一种泡沫混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种泡沫混凝土及其制备方法，属于混凝土材料技术领域，所述泡沫混凝土由干料、水、减水剂和发泡剂组成；所述干料包括高阿利特胶凝材料40～55wt.％、干电石渣27～42wt.％、轻质碳酸钙2～5wt.％、天然纤维1～3wt.％、促硬剂10～15wt.％。本发明专利技术采用高阿利特胶凝材料，可极大增强水泥的早期强度；并且利用水泥窑尾烟气养护泡沫混凝土，不仅使烟气中的热量得到有效利用，而且降低水泥厂CO2排放量。放量。

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于混凝土材料
，具体涉及一种泡沫混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，泡沫混凝土得到飞速发展，已经成为广泛应用的土木工程材料，具有许多优异的性能，如体积密度小、热工性能好、抗震性能优异、隔声性能好等。泡沫混凝土可用于建筑物墙体和屋面保温隔热，矿山回填工程，地基工程、挡土墙工程和环境工程中。由泡沫混凝土制成的外墙保温板具有轻质、保温、抗裂等一系列优良的性能，适用于工业和民用建筑，增强建筑外墙外保温防火性能和居住条件，节约能源，保护环境。
[0003]目前预制泡沫混凝土生产存在以下三方面问题：一是料浆凝结硬化慢，易塌模；二是收缩大，易开裂；三是养护周期一般为7～28天，周期长。中国专利技术专利申请201410530304.9公开了一种高强保温泡沫混凝土及其制备方法，采用硫铝酸盐水泥制备泡沫混凝土，满足脱模速度和生产效率的需要，但硫铝酸盐水泥后期强度下降且易碳化，泡沫混凝土碳化收缩大，耐久性较差；中国专利技术专利申请201710429087.8公开了一种以二氧化碳为发泡气体的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土及其制备方法，采用硫铝酸盐水泥、矿物掺合料、二氧化碳发泡剂、稳泡剂和水制备泡沫混凝土，虽然CO2导热系数低于空气，但是气泡中CO2易被硫铝酸盐水泥吸收生成CaCO3，造成孔壁疏松多孔。此外，大量研究利用人造纤维降低泡沫混凝土的收缩，但人造纤维造价高。为了缩短泡沫混凝土养护时间，中国专利技术专利202210895977.9将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于常温、二氧化碳分压为0.1～1.0MPa的碳化釜内碳化养护0.5～2h，即得成品，但该专利技术实现工业化生产较为困难。
[0004]本专利技术提供了一种泡沫混凝土，由高阿利特胶凝材料和干电石渣作为胶凝材料，轻质碳酸钙作为稳泡剂和成核剂，聚氨酯作为发泡剂，纤维作为减缩剂。本专利技术提供了一种泡沫混凝土的制备方法：利用水泥窑尾烟气养护泡沫混凝土，可显著降低水泥厂CO2排放量，同时短时间内提高泡沫混凝土强度。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种泡沫混凝土及其制备方法，以至少解决上述部分技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种泡沫混凝土，由干料、水、减水剂和发泡剂组成；
[0008]所述干料包括以下质量百分比计的成分：
[0009][0010]所述水的用量由泡沫混凝土浆体的空心圆筒流动度为180
±
20mm确定；
[0011]所述减水剂为粉剂，掺量为干料总量的0.8
‰
～1.2
‰
；
[0012]所述发泡剂为聚氨酯发泡剂；
[0013]所述泡沫混凝土料浆密度为2000～2100kg/m3。
[0014]进一步地，所述高阿利特胶凝材料由95％熟料和5％石膏组成，熟料包括以下质量百分比计的矿物成分：
[0015][0016]进一步地，所述熟料由钙质材料(石灰石、白云石)、硅质材料(页岩、粉砂岩)、铝质材料(粉煤灰、钢渣)、矿化剂和晶种经高温煅烧而成，煅烧温度为1450～1530℃、煅烧时间为20～90min，将烧成的颗粒和适量的石膏经过粉磨后，制得比表面积为380～500kg/m2的高阿利特胶凝材料。
[0017]所述矿化剂为磷石膏、氟石膏、锰渣、重晶石、磷渣、镍渣、锶废渣的一种或多种。
[0018]所述晶种采用专利号为CN104926164B、专利名称为一种小颗粒水泥熟料中的所述水泥熟料。
[0019]所述熟料的三率值范围为：KH 0.91～0.95；SM 2.4～3.2；IM 0.9～1.7。
[0020]进一步地，所述干电石渣的成分为Ca(OH)2、细度为45μm～100μm、中位径为8～10μm。
[0021]进一步地，所述轻质碳酸钙为文石型碳酸钙，其细度为800目，轻质碳酸钙作为稳泡剂和成核剂。
[0022]进一步地，所述天然纤维由植物纤维和纤维状硅灰石按质量比为5:1组成，其中植物纤维为椰壳纤维或剑麻纤维中一种或两种，植物纤维长度为1～10mm，纤维状硅灰石长度为20～200μm；所述植物纤维经过180℃、1MPa的水蒸气条件下压蒸8～12h后，取出清洗烘干，去糖化；随后，采用紫外灯照射8～12h，改变植物纤维微观结构，增加纤维与基体的粘结力。
[0023]进一步地，所述促硬剂的矿物组成为玻璃态C
12
A7和混合石膏。
[0024]一种泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0025]步骤1、将加气混凝土的各原料分别按配比进行称量；
[0026]步骤2、将称量好的干料和减水剂加入搅拌机中搅拌为均匀的混合物料；
[0027]步骤3、在发泡机中按比例加入发泡剂和发泡所需的水，产生泡沫；
[0028]步骤4、将混合物料中加入水，直到料浆的稠度为160～200mm；
[0029]步骤5、根据泡沫混凝土容重M需要，按照公式V
泡
＝1
‑
M/ρ
料
计算出泡沫的添加体积V
泡
，将泡沫加入料浆中并搅拌3～4min，公式中，M为泡沫混凝土容重，ρ
料
为料浆密度；
[0030]步骤6、将料浆浇筑到模具中，在50℃环境中养护6～8h，脱模后，按规格要求进行切割；
[0031]步骤7、将切割好的泡沫混凝土进行窑尾烟气养护。
[0032]进一步地，所述步骤7包括：
[0033]步骤71、将切割后的泡沫混凝土置于密闭设备中，并抽真空；
[0034]步骤72、将窑尾袋收尘排出的烟气引入所述密闭设备中，在2小时内升压至1.0～2.0MPa，打开密封设备上的微启式排气阀，使气体流动的同时保证设备工作压力为1.0～2.0MPa，持续时间为12～24小时。
[0035]步骤73、缓慢排气降温，取出泡沫混凝土。
[0036]进一步地，所述窑尾袋收尘排出的烟气，其温度为40～70℃，CO2浓度为15～20％。
[0037]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0038](1)GB199《快硬硅酸盐水泥》为了提高水泥的早期强度，要求提高C3S含量，而快硬硅酸盐水泥熟料中C3S含量为50～60％，C3S含量不宜过高，否则煅烧困难，水泥性能会下降。本专利技术采用的高阿利特胶凝材料，其C3S含量超过64％，可极大增强水泥的早期强度。
[0039](2)由于所述高阿利特胶凝材料熟料的C3S含量过高，目前工业生产较难实现，为此本专利技术通过以下三点措施实现工业烧成：
[0040]第一、采用白云石提供MgO作为固溶剂，降低烧成温度，让C3S大量形成。从安定性角度考虑，一般石灰质原料中MgO含量小于3.0％，本专利技术生料中MgO含量明显较高，以确保C3S大量形成，同时形成一定量的方镁石，多余的方镁石在泡沫混凝土碳化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泡沫混凝土，其特征在于，由干料、水、减水剂和发泡剂组成；所述干料包括以下质量百分比计的成分：所述水的用量由泡沫混凝土浆体的空心圆筒流动度为180
±
20mm确定；所述减水剂为粉剂，掺量为干料总量的0.8
‰
～1.2
‰
；所述发泡剂为聚氨酯发泡剂；所述泡沫混凝土料浆密度为2000～2100kg/m3。2.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述高阿利特胶凝材料由95％熟料和5％石膏组成，熟料包括以下质量百分比计的矿物成分：3.根据权利要求2所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述熟料由钙质材料、硅质材料、铝质材料、矿化剂和晶种经高温煅烧而成，煅烧温度为1450～1530℃、煅烧时间为20～90min，将烧成的颗粒和石膏经过粉磨后，制得比表面积为380～500kg/m2的高阿利特胶凝材料。4.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述干电石渣的成分为Ca(OH)2、细度为45μm～100μm。5.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述轻质碳酸钙为文石型碳酸钙，其细度为800目。6.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述天然纤维由植物纤维和纤维状硅灰石按质量比为5:1组成，其中植物纤维为椰壳纤维或剑麻纤维中一种或两种，植物纤维长度为1～10mm，纤维状硅灰石长度为20～200μm；所述植物纤维经过180℃、1MPa的水蒸气条件下压蒸8～12h后，取出清洗烘干，去糖化；随后，采用紫外灯照射8～12h，改变植物纤维微观结构，增加纤维与基体的粘结力。7.根据权利要求1所述的一种泡沫混...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏艳晴，王宁，阳黎，
申请(专利权)人：嘉华特种水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：