绝热矿物泡沫制造技术

本发明专利技术涉及由水泥的浆料和水性泡沫生产绝热矿物泡沫的生产方法。本发明专利技术还涉及由此方法得到的矿物泡沫、其用途和通过此矿物泡沫生产的建筑元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】绝热矿物泡沫
本专利技术涉及具有水泥基料的绝热矿物泡沫的生产方法，涉及由此获得的矿物泡沫，并涉及包括这些泡沫的建筑元件。
技术介绍
通常，矿物泡沫因其绝热性质而非常有利于许多应用。矿物泡沫是以泡沫形式的材料。此材料因其孔和空的空间而通常比常规混凝土的重量更轻。其也被称为水泥泡沫。这些孔或空的空间是因为在矿物泡沫中的空气的存在而产生，它们可以为气泡的形式。用1m3的原材料可以生产约5m3的成品，亦即，一种材料其中20％为材料而80％为空气(这对具有约为400kg/m3的密度的元件是有效的)。当矿物泡沫倾倒进入相当高的元件时，矿物泡沫可能因在凝固的过程中在矿物泡沫中缺少稳定性而塌陷。泡沫的这些塌陷问题可能因为聚结现象，因为奥斯瓦尔德熟化现象或因为排水现象而产生，排水现象特别是因为重力而更显著。因此，在矿物泡沫的生产中的难度在于生产减少这些塌陷问题的稳定的矿物泡沫。然而，已知的方法不能提供足够稳定的矿物泡沫。
技术实现思路
为了符合使用者的要求，已经变得必要的是找到一种新的方式生产高度稳定的矿物泡沫，也就是说，无论是否给定高度都保持其稳定性。因此，本专利技术旨在解决的问题是找到当竖直倾倒泡沫时不塌陷或仅轻微塌陷的稳定矿物泡沫的生产方法。本专利技术涉及产生自泡沫水泥的浆料的密度为100至600kg/m3的矿物泡沫的生产方法以及通过此方法获得的矿物泡沫。根据本专利技术的另一特征，根据本专利技术的矿物泡沫可以用作建筑材料或绝热材料。例如，矿物泡沫可以倾倒在石膏板的两个板之间，或两面砖墙之间或两面承重混凝土墙之间。本专利技术还涉及包括根据本专利技术的矿物泡沫的建筑元件。本专利技术旨在提供一种具有一个或多个如下特性的新型方法：-方法是通用的，也就是说可以从任何类型的水泥生产稳定矿物泡沫；-方法易于实施；-方法可以容易地运输至任何地点或工地；-方法可以以连续的方式实施矿物泡沫。因此可以连续地生产矿物泡沫并不间断地倾倒此泡沫。本专利技术还旨在提供一种具有一个或多个如下特性的新型矿物泡沫：-根据本专利技术的矿物泡沫具有极好的稳定性质。特别地，可以获得当竖直倾倒或从很高高度倾倒泡沫时不塌陷或仅非常轻微地塌陷的泡沫。例如，在从大于或等于2米的高度竖直倾倒时，根据本专利技术的矿物泡沫不塌陷或仅非常轻微地塌陷。-根据本专利技术的矿物泡沫具有极好的热性质，特别是极低的导热性。在建筑材料中非常需要减少导热性，因为这可以为住宅楼和办公楼节约热能。另外，此降低可以减少热桥，特别是在若干层高并使用室内绝热设计的建筑施工中，特别是在中间楼层上减少热桥。方法：本专利技术涉及矿物泡沫的生产方法，其包括如下步骤：(i)分别制备一种或多种水泥的浆料和水性泡沫，所述水性泡沫的气泡的D50小于或等于400μm；(ii)使这种或这些水泥的浆料与水性泡沫均匀化以获得泡沫水泥的浆料；(iii)浇筑泡沫水泥的浆料并待其凝固。根据本专利技术的矿物材料的生产方法可以用于非连续系统或连续系统。在步骤(i)，所述一种或多种浆料可以使用通常用于生产水泥浆料的混合器制备。它们可以是用于浆料的混合器，来自水泥拌合厂的混合器，在2006年4月的欧洲NFEN196-1标准——第4.4段中描述的混合器或具有行星运动的打浆机。所述一种或多种浆料可以通过将各种粉末材料引入混合器来制备。混合粉末以获得均匀的混合物。然后，将水引入混合器。然后，当矿物粒子，例如减水剂、增塑剂、超增塑剂或缓凝剂的掺合料存在于矿物泡沫的配方中时，将它们引入。混合所得糊剂以获得水泥浆料或多种水泥浆料的混合物。优选地，在水泥浆料的制备过程中存在硫酸钙时，在添加水之前或之后将其引入。特别地，在制备铝酸钙水泥的浆料的过程中不引入硫酸钙。优选地，在根据本专利技术的矿物泡沫的生产方法的整个过程中使用抗絮凝桨叶搅拌所述一种或多种浆料。所述多种水泥浆料可以在根据本专利技术的方法中连续地生产。用于生产根据本专利技术的矿物泡沫的泡沫水泥的浆料的水/总水泥的比优选为0.25至0.5，更优选为0.3至0.45。此水/总水泥的比可以例如因为在使用矿物粒子时矿物粒子的需水量而变化。此水/总水泥的比定义为水量(W)的质量与全部水泥的质量(C)的比。在步骤(i)中水性泡沫可以通过将水和发泡剂组合，随后引入气体来生产。此气体优选为空气。空气的引入可以通过搅拌、鼓气或在压力下通过喷射进行。优选地，水性泡沫可以使用紊流起泡机(例如玻璃珠的床)来生产。此类型的起泡机可以在压力下向将空气引入包含发泡剂的水溶液。所述水性泡沫可以在根据本专利技术的方法中连续地生产。产生的水性泡沫具有空气气泡，所述空气气泡具有小于或等于400μm，优选包含100至400μm，更优选包含150至300μm的D50。优选地，产生的水性泡沫具有D50为250μm的空气气泡。气泡的D50通过背散射测量。使用的装置是由Formulaction公司提供的Online。背散射的测量通过预先已知的气泡的体积分数和发泡剂的溶液的折射率可以评估水性泡沫的气泡的D50。在步骤(ii)中，一种或多种水泥的浆料可以与水性泡沫通过任何方式均匀化以获得泡沫水泥的浆料。优选地，根据本专利技术的方法的步骤(ii)可以包括将一种或多种水泥的浆料和水性泡沫引入静态混合器以获得泡沫水泥的浆料。根据本专利技术的合适的静态混合器优选具有以螺旋桨形式的元件以确保完全地径向混合和对液体和气体的每个组合的流的连续区分。根据本专利技术的合适的静态混合器优选具有将径向速度传输至流体的螺旋状元件，所述流体交替地被引导向混合器的一侧，随后引导向其中。顺时针或逆时针引导流体的元件的连续组合引起流体的方向和区域的变化。这两种组合的作用增加了混合的效率。优选地，根据本专利技术的方法中所用的静态混合器是通过将水泥浆料的连续流和水性泡沫的连续流分离来操作的混合器。混合的均匀性基于区域的数量。根据本专利技术的方法，优选使用16个元件以确保良好的均匀性。根据本专利技术的方法的合适的静态混合器优选为以商品名销售的那些。根据更特别的实施方案，水泥浆料以准确的体积流量泵送，所述体积流量是泡沫水泥浆料的目标组合物的函数。随后，此水泥浆料与已经在所述方法的回路中循环的水性泡沫组合。由此产生根据本专利技术的泡沫水泥的浆料。浇筑此泡沫水泥的浆料并待其凝固。根据变体1，根据本专利技术的生产方法的步骤(i)可以包括制备水泥的两种浆料，其中一种为铝酸钙水泥的浆料。根据此变体1，根据本专利技术的生产方法可以包括如下步骤：-分别制备水泥的浆料、铝酸钙水泥的浆料和水性泡沫；-将水泥的浆料与铝酸钙水泥的浆料组合以获得水泥的第三浆料；-使水泥的此第三浆料与水性泡沫均匀化以获得泡沫水泥的浆料；-浇筑泡沫水泥的浆料并待其凝固。根据变体1的特定情况，水泥浆料可以首先与水性泡沫组合以形成泡沫混合物。随后使用混合器将此泡沫混合物与铝酸钙水泥的浆料组合以获得根据本专利技术的泡沫水泥的浆料。浇筑此泡沫水泥的浆料并待其直至凝固。用于组合泡沫混合物和铝酸钙水泥的浆料的混合器优选为静态混合器。有利地，根据本专利技术的方法不需要高压釜步骤，或固化步骤，或热处理步骤(例如在60-80℃下的热处理)以获得根据本专利技术的矿物泡沫。根据本专利技术的矿物泡沫本专利技术还涉及可得自根据本专利技术的方法的矿物泡沫。根据本专利技术的矿物泡沫可以具有100至600kg/m3的密度。优选地，根据本专利技术的矿物泡沫具有100至550kg/m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿物泡沫的生产方法，其包括如下步骤：(i)分别制备一种或多种水泥的浆料和水性泡沫，所述水性泡沫的气泡的D50小于或等于400μm；(ii)使这种或这些水泥的浆料与水性泡沫均匀化以获得泡沫水泥的浆料；(iii)浇筑泡沫水泥的浆料并待其凝固。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.06 FR 12532371.一种矿物泡沫的连续生产方法，其包括如下步骤：(i)分别制备一种或多种水泥的浆料和水性泡沫，所述水性泡沫的气泡的D50小于或等于400μm；(ii)使这种或这些水泥的浆料与水性泡沫均匀化以获得泡沫水泥的浆料，其中泡沫水泥的浆料的水/总水泥的比为0.25至0.5；(iii)浇筑泡沫水泥的浆料并待其凝固。2.根据权利要求1所述的矿物泡沫的生产方法，其中步骤(i)包括制备两种水泥的浆料，其中一种为铝酸钙水泥的浆料。3.根据权利要求1或权利要求2所述的矿物泡沫的生产方法，其中步骤(ii)包括将一种或多种水泥的浆料和水性泡沫引入静态混合器以获得泡沫水泥的浆料。4.得自根据权利要求1至3任一项所述的方法的矿物泡沫。5.根据权利要求4可获得的密度为100至600kg/m3的矿物泡沫。6.根据权利要求4或权利要求5所述的矿物泡沫，其由泡沫水泥的浆料生产，所述泡沫水泥的浆料包含以相对于泡沫水泥的浆料的质量的质量％计的至少如下组分：-20至70％的水泥；-1至5％的硫酸钙；-0.5至10％的铝酸钙水泥；-0.05至3％的减水剂、增塑剂或超增塑剂；-0.001至0.5％的缓凝剂；-0.1至5％的发泡剂；-15至40％的水；以质量百分比表示的铝酸钙水泥/硫酸钙的比为0.5至2.5；以质量百分比表示的硫酸钙/水泥的比为0.03至0.09。7.根据权利要求6所述的矿物泡沫，其中泡沫水泥的浆料包含15至50％的矿物粒子，其中泡沫水泥的浆料中的每种组分的含量的总和等于100％。8.根据权利要求7所述的矿物泡沫，其中矿物粒子选自碳酸钙、二氧化硅、毛玻璃、实心或空心的玻璃珠、玻璃颗粒、泡沫玻璃粉末、二...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·贝尔纳，I·哈维雷，S·迪尚德，S·萨比奥，C·罗伊，
申请(专利权)人：拉法基公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR