專利名稱：一種阻燃保溫泡沫混凝土及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于阻燃保溫建筑材料，具體地說是一種阻燃保溫泡沫混凝土及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前中國建筑節(jié)能保溫工程大量使用保溫材料，由于很多材料阻燃效果不佳，極易出現(xiàn)火災(zāi)，所以中國建筑節(jié)能市場迫切需要阻燃保溫材料。無機泡沫保溫材料燃燒性能達(dá)到不燃A級。在無機泡沫材料中，泡沫玻璃、泡沫鋁、泡沫陶瓷的價格高，不能成為阻燃保溫建筑材料的主要來源。巖棉礦棉等纖維保溫材料雖然價格略低，但仍遠(yuǎn)高于泡沫混凝土和加氣混凝土材料。從保溫性、安全性、不燃性等方面考慮泡沫混凝土和加氣混凝土仍是有機保溫建筑材料的最佳替代品。已有技術(shù)泡沫混凝土是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質(zhì)材料、鈣質(zhì)材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護而成的一種多孔材料。加氣混凝土和泡沫混凝土在氣孔結(jié)構(gòu)和保溫性等方面相仿，與加氣混凝土相比，泡沫混凝土存在如下優(yōu)點1.生產(chǎn)過程中不需蒸壓， 能耗少；2.施工方式靈活，既可現(xiàn)場澆筑、又可制成各種預(yù)制品，廣泛應(yīng)用于屋面、墻體和地面地暖保溫等工程領(lǐng)域；3.泡沫混凝土采用現(xiàn)澆方式用于屋面地面施工，具有施工速度快；泡沫混凝土與基層結(jié)合力高、整體性好；實現(xiàn)找平、找坡、保溫工序三位一體，節(jié)約施工時間，提高建筑工程效率。泡沫混凝土在實現(xiàn)建筑節(jié)能的同時，能夠確保防火安全和使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)泡沫混凝土的缺點是強度低、收縮大、易吸水開裂；這些缺點限制了泡沫混凝土材料的推廣應(yīng)用。因此發(fā)明一種原料便宜、生產(chǎn)方法簡單、強度高、收縮小、憎水型、阻燃保溫性能好的阻燃保溫泡沫混凝土及其制備方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原料便宜、生產(chǎn)方法簡單、強度高、收縮小、憎水型、阻燃保溫性能好的阻燃保溫泡沫混凝土；本發(fā)明的另一目的在于提供該阻燃保溫泡沫混凝土的制備方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下一種阻燃保溫泡沫混凝土，由下列質(zhì)量比的物質(zhì)組成水泥30-60 份礦粉10-40 份纖維素醚0. 02-0. 2份無水硬石膏 1-10份發(fā)泡劑0.1-0. 4 份
粉煤灰30-70份
減水劑0. 05-1. 0份硅烷憎水劑0.05-1.0份聚丙烯纖維0.06-0. 2份
水
0. 30-0. 60 份 C(1)所述水泥為42. 5級的普通硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥中的一種；(2)所述粉煤灰為燃煤電廠干排I級低鈣粉煤灰、II級低鈣粉煤灰、I級高鈣粉煤灰、II級高鈣粉煤灰中的一種或一種以上的混合物；
(3)所述礦粉為S95Q8d活性指數(shù)彡95% )、S105Q8d活性指數(shù)彡105 %), S115Q8d活性指數(shù)彡115% )中的一種或一種以上的混合物；(4)所述減水劑為三聚氫胺高效減水劑或萘系高效減水劑的一種；(5)所述纖維素醚為羥乙基甲基纖維素醚或羥丙基甲基纖維素醚中的一種，粘度范圍1萬-3萬；(6)所述聚丙烯纖維，長度范圍為3mm-10mm。(7)所述發(fā)泡劑為高性能復(fù)合發(fā)泡劑。阻燃保溫泡沫混凝土的制備方法如下(1)將水泥、粉煤灰、礦粉、減水劑、纖維素醚、憎水劑、石膏、聚丙烯纖維混合均勻制得干粉料；(2)將發(fā)泡劑用水稀釋，用空氣壓縮發(fā)泡機將發(fā)泡劑水溶液制成泡沫；(3)將步驟⑴制得的干粉料加水?dāng)嚢杈鶆颍?4)將步驟( 制備的泡沫加入水泥料漿中混合攪拌均勻，制得阻燃保溫泡沫混凝土。本發(fā)明的要點在于由水泥、粉煤灰、礦粉、減水劑、纖維素醚、硅烷憎水劑、無水硬石膏、聚丙烯纖維以及發(fā)泡劑等材料混合而成泡沫混凝土。本發(fā)明使用的粉煤灰為燃煤電廠干排I級低鈣粉煤灰、II級低鈣粉煤灰、I級高鈣粉煤灰、II級高鈣粉煤灰等的一種或一種以上的混合物。礦粉為S95Q8d活性指數(shù)彡95% )、S105Q8d活性指數(shù)彡105% )、S115 活性指數(shù)彡115% )中的一種或一種以上的混合物。纖維素醚為羥乙基甲基纖維素醚或羥丙基甲基纖維素醚，粘度范圍1萬-3萬。減水劑為三聚氫胺高效減水劑或萘系高效減水劑。聚丙烯纖維，長度范圍為3mm-10mm。發(fā)泡劑為高性能復(fù)合型發(fā)泡劑。原料便宜、生產(chǎn)方法簡單、強度高、收縮小、憎水型、阻燃保溫性能好的阻燃保溫泡沫混凝土的制備方法如下(1)將水泥、粉煤灰、礦粉、減水劑、纖維素醚、憎水劑、石膏、抗裂纖維混合均勻制得干粉料。(2)將發(fā)泡劑用水稀釋，用空氣壓縮發(fā)泡機將發(fā)泡劑水溶液制成泡沫；(3)將步驟⑴制得的干粉料加水?dāng)嚢杈鶆颍?4)將步驟( 制備的泡沫加入水泥料漿中混合攪拌均勻，制得阻燃保溫泡沫混凝土。本發(fā)明將粉煤灰、礦粉和石膏結(jié)合起來，充分利用石膏水化的微膨脹特性以及對粉煤灰和礦粉的硫酸鹽活性激發(fā)效應(yīng)，在高效減水劑、纖維素醚、憎水劑、聚丙烯纖維等組份的改性作用下，制備出一種原料便宜、生產(chǎn)方法簡單、強度高、收縮小、憎水型、阻燃保溫性能好的阻燃保溫泡沫混凝土。與現(xiàn)有技術(shù)泡沫混凝土相比，本發(fā)明表現(xiàn)出如下特點1.水泥、粉煤灰、礦粉、無水硬石膏四元水化體系中，無水硬石膏以及水泥水化的堿激發(fā)作用加速了粉煤灰、礦粉的二次水化反應(yīng)，有效彌補了粉煤灰早期水化強度偏低的問題。2.高效減水劑的應(yīng)用可改善泡沫混凝土的下列性能①降低水料比，提高泡沫混凝土的強度，彌補其強度差的不足；②漿體用水量減小，泡沫混凝土在干燥過程中由于水份蒸發(fā)而損失的體積小，降低體積收縮。③提高泡沫混凝土漿料的內(nèi)聚性，有利于泡沫的穩(wěn)定，使得泡沫孔徑更加均勻；減少泡沫上浮合并的幾率，減少泌水通道，有利于降低吸水率。高效減水劑的應(yīng)用可提高泡沫混凝土的抗壓強度、降低收縮、降低吸水率。3.采用纖維素醚可減小孔徑尺寸，改善泡沫混凝土孔徑的均勻性，提高泡沫混凝土的保溫隔熱性能和抗壓強度。纖維素醚可增加漿體的粘稠度，有利于泡沫的穩(wěn)定，降低小泡上浮合并成大泡的幾率。試驗表明，與基準(zhǔn)泡沫混凝土相比，摻加纖維素醚后，泡沫混凝土孔徑尺寸變小，孔徑更加均勻?？讖降某叽缭叫。浔馗魺嵝阅茉胶?，而且泡孔間壁形成的網(wǎng)絡(luò)骨架更堅固?？讖皆骄鶆颍菽炷恋膹姸染驮礁?。因而摻加纖維素醚有利于泡沫混凝土強度的提高和保溫隔熱性能的改善。4.石膏在水化過程中具有一定的微膨脹效應(yīng)，可在一定程度上補償水泥基材料水化過程中固有的體積收縮變形。同時，粉煤灰自身較高的細(xì)度及本身堅強的微集料支撐效應(yīng)，強化了泡沫混凝土微結(jié)構(gòu)，阻止了體積收縮變形。另一方面，高效減水劑的加入減少了用水量，也降低了塑形收縮變形。此外，摻入的抗裂組份-聚丙烯纖維可有效阻止泡沫混凝土表面的裂紋發(fā)展，提高抗裂性能，因而泡沫混凝土在整體結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出優(yōu)良的體積穩(wěn)定性。5.憎水劑添加后能同水泥水化產(chǎn)物中的羥基基團形成穩(wěn)固的化學(xué)健合，牢固地結(jié)合在泡孔間壁水泥基體孔壁的表面。由于憎水的有機官能團朝向孔壁的外側(cè)，使得泡孔間壁水泥基體孔隙的表面獲得一定的憎水性，為泡沫混凝土帶來了較好的整體憎水效果。6.粉煤灰和礦粉等工業(yè)廢料的利用有利于環(huán)保節(jié)能。本發(fā)明的優(yōu)點如下1.本發(fā)明泡沫混凝土強度高、收縮低、憎水性好。2.保溫隔熱性能優(yōu)異，能滿足建筑物不同的保溫要求。
3.制備工藝簡單。4.充分利用了粉煤灰、礦粉等工業(yè)廢料，具有利廢、節(jié)能等優(yōu)異的環(huán)保效應(yīng)以及較好的經(jīng)濟效益。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容。實施例1 阻燃保溫泡沫混凝土 1按照下述質(zhì)量比配制水泥40份、粉煤灰42份、礦粉18份、 減水劑0. 2份、纖維素醚0. 03份、憎水劑0. 2份、石膏4. 8份、聚丙烯纖維0. 08份、發(fā)泡劑 0. 20 份、水 0. 33 份。制備方法如下(1)將水泥、粉煤灰、礦粉、減水劑、纖維素醚、憎水劑、石膏、抗裂纖維混合均勻制得干粉料。(2)將發(fā)泡劑用水稀釋，用空氣壓縮發(fā)泡機將發(fā)泡劑水溶液制成泡沫；(3)將步驟⑴制得的干粉料加水?dāng)嚢杈鶆颍?4)將步驟( 制備的泡沫加入水泥料漿中混合攪拌均勻，制得阻燃保溫泡沫混凝土。實施例2 阻燃保溫泡沫混凝土 2按照下述質(zhì)量比配制水泥50份；粉煤灰25份；礦粉25 份；減水劑0. 4份；纖維素醚0. 03份；憎水劑0. 4份；石膏2份；聚丙烯纖維0. 16份；發(fā)泡劑0.21份；水0.31份。制備方法同實施例1。實施例3 阻燃保溫泡沫混凝土 3按照下述質(zhì)量比配制水泥60份；粉煤灰12份；礦粉28 份；減水劑0. 3份；纖維素醚0. 05份；憎水劑0. 2份；石膏1. 2份；聚丙烯纖維0. 24份；發(fā)泡劑0. 20份；水0. 32份。制備方法同實施例1。實施例4(對比例)傳統(tǒng)泡沫混凝土 4按照下述質(zhì)量比配制水泥100份；發(fā)泡劑0. 20份；水0. 5份。制備方法同實施例1。本發(fā)明實施例1-3及傳統(tǒng)泡沫混凝土實施例4制得的泡沫混凝土性能見表一。表一泡沫混凝土性能
權(quán)利要求
1.-種阻燃保溫泡沫混凝土，由下列質(zhì)量比的物質(zhì)組成水泥30-60份礦粉10-40份纖維素醚0.02-0. 2份無水硬石膏 1-10份發(fā)泡劑 0. 1-0. 4份粉煤灰30-70份減水劑0. 05-1. 0份硅烷憎水劑0.05-1.0份聚丙烯纖維0.06-0. 2份水0. 30-0. 60 份,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃保溫泡沫混凝土，其特征在于(1)所述水泥為42.5級的普通硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥中的一種；(2)所述粉煤灰為燃煤電廠干排I級低鈣粉煤灰、II級低鈣粉煤灰、I級高鈣粉煤灰、 II級高鈣粉煤灰中的一種或一種以上的混合物；(3)所述礦粉為S95，28d活性指數(shù)彡95%,S105，28d活性指數(shù)彡105%, S115，28d活性指數(shù)彡115%中的一種或一種以上的混合物；(4)所述減水劑為三聚氫胺高效減水劑或萘系高效減水劑的一種；(5)所述纖維素醚為羥乙基甲基纖維素醚或羥丙基甲基纖維素醚中的一種，粘度范圍 1萬-3萬；(6)所述聚丙烯纖維，長度范圍為3mm-10mm。
3.一種阻燃保溫泡沫混凝土的制備方法如下(1)將水泥、粉煤灰、礦粉、減水劑、纖維素醚、憎水劑、石膏、聚丙烯纖維混合均勻制得干粉料；(2)將發(fā)泡劑用水稀釋，用空氣壓縮發(fā)泡機將發(fā)泡劑水溶液制成泡沫；(3)將步驟(1)制得的干粉料加水?dāng)嚢杈鶆颍?4)將步驟( 制備的泡沫加入水泥料漿中混合攪拌均勻，成型干燥后制得阻燃保溫泡沫混凝土。
全文摘要
本發(fā)明屬于阻燃保溫建筑材料，一種阻燃保溫泡沫混凝土及其制備方法?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點是泡沫混凝土強度低、收縮大、易吸水開裂。本發(fā)明由下列質(zhì)量比的物質(zhì)組成水泥30-60份；粉煤灰30-70份；礦粉10-40份；硅氧烷減水劑0.05-1.0份；纖維素醚0.02-0.2份；硅烷憎水劑0.05-1.0份；無水硬石膏1-10份；聚丙烯纖維0.06-0.2份；發(fā)泡劑0.1-0.4份；水0.30-0.60份。本發(fā)明的優(yōu)點如下泡沫混凝土強度高、收縮低、憎水性好；保溫隔熱性能優(yōu)異，能滿足建筑物不同的保溫要求；制備工藝簡單；利用粉煤灰、礦粉等工業(yè)廢料，有利于環(huán)境保護。
文檔編號C04B38/02GK102320858SQ20111023214
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者楊淑賢 申請人:楊淑賢