CN104402493B - 免蒸自保温砌块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免蒸自保温砌块及其制备方法，涉及建筑部件中的块状或其他形状的建筑构件技术领域。免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米免蒸自保温砌块中含有动物蛋白发泡剂0.8-1.5kg、硬脂酸锌0.5-0.8kg、减水剂1.2-1.5kg、水160-180kg、早强剂0.6-0.8kg和主要原材料453-645kg，是通过物理发泡后和主要原材料和早强剂搅拌制成的。本发明免蒸自保温砌块通过物理发泡改变其内部结构，解决了传统材料无法兼顾保温和强度的难题，抗压强度较高，导热系数低，且可以单独砌筑成墙；其制备方法工艺简单，生产成本和能耗低。

Description

免蒸自保温砌块及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑部件中的块状或其他形状的建筑构件技术领域。

背景技术

随着能源形式的日益严峻，建筑节能显得日益重要。根据当前我国建筑保温节能的政策要求，采用墙体节能技术是实施建筑节能的重点。在整个建筑物的热损中，围护结构传热的热损失达70%-80%，门窗缝隙空气渗透的热损失占20%-30%。因此，加强维护结构的保温隔热是建筑节能的重要组成部分。

现在的外墙由于要满足建筑节能的要求，大多需要采用外墙保温体系。外墙保温体系也有其先天不足：其一，受材料的限制，外墙外保温体系的寿命一般不超过25年，与建筑物不同寿命。其二，外墙装饰有一定的局限性。其三，每3-5年要进行一次维护、维修，给物业管理带来较大的麻烦。

2014年2月17日河北省《燕赵晚报》发表文章《新建楼房不再穿“棉衣”》，河北省将全面推行建筑保温与结构一体化技术，全省建设领域节能减排工作，提升建筑既能工程质量和安全性能。建筑保温与结构一体化技术不仅将能有效解决保温体系与建筑主体同寿命的问题，而且在抗震、安全等性能方面也得到加强，能同时满足建筑安全、防火、节能等要求，是建筑发展的方向。

随着建筑节能工作的全面推进和不断深化，对不同形式保温体系提出了迫切需求，节能与结构一体化成为结构体系发展和应用的重要方向。节能与结构一体化不仅丰富了建筑结构体系，也较好地解决了保温体系与建筑的同寿命问题，在抗震、安全等性能方面得到了加强，也推动了墙体材料的革新。

目前国内市场上新型墙体材料品种较多，主要包括砖、块、板，如粘土空心砖，掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等，但数量较小。最常用的就属蒸压混凝土砌块，俗称加气混凝土。蒸压混凝土砌块的容重、强度、保温隔热隔音等性能优异，但存在下列不足：1）投资大；2）需蒸压养护，生产工艺复杂；3）成本高；4）生产能耗高；5）不能作为承重墙使用。

申请号为201310381334.3、名称为《一种以发泡水泥板下脚料为再生集料的发泡水泥板》的发明专利，其公开了一种以发泡水泥板下脚料为再生集料的发泡水泥板，由普通硅酸盐水泥、粉煤灰、再生集料、双氧水、硬脂酸锌、膨润土、早强剂、减水剂及聚丙烯纤维组成。按照配合比将普通硅酸盐水泥，粉煤灰，再生集料，硬脂酸锌，膨润土，早强剂，减水剂及聚丙烯纤维干混均匀，然后加水搅拌，最后掺入双氧水进行化学发泡，经水化硬化后即制得发泡水泥板。其采用化学发泡，抗压强度低（≤0.5MPa），且是外墙外保温或内墙内保温。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种免蒸自保温砌块及其制备方法，免蒸自保温砌块通过物理发泡改变其内部结构，解决了传统材料无法兼顾保温和强度的难题，抗压强度较高，导热系数低，且可以单独砌筑成墙，解决了建筑保温墙体的整体性和耐候性，使墙体保温***的使用寿命真正实现与建筑物同寿命；免蒸自保温砌块的制备方法工艺简单，生产成本和能耗低。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种免蒸自保温砌块，其特征在于其由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有动物蛋白发泡剂0.8-1.5kg，硬脂酸锌0.5-0.8kg，减水剂1.2-1.5kg，水160-180kg，早强剂0.6-0.8kg，主要原材料453-645kg，是通过物理发泡后和主要原材料和早强剂搅拌制成的。

优选的，主要原材料包括普通硅酸盐水泥300-400kg，粒化高炉矿渣粉100-150kg，粉煤灰50-90kg，硅灰3-5kg。

进一步优选的，免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有动物蛋白发泡剂1.5kg，硬脂酸锌0.5kg，减水剂1.2kg，水160kg，早强剂0.8kg，普通硅酸盐水泥400kg，粒化高炉矿渣粉120kg，粉煤灰60kg，硅灰5kg。

优选的，原材料中的动物蛋白发泡剂为工业级，蛋白含量55-60%；硬脂酸锌为水分≤0.2%，游离硬脂酸≤0.8%，锌含量10.3%-11.3%；早强剂为六偏磷酸钠或焦亚硫酸钠；减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂，聚羧酸减水剂母液固含量≥65%。

优选的，原材料中的普通硅酸盐水泥强度等级为42.5PO或42.5PR；粒化高炉矿渣粉级别为S95，细度150-200目；粉煤灰为Ⅰ级，细度为45μm方孔筛筛余量通过率≥88%；硅灰为纳米级，细度800-1500目，二氧化硅含量在95%以上，pH为中性，容重200-250kg/m3。

免蒸自保温砌块的制备方法，包括下述步骤：先向30-34度温水中加入减水剂、硬脂酸锌及动物蛋白发泡剂，搅拌1-2分钟，使动物蛋白发泡剂充分发泡，生成小气泡；然后加入主要原材料，搅拌1-2分钟；最后加入早强剂，搅拌均匀后放出，15分钟后成型切割。

优选的，主要原材料包括普通硅酸盐水泥300-400kg，粒化高炉矿渣粉100-150kg粉煤灰50-90kg，硅灰3-5kg。

规范性引用文件：下列文件对于本发明的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本发明。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本发明。

GB175通用硅酸盐水泥

GB/T18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉

GB/T1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰

HG/T3667-2000硬脂酸锌。

本发明免蒸自保温砌块为外墙自保温节能技术，与传统的外墙外保温技术不同的是将建筑主体、围护的隔热保温融为一体，最大限度的实现绿色环保、节约资源的目的，并且造价低廉，维护费用低，应用前景广阔。自保温墙体材料可与建筑物同寿命，可配置任何种类外墙饰面材料，使用范围广。

本发明免蒸自保温砌块在容重、强度、保温隔热隔音等理化性能上和蒸压混凝土砌块基本相同，它们所不同的是：1、蒸压混凝土砌块投资大，免蒸自保温砌块投资小；2、蒸压混凝土砌块需蒸压养护，生产工艺复杂，免蒸自保温砌块只需自然养护，生产工艺简单；3、蒸压混凝土砌块成本高，免蒸自保温砌块成本低；4、蒸压混凝土砌块生产能耗高，免蒸自保温砌块生产能耗低；5、蒸压混凝土砌块不能作为承重墙使用，免蒸自保温砌块可以承重使用；6、免蒸自保温砌块质量轻，可以降低运输成本，同时减轻工人的劳动强度，提高了生产效率；7、免蒸自保温砌块保温效果好，可以满足当前建筑节能的要求；8、免蒸自保温砌块可以利用粉煤灰等工业废弃物，可以达到节能利废的目的。

本发明免蒸自保温砌块是以粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、普通硅酸盐水泥、硅灰为主要原材料生产的一种具有轻质、保温、耐候性好、抗压强度高、密度低，与外墙墙体同时可起到承重及保温二合一的新型墙体材料。

本发明通过优化原材料配比，选用普通硅酸盐水泥、硅灰及粒化高炉矿渣粉等材料，通过利用动物蛋白发泡剂生成微小气泡，经添加硬脂酸锌改变泡沫结构，使之在内部形成反复叠加，把内部的球状结构改变为链式结构，解决了传统材料无法兼顾保温和强度的难题。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本发明通过改变水泥发泡自保温砌块的内部泡沫结构把传统的泡沫混凝土内部球状结构改变来提高抗压强度。利用动物蛋白发泡剂生成微小气泡，经添加硬脂酸锌改变和缩小泡沫结构，把内部的球状结构改变为链式结构（利用放大20倍的显微镜观测），使产品的抗压强度提高了1-2倍。

（2）添加早强剂可以达到快硬的目的，利于在线切割，提高生产效率。

（3）免蒸自保温砌块四大优点：a、保温与建筑物同寿命：可以单独砌筑成墙，解决了建筑保温墙体的整体性和耐候性，使墙体保温***的使用寿命真正实现与建筑物同寿命，解决后顾之忧；b、消除火灾隐患：免蒸自保温砌块主要原材料均属无机材料，实现了墙体保温与建筑结构一体化，彻底解决了火灾隐患；c、降低建筑综合成本：建筑物不再需要外墙外保温，同时节省了外墙外保温的维修和二次更换的费用；d、简化施工工序：免蒸自保温砌外墙工程不需要再做其它保温处理即可满足现行建筑节能设计标准要求，减少了传统保温墙体外保温工序，提高了施工效率，缩短了工期，降低了工程造价。

（4）本发明产品具有导热系数低、闭孔轻质、强度高、吸水率低、隔音效果好、耐候性好等特点，产品抗压强度可达3.5-5MPa，干表观密550-600kg/m3，导热系数≤0.14〔W/(m·k)〕，广泛应用于建筑墙体保温和交通降噪，满足当前我国建筑节能对新型建筑材料的迫切需要，避免了保温材料外挂造成的安全隐患，同时实现了废物利用，有效降低了施工成本并解决了环境污染问题。

具体实施方式

本发明所用原料市场均有售，其中粒化高炉矿渣粉购自唐山市京东粒化高炉矿渣粉厂；粉煤灰购自上安电厂；硅灰购自甘肃博成硅业有限公司；动物蛋白发泡剂购自河南华泰建材科技有限公司；硬脂酸锌购自石家庄市汇通化工有限公司。

实施例1

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥400kg、粒化高炉矿渣粉120kg、粉煤灰60kg、硅灰5kg、动物蛋白发泡剂1.5kg、硬脂酸锌0.5kg、早强剂0.8kg、减水剂1.2kg和水160kg。

原材料中的普通硅酸盐水泥强度等级为42.5PO；粒化高炉矿渣粉级别为S95，细度150-200目；粉煤灰为Ⅰ级，细度为45μm方孔筛筛余量通过率≥88%；硅灰为纳米级，细度800-1500目，二氧化硅含量在95%以上，pH为中性，容重200-250kg/m3；动物蛋白发泡剂为工业级，蛋白含量55%；硬脂酸锌为水分≤0.2%，游离硬脂酸≤0.8%，锌含量10.3%-11.3%；早强剂为六偏磷酸钠；减水剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂母液固含量≥65%。

免蒸自保温砌块的制备方法，包括下述步骤：先向30度温水中加入减水剂、硬脂酸锌及动物蛋白发泡剂，搅拌1分钟，使动物蛋白发泡剂充分发泡，生成小气泡；然后加入普通硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、硅灰，搅拌1分钟；最后加入早强剂，搅拌均匀后放出，15分钟后成型切割，制成规格为（300×600×250）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014（河北三山建材科技有限公司企业标准，备案编号B130123Q25.01-2014,备案日期：2014年1月23日，受理部门：正定县质量技术监督局），检验报告见下表：

实施例2

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥380kg、粒化高炉矿渣粉120kg、粉煤灰70kg、硅灰4kg、动物蛋白发泡剂0.8kg、硬脂酸锌0.8kg、早强剂0.7kg、减水剂1.5kg和水160kg。

原材料中的普通硅酸盐水泥强度等级为42.5PR；粒化高炉矿渣粉级别为S95，细度150-200目；粉煤灰为Ⅰ级，细度为45μm方孔筛筛余量通过率≥88%；硅灰为纳米级，细度800-1500目，二氧化硅含量在95%以上，pH为中性，容重200-250kg/m3；动物蛋白发泡剂为工业级，蛋白含量60%；硬脂酸锌为水分≤0.2%，游离硬脂酸≤0.8%，锌含量10.3%-11.3%；早强剂为焦亚硫酸钠；减水剂为萘系减水剂。

免蒸自保温砌块的制备方法，包括下述步骤：先向34度温水中加入减水剂、硬脂酸锌及动物蛋白发泡剂，搅拌2分钟，使动物蛋白发泡剂充分发泡，生成小气泡；然后加入普通硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、硅灰，搅拌1分钟；最后加入早强剂，搅拌均匀后放出，15分钟后成型切割，制成规格为（250×600×300）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014，检验结果为：抗压强度4.6MPa，干表观密度578kg/m3，导热系数0.11〔W/(m·k)〕。

实施例3

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥350kg、粒化高炉矿渣粉140kg、粉煤灰80kg、硅灰5kg、动物蛋白发泡剂1.2kg、硬脂酸锌0.6kg、早强剂0.6kg、减水剂1.3kg和水170kg。

原材料中的普通硅酸盐水泥强度等级为42.5PO；粒化高炉矿渣粉级别为S95，细度150-200目；粉煤灰为Ⅰ级，细度为45μm方孔筛筛余量通过率≥88%；硅灰为纳米级，细度800-1500目，二氧化硅含量在95%以上，pH为中性，容重200-250kg/m3；动物蛋白发泡剂为工业级，蛋白含量57%；硬脂酸锌为水分≤0.2%，游离硬脂酸≤0.8%，锌含量10.3%-11.3%；早强剂为焦亚硫酸钠；减水剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂母液固含量≥65%。

免蒸自保温砌块的制备方法，包括下述步骤：先向32度温水中加入减水剂、硬脂酸锌及动物蛋白发泡剂，搅拌1分钟，使动物蛋白发泡剂充分发泡，生成小气泡；然后加入普通硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、硅灰，搅拌2分钟；最后加入早强剂，搅拌均匀后放出，15分钟后成型切割，制成规格为（200×600×240）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014，检验结果为：抗压强度4MPa，干表观密度579kg/m3，导热系数0.13〔W/(m·k)〕。

实施例4

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥330kg、粒化高炉矿渣粉150kg、粉煤灰90kg、硅灰5kg、动物蛋白发泡剂1.5kg、硬脂酸锌0.5kg、早强剂0.8kg、减水剂1.2kg和水160kg。

上述所有原材料的等级、细度、含量、种类等同实施例1。

免蒸自保温砌块的制备方法，同实施例1，制成规格为（300×600×250）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014，检验结果为：抗压强度3.7MPa，干表观密度579kg/m3，导热系数0.13〔W/(m·k)〕。

实施例5

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥300kg、粒化高炉矿渣粉150kg、粉煤灰90kg、硅灰5kg、动物蛋白发泡剂1.4kg、硬脂酸锌0.7kg、早强剂0.75kg、减水剂1.4kg和水165kg。

上述所有原材料的等级、细度、含量、种类等同实施例1。

免蒸自保温砌块的制备方法，同实施例1，制成规格为（300×600×250）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014，检验结果为：抗压强度3.5MPa，干表观密度550kg/m3，导热系数0.14〔W/(m·k)〕。

实施例6

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥400kg、粒化高炉矿渣粉100kg、粉煤灰50kg、硅灰3kg、动物蛋白发泡剂1.5kg、硬脂酸锌0.5kg、早强剂0.8kg、减水剂1.2kg和水180kg。

上述所有原材料的等级、细度、含量、种类等同实施例1。

免蒸自保温砌块的制备方法，同实施例1，制成规格为（300×600×250）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014，检验结果为：抗压强度3.9MPa，干表观密度555kg/m3，导热系数0.13〔W/(m·k)〕。

实施例7

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥450kg、粒化高炉矿渣粉140kg、动物蛋白发泡剂1.5kg、硬脂酸锌0.7kg、早强剂0.8kg、减水剂1.5kg和水180kg。

上述所有原材料的等级、细度、含量、种类等同实施例1。

免蒸自保温砌块的制备方法，包括下述步骤：先向30度温水中加入减水剂、硬脂酸锌及动物蛋白发泡剂搅拌1分钟，使动物蛋白发泡剂充分发泡，生成小气泡；然后加入普通硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉，搅拌1分钟；最后加入早强剂，搅拌均匀后放出，15分钟后成型切割，制成规格为（300×600×250）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014，检验结果为：抗压强度4.3MPa，干表观密度595kg/m3，导热系数0.13〔W/(m·k)〕。

实施例8

免蒸自保温砌块由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有普通硅酸盐水泥400kg、粒化高炉矿渣粉120kg、铁尾矿粉60kg、动物蛋白发泡剂0.8kg、硬脂酸锌0.6kg、早强剂0.8kg、减水剂1.3kg和水180kg。

原材料中的普通硅酸盐水泥强度等级为42.5PO；粒化高炉矿渣粉级别为S95，细度150-200目；铁尾矿粉：二氧化硅含量≥50%，氧化钙含量小于等于10%；动物蛋白发泡剂为工业级，蛋白含量55%；硬脂酸锌为水分≤0.2%，游离硬脂酸≤0.8%，锌含量10.3%-11.3%；早强剂为六偏磷酸钠；减水剂为聚羧酸减水剂，聚羧酸减水剂母液固含量≥65%。

免蒸自保温砌块的制备方法，包括下述步骤：先向30度温水中加入减水剂、硬脂酸锌及动物蛋白发泡剂搅拌1分钟，使动物蛋白发泡剂充分发泡，生成小气泡；然后加入普通硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣粉、铁尾矿粉，搅拌1分钟；最后加入早强剂，搅拌均匀后放出，15分钟后成型切割，制成规格为（300×600×250）mm的免蒸自保温砌块。取50块进行检测，检测依据Q/SS02-2014，检验结果为：抗压强度3.8MPa，干表观密度585kg/m3，导热系数0.14〔W/(m·k)〕。

Claims (5)

1.一种免蒸自保温砌块，其特征在于其由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有

动物蛋白发泡剂0.8-1.5kg，

硬脂酸锌0.5-0.8kg，

减水剂1.2-1.5kg，

水160-180kg，

早强剂0.6-0.8kg，

主要原材料453-645kg，

是通过物理发泡后和主要原材料和早强剂搅拌制成的；

所述的主要原材料包括

普通硅酸盐水泥300-400kg，

粒化高炉矿渣粉100-150kg，

粉煤灰50-90kg，

硅灰3-5kg。

2.根据权利要求1所述的免蒸自保温砌块，其特征在于其由下列重量的原材料制成：在每立方米的免蒸自保温砌块中含有

动物蛋白发泡剂1.5kg，

硬脂酸锌0.5kg，

减水剂1.2kg，

水160kg，

早强剂0.8kg，

普通硅酸盐水泥400kg，

粒化高炉矿渣粉120kg，

粉煤灰60kg，

硅灰5kg。

3.根据权利要求1所述的免蒸自保温砌块，其特征在于所述原材料中的动物蛋白发泡剂为工业级，蛋白含量55-60%；硬脂酸锌为水分≤0.2%，游离硬脂酸≤0.8%，锌含量10.3%-11.3%；早强剂为六偏磷酸钠或焦亚硫酸钠；减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂，聚羧酸减水剂母液固含量≥65%。

4.根据权利要求1所述的免蒸自保温砌块，其特征在于所述原材料中的普通硅酸盐水泥强度等级为42.5PO或42.5PR；粒化高炉矿渣粉级别为S95，细度150-200目；粉煤灰为Ⅰ级，细度为45μm方孔筛筛余量通过率≥88%。

5.如权利要求1所述的免蒸自保温砌块的制备方法，其特征在于包括下述步骤：先向30-34度温水中加入减水剂、硬脂酸锌及动物蛋白发泡剂，搅拌1-2分钟，使动物蛋白发泡剂充分发泡，生成小气泡；然后加入主要原材料，搅拌1-2分钟；最后加入早强剂，搅拌均匀后放出，15分钟后成型切割。