保，隔音保温，防水防火，建筑承重力强，能源消耗减小，施工工艺减少，解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
[0020]实施例2:—种泡沫混凝土自保温砌块，该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥42.5:49%,铝厂废渣8%，沸石粉6%，粉煤灰8%，硬质钙0.8%，双氧水2.5%，催化剂0.2%，增强剂0.5%，减水剂0.5%，人造无机纤维0.4%，水24.1%。
[0021]上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法，包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥42.5:49%,铝厂废渣8%，沸石粉6%，粉煤灰8%，硬质钙0.8%，催化剂0.2%，增强剂0.5%，减水剂0.5%，人造无机纤维0.4;②掺水搅拌:将计量好的占原料百分比24.1%的水加入搅拌机，低速搅拌3分钟；③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.5%的双氧水加入搅拌机，低速搅拌25秒钟，配制成发泡料浆；④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具；⑤发泡:注入成型模具的发泡料浆发泡时间为3分钟；⑥凝固:注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待15分钟；⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割；⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室，恒温70°C蒸汽养护10小时，然后常温养护8天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块，轻型环保，隔音保温，防水防火，建筑承重力强，能源消耗减小，施工工艺减少，解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
[0022]实施例3:—种泡沫混凝土自保温砌块，该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥42.5:51%,铝厂废渣10.6%，沸石粉4%，粉煤灰5%，硬质钙0.5%，双氧水2%，催化剂0.1%，增强剂0.3%，减水剂0.3%，人造无机纤维0.2%, 7jC 26%。
[0023]本实施例中的铝厂废渣主要成分为:Si0220?30%，Ca040?50%，Al2O31?20%，Fe2O3 (5?7%)，其颗粒直径为0.088?0.25毫米，比重为2.7?2.9，容重为0.8?1.0。该铝厂废渣为低导热率材料，具有优良的热稳定性及化学稳定性，且不含粘结剂和腐蚀性物质。所述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酸酯共聚物。沸石粉为火山质硅铝酸盐，主要化学成分为S1JPAl 203，占沸石矿物总量的80%。粉煤灰为一级粉煤灰,呈灰褐色,通常为颗粒状,主要成分为Si02、Al2O3,个别还含有CaO未燃尽的石灰、未发生变化的矿物和碎片等。
[0024]上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法，包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥42.5:51%,铝厂废渣10.6%，沸石粉4%，粉煤灰5%，硬质钙0.5%，催化剂0.1%，增强剂0.3%，减水剂0.3%，人造无机纤维0.2;②掺水搅拌:将计量好的占原料百分比26%的水加入搅拌机，低速搅拌4分钟；③加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2%的双氧水加入搅拌机，低速搅拌30秒钟，配制成发泡料浆；④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具；⑤发泡:注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2.5分钟；⑥凝固:注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待13分钟；⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割；⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室，恒温80°C蒸汽养护12小时，然后常温养护14天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块，轻型环保，隔音保温，防水防火，建筑承重力强，能源消耗减小，施工工艺减少，解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
[0025]实施例4:一种泡沫混凝土自保温砌块，该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5:51.75%，铝厂废渣11%，沸石粉7%，粉煤灰2%，硬质钙0.6%，双氧水2.2%，催化剂0.15%，增强剂0.4%，减水剂0.4%，促凝剂0.3%，人造无机纤维0.2%，水24%。本实施例中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。
[0026]上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法，包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥32.5:51.75%，铝厂废渣11%，沸石粉7%，粉煤灰2%，硬质钙0.6%，催化剂0.15%，增强剂0.4%，减水剂0.4%，促凝剂0.3%，人造无机纤维0.2% ；②掺水搅拌:将计量好的占原料百分比24%的水加入搅拌机，低速搅拌2分钟加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.2%的双氧水加入搅拌机，低速搅拌22秒钟，配制成发泡料浆；④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具；⑤发泡:注入成型模具的发泡料浆发泡时间为3分钟；⑥凝固:注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待10分钟；⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割；⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室，恒温60°C蒸汽养护10小时，然后常温养护8天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块，轻型环保，隔音保温，防水防火，建筑承重力强，能源消耗减小，施工工艺减少，解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
[0027]实施例5:—种泡沫混凝土自保温砌块，该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5:52%,铝厂废渣11%，沸石粉5%，粉煤灰1%，硬质钙0.5%，双氧水2%，催化剂0.1%，增强剂0.3%，减水剂0.3%，促凝剂0.3%，人造无机纤维0.2%，水27.3%。
[0028]上述泡沫混凝土自保温砌块的制备方法，包括以下步骤:①投入固体配料:普通硅酸盐水泥32.5:52%,铝厂废渣11%，沸石粉5%，粉煤灰1%，硬质钙0.5%，催化剂0.1%，增强剂0.3%，减水剂0.3%，促凝剂0.3%，人造无机纤维0.2% ；②掺水搅拌:将计量好的占原料百分比27.3%的水加入搅拌机，低速搅拌2分钟加入发泡料浆:将准确计量的占原料百分比2.2%的双氧水加入搅拌机，低速搅拌22秒钟，配制成发泡料浆；④成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具；⑤发泡:注入成型模具的发泡料浆发泡时间为3分钟；?凝固:注入成型模具的发泡料浆快速发泡后等待11分钟；⑦脱模切割:初期凝固后进行脱模切割；⑧养护:切割成型的泡沫混凝土砌块进入养护室，恒温60°C蒸汽养护8小时，然后常温养护4天。通过以上方法加工出来泡沫混凝土自保温砌块，轻型环保，隔音保温，防水防火，建筑承重力强，能源消耗减小，施工工艺减少，解决了施工中的很多工艺安装和构造布置带来的冷桥问题。
[0029]最后，需要说明书是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种泡沫混凝土自保温砌块，其特征是:该砌块按重量百分比由以下原料制成:普通硅酸盐水泥32.5或42.5:49?55%，铝厂废渣8?14%，沸石粉4?8%，粉煤灰I?8%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%。
2.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块，其特征是:该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥42.5:49?52%，铝厂废渣8?12%，沸石粉4?6%，粉煤灰6?8%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%ο
3.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块，其特征是:所述原料中还包含有促凝剂，所述促凝剂占原料总组分的0.2?0.5%。
4.根据权利要求3所述的泡沫混凝土自保温砌块，其特征是:该砌块原料成分为:普通硅酸盐水泥32.5:51?55%，铝厂废渣11?14%，沸石粉5?8%，粉煤灰I?2%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,促凝剂0.2?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%。
5.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块，其特征是:所述铝厂废渣主要成分为:Si0220 ?30%, Ca040 ?50%, Al2O31 ?20%, Fe2O3 (5 ?7%)，其颗粒直径为 0.088 ?0.25毫米，比重为2.7?2.9,容重为0.8?1.0。
6.根据权利要求1所述的泡沫混凝土自保温砌块，其特征是:所述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酸酯共聚物。
7.—种泡沫混凝土自保温砌块的生产方法，其特征是:该方法包括以下步骤: 步骤一，按重量百分比投入以下固体原料:普通硅酸盐水泥32.5或42.5:49?55%，铝厂废渣8?14%，沸石粉4?8%，粉煤灰I?8%，硬质钙0.5?0.8%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4% ； 步骤二，掺水搅拌:将计量好的水24?28%加入搅拌机，低速搅拌2?4分钟步骤三，加入发泡料浆:将准确计量的双氧水2?2.5%加入搅拌机，低速搅拌20?30秒钟，配制成发泡料浆 步骤四，成型:将配制好的发泡料浆快速注入成型模具； 步骤五，发泡:注入成型模具的发泡料浆发泡时间为2?3分钟； 步骤六，凝固:发泡后的料浆等待10?15分钟进行凝固； 步骤七，脱模切割:初期凝固后进行脱模切割； 步骤八，养护:将切割成型的泡沫混凝土砌块送入养护室，恒温60?80°C蒸汽养护8?12小时，然后常温养护3?14天。
8.根据权利要求6所述的生产方法，其特征是:所述步骤一:投入固体原料的具体组分为:普通硅酸盐水泥42.5:49?52%，铝厂废渣8?12%，沸石粉4?6%，粉煤灰6?8%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂0.3?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%。
9.根据权利要求6所述的生产方法，其特征是:所述步骤一中投入的固体原料还包括促凝剂，所述促凝剂占原料总组分的0.2?0.5%。
10.根据权利要求9所述的生产方法，其特征是:所述步骤一:投入固体原料的具体组分为:普通硅酸盐水泥32.5:51?55%，铝厂废渣11?14%，沸石粉5?8%,粉煤灰I?2%，硬质钙0.5?0.8%,双氧水2?2.5%,催化剂0.1?0.2%,增强剂0.3%?0.5%,减水剂.0.3?0.5%,促凝剂0.2?0.5%,人造无机纤维0.2?0.4%,水24%?28%。
【文档编号】C04B14/38GK104478364SQ201410815745
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】王明忠 申请人:王明忠