一种废渣泡沫混凝土与纳米孔真空板复合材料的制造方法技术

一种废渣泡沫混凝土与纳米孔真空板复合材料的制造方法，属于资源综合利用领域和建材领域。本发明专利技术采用各种工业废渣或经过分选的部分建筑垃圾为主要原料制造高强度泡沫混凝土与纳米孔真空绝热板的复合材料。采用纳米孔真空绝热板置于泡沫混凝中间一次性浇筑成型，形成自带具有装饰功能的抗冲击密封层。本发明专利技术的复合墙体材料传热能力可比普通墙体下降100%以上，可使墙体的总厚度和总重量都降低30%以上，解决目前住宅产业化的墙体材料安装不便的瓶颈问题，并由于减少了墙体厚度和重量而带动降低钢结构和建筑基础的造价。墙体材料比传统水泥制造的住宅产业化的墙体材料抗冲击强度大幅度提高，耐候性大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于资源综合利用领域和建材领域，特别涉及一种利用各种工业废渣及经分选的建筑垃圾制造泡沫混凝土并与纳米孔真空绝热板复合制造复合墙体材料的方法。
技术介绍
我国快速的工业发展导致了大量工业固体废弃物的堆存。根据《2010-2011年度大宗工业固体废物综合利用发展报告》提供的数据，2011年我国大宗工业固体废物总产生量为34.6亿吨，综合利用量为15.8亿吨，当年净增堆存18.8亿吨。另外根据工信部《大宗工业固废综合利用“十二五”规划》的预测，到2015年我国大宗工业固废的堆存总量将达到270亿吨，相当于满载的重载列车首尾相连绕地球50圈。此外，我国的城镇化建设每年还产生大量的建筑垃圾。而我国基础建设目前每年消耗160亿吨以上的天然矿物原料。因此，急需更好的能够将大量固体废弃物转化为建筑材料的创新技术。在现有技术中，泡沫混凝土主要用来制成砌块，用来填充框架结构或砌筑自保温的承重或非承重墙体或现场浇注用于建筑外墙的保温。专利CN102501299A《一种泡沫混凝土保温砌块的制备方法》公开了一种泡沫混凝土保温砌块的制备方法，其制备工艺为:用发泡机将发泡剂用机械方式充分发泡，并与水泥浆均匀混合，然后经过泵送系统将泡沫混凝土输送到模具进行大块浇筑；将大块泡沫混凝土切割成符合尺寸要求的小块泡沫混凝土 ；在成品模具内部对此放置成型的泡沫混凝土块，在模具中灌入混凝土，压振成型后撤掉成品模具，得到成型砌块；将上述的成型砌块放置一段时间后得到成品。近几年也出现了泡沫混凝土与面板复合的建筑的外墙外材料。专利CN102491699A《一种复合装饰泡沫混凝土砌块及其制作方法》提供了一种复合装饰泡沫混凝土砌块及其制作方法，包括泡沫混凝土砌块本体，所述泡沫混凝土砌块本体的至少一个侧壁复合有装饰面板；所述装饰面板上设连接结构将装饰面板和泡沫混凝土砌块复合为一体。所述装饰面板为装饰瓷砖、大理石或人造大理石；所述连接结构为楔形凸块或凸条。装饰面板与泡沫混凝土砌块复合为一体，无需在将墙砌好后再进行外墙装饰，使用更加方便，且装饰效果好。在利用固体废弃物生产泡沫混凝土方面也有一些新的技术出现。专利CN102815964A《一种建筑垃圾回收再利用工艺》公开了一种建筑垃圾回收再利用工艺，包括以下步骤:一、废混凝土、废砂浆与废砖渣收集；二、破碎与筛分:对所收集废混凝土、废砂浆与废砖渣进行破碎与筛分，获得再生粗骨料和再生细骨料；三、泡沫混凝土制备:水泥浆料制备:对水泥、水以及再生粗骨料和再生细骨料进行均匀搅拌后获得水泥浆料；泡沫稀释液添加:将由发泡剂和水均匀混合形成的泡沫稀释液，添加至水泥浆料中并搅拌均匀制得泡沫混凝土。专利CN102040362A《利用废弃水泥砂浆的泡沫混凝土材料、混凝土及制备方法》涉及一种利用废弃水泥砂浆制作泡沫混凝土材料、混凝土及制备方法，所述泡沫混凝土材料包括:废弃水泥砂浆、水泥、木胶粉、石膏、熟石灰、发泡剂泡沫。专利CN101182175《煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土》涉及轻质泡沫混凝土。该专利技术由煤矸石、粉煤灰、水泥、石灰、石膏、填料及发泡剂组成。但是目前现有技术中所制备的泡沫混凝土大多以高标号普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料，不仅成本较高，还存在强度/体积密度比值低等问题。另外由于生产普通硅酸盐水泥需排放大量的CO2及其他污染物，大量使用普通硅酸盐水泥必然导致泡沫混凝土材料的绿色度大打折扣。在真空绝热材料的生产技术方面，现有技术大多使用传统的保温材料作为支撑芯材，但由于真空绝热材料生产成本较高，真空密闭层在建筑现场施工过程中易遭受破坏，因此真空绝热材料只用于体积限制性强和对绝热性能要求极高，并且用量较少和最终产品的单位体积价值较高的场合，如天然气液化储罐的保冷，大型冷冻设备及家用电冰箱的保冷等ο在住宅产业化的墙体材料制造技术方面，主要采用岩棉、矿棉、玻璃棉以及有机泡沫类材料作为轻质墙体的主要原材料。制造工艺为:或制造全轻质材料与全重质外墙板及内墙板复合，或采用全轻质材料制造墙体半成品，然后在现场施工内外保护层，但普遍存在外墙抗冲击能力差，施工便捷性不够或成本高、碳足迹大等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是住宅产业化轻质墙体材料所面临的抗冲击和抗气候作用能力不理想，厚度和重量偏大，导致运输和施工不够便捷，固废利用率不高的瓶颈问题，并进一步大幅度降低墙体的传热系数和减小碳足迹，突破住宅产业化在墙体材料方面存在的关键制约难题。，具体实施方案如下: (O将具有火山灰反应活性的固体废弃物A磨细至比表面积400m2/kg-2000m2/kg，所述固体废弃物A包括高炉水淬矿渣和配料，配料是指钢渣、粉煤灰、以废砖瓦为主的建筑垃圾、轻烧的高岭土尾矿或轻烧的铝土矿尾矿中的一种或几种的混合体。高炉水淬矿渣占固体废弃物A的1_95%，配料占固体废弃物的5-99%。(2)将上述固体废弃物A的磨细粉按质量百分数85%_98%，并与2%_15%的外加剂混合均匀，得到胶凝材料A。所述外加剂为以下物质中的一种或几种的组合，这些物质包括燃煤烟气脱硫石膏、天然石膏、天然硬石膏、水玻璃(以干基计算)、工业烧碱、工业纯碱、工业小苏打、工业硫酸钠、水泥熟料、工业石灰等。上述外加剂除液态水玻璃外，在使用前要磨细至比表面积200m2/kg-1000m2/kg。液态水玻璃可在泡沫混凝土打泡前直接加入。(3)将步骤(2)所得胶凝材料A按质量百分数20%_70%再与30%_80%的固体废弃物B细颗粒混合，并外加胶凝材料A与固体废弃物B细颗粒总量之和的15%-30%的水、1%-3%的增强纤维、0.1%-0.3%的减水剂，混合均匀，得到混合泥浆B。所述固体废弃物B细颗粒的中固体废弃物B为各种硬颗粒尾矿、冶金废渣、燃煤窑炉的炉渣或废旧混凝土中的一种或多种。所述固体废弃物B细颗粒的粒度范围在10um-300um，细颗粒的莫氏硬度3-8，不含超标的有毒有害物质。所述增强纤维是耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、石英纤维或有机纤维中的一种或多种。所述的水为自来水，或三级以上自然地表水体中的水，或相当于自来水质量的地下水，或污水经深度处理后达到三级地表水质量的中水。(4)将市售水泥混凝土发泡剂按浓度3%_30%与水混合，并外加占发泡剂干基质量0%-50%的市售稳泡剂，在打泡机中打泡。按泡沫泥浆湿体积密度为700kg/m3-2200kg/m3，将打好的泡沫与混合泥浆B混合均匀。(5)模具准备:将刻有花纹图案或平面的塑料薄板平铺在模具底部，在塑料板上及模具边部均匀涂一层脱模剂。将用于固定纳米孔真空绝热板的钢丝网架预先固定在磨具上，并固定塑料套管为复合板预留螺栓孔，以及在设计好的部位固定金属预埋件。(6)将准备好的湿体积密度1000kg/m3-2200kg/m3的高密度泡沫泥浆先在模具底部浇注2cm-4cm，使其高度与钢丝网架平面基本持平。然后将0.5cm-l.5cm厚的纳米孔真空绝热板平铺在钢丝网架上，然后在其上平铺第二层钢丝网架并与第一层钢丝网架连接固定，使纳米孔真空绝热板被固定在两层钢丝网架之间。第二层钢丝网架固定完成后，再浇注湿体积密度为700kg/m3-1000kg/m3的低体积密度泡沫泥衆,烧筑厚度为6cm_20cm。(7)将浇注满的模具刮平后送入养护室，养护温度为50°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废渣泡沫混凝土与纳米孔真空板复合材料的制造方法，其特征在于，具体实施方案如下：（1）将具有火山灰反应活性的固体废弃物A磨细至比表面积400m2/kg?2000m2/kg；（2）将上述固体废弃物A的磨细粉的一种或几种的混合体按质量百分数85%?98%，并与2%?15%的外加剂混合均匀，得到胶凝材料A；上述外加剂除液态水玻璃外，在使用前要磨细至比表面积200m2/kg?1000m2/kg；液态水玻璃在泡沫混凝土打泡前直接加入；（3）将步骤（2）所得胶凝材料A按质量百分数20%?70%再与30%?80%的固体废弃物B细颗粒混合，并外加胶凝材料A与固体废弃物B细颗粒总量之和的15%?30%的水、1%?3%的增强纤维、0.1%?0.3%的减水剂，混合均匀，得到混合泥浆B；（4）将市售水泥混凝土发泡剂按浓度3%?30%与水混合，并外加占发泡剂干基质量0%?50%的市售稳泡剂，在打泡机中打泡；按泡沫泥浆湿体积密度为700kg/m3?2200kg/m3，将打好的泡沫与混合泥浆B混合均匀；（5）模具准备：将刻有花纹图案或平面的塑料薄板平铺在模具底部，在塑料板上及模具边部均匀涂一层脱模剂；将用于固定纳米孔真空绝热板的钢丝网架预先固定在磨具上，并固定塑料套管为复合板预留螺栓孔，以及在设计好的部位固定金属预埋件；（6）将准备好的湿体积密度1000kg/m3?2200kg/m3的高密度泡沫泥浆先在模具底部浇注2cm?4cm，使高密度泡沫泥浆高度与钢丝网架平面持平，然后将0.5cm?1.5cm厚的纳米孔真空绝热板平铺在钢丝网架上，然后在纳米孔真空绝热板上平铺第二层钢丝网架并与第一层钢丝网架连接固定，使纳米孔真空绝热板被固定在两层钢丝网架之间；第二层钢丝网架固定完成后，再浇注湿体积密度为700kg/m3?1000kg/m3的低体积密度泡沫泥浆，浇筑厚度为6cm?20cm；（7）将浇注满的模具刮平后送入养护室，养护温度为50oC?99oC、相对湿度为90%?100%，养护时间为6小时?20小时；（8）养护阶段完成后进行脱模及修整，然后放入仓库自然干燥10天至28天后直接在露天服役的外表面进行喷涂或其他装饰处理，或不作外装饰直接在建筑上使用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪文，吴辉，张玉燕，李德忠，王思静，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：