CN105777191A - 一种氮气泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种氮气泡沫混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氮气泡沫混凝土及其制备方法，涉及建筑混凝土技术领域，包括水和水泥浆料，水灰比为0.4～0.5；水泥浆料包括以下组分：普硅水泥、水泥快硬剂、水洗河沙、微硅粉、粉煤灰、动物蛋白发泡剂、可分散乳胶粉和聚羧酸减水剂，将可分散乳胶粉、聚羧酸减水剂、普硅水泥、水洗河沙、微硅粉、粉煤灰依次加入搅拌罐内的水中进行充分搅拌；将动物蛋白发泡剂用水稀释后输送至氮气发泡装置预制好氮气泡沫，再加入浆料中进行充分混合，最后加入水泥快硬剂搅拌均匀后注入模具中成型。利用本发明制备的氮气泡沫混凝土作为工程墙板，具有强度高、隔热保温性能好、阻水性能好、轻质、抗震、节材、隔音、环保的优点，提高了产品使用寿命。

Description

一种氮气泡沫混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑混凝土技术领域，尤其涉及一种氮气泡沫混凝土及其制备方法。
背景技术
随着社会经济技术的发展，社会对建筑领域的节能环保提出了更为严格的要求，促使建筑节能环保技术不断完善。传统的以粘土为主要原料、以烧结工艺生产的非承重墙体材料，由于自重大、生产能耗高及占用耕地土等缺陷，已逐渐被淘汰。目前，取而代之是各种轻质墙板，且已广泛应用于框架结构、轻钢结构及活动板房等房屋结构的内外墙体。作为墙板需要具备以下几个基本条件：①轻质：因为钢结构载荷过大，受力件须要钢含量加大，这样就会增加建筑成本；②保温：要达到节能的目的，就必须保温、隔热，这就要求墙体所使用的材料必须要有很好的保温隔热性能；③抗侧力性及竖向承载力性要好；④抗衡向风载荷抗撞击性要好。
常用的轻质墙板主要类型有空心砌块、石膏板、聚苯乙烯泡沫板、GRC板、氯镁水泥植物纤维板和蒸压加气混凝土板等。这些轻质板材虽各有所长，但都存在一些不足。如空心砌块需要烧结、能耗大、污染环境；石膏板防水性差、防火极限低；聚苯乙烯泡沫板防火极限低、失火燃烧时会放出聚苯乙烯毒气；GRC板表面强度低、运输过程中损坏大；氯镁水泥植物纤维板早期强度高、后期强度不够、防火性差、变形大、易反卤、氯离子残留大；蒸压加气混凝土板易与装饰层脱离、产量低不足以满足市场、搬运过程中易碎、抗压与抗挤强度低、吊挂力差不咬钉、影响二次装修。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种整体强度高、使用寿命长、保温隔热效果好的氮气泡沫混凝土及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种氮气泡沫混凝土，用水和水泥浆料制成的泡沫混凝土，泡沫混凝土的泡沫内的气体为氮气，水和水泥浆料的水灰比为0.4～0.5；
水泥浆料包括以下组份：普硅水泥、水泥快硬剂、水洗河沙、微硅粉、粉煤灰、动物蛋白发泡剂、可分散乳胶粉和聚羧酸减水剂，各组份的重量份数配比如下：
普硅水泥：60～65份；
水泥快硬剂：3～4份；
水洗河沙：15～20份；
微硅粉：4～6份；
粉煤灰：8～12份；
动物蛋白发泡剂：0.3～0.36份；
可分散乳胶粉：0.09～0.12份；
聚羧酸减水剂：0.18～0.20份；
先用动物蛋白发泡剂预制氮气泡沫，再将其它成分混合搅拌制成；
每立方米氮气泡沫混凝土中含有99.99%氮气0.65～0.75立方米。
优选的，所述氮气泡沫混凝土所用水的温度为40～45℃。
优选的，所述普硅水泥为普硅Po42.5水泥，水洗河沙规格为80～120目，粉煤灰为一级粉煤灰。
上述氮气泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
（一）预制氮气泡沫：将动物蛋白发泡剂与水按1：30比例稀释后，在密闭空间内将99.99%氮气充入到动物蛋白发泡剂水溶液中，充分搅拌制备成内充氮气的氮气泡沫；
（二）按照0.4～0.5的水灰比用量往搅拌罐内预先加入水，按上述重量份数将聚羧酸减水剂、可分散乳胶粉放入搅拌罐内开始搅拌；
（三）搅拌过程中，在浆料中依次放入普硅水泥、微硅粉、粉煤灰，搅拌均匀；
（四）加入水洗河沙搅拌均匀后，通入配制好的氮气泡沫，边吹泡沫边搅拌，直至浆料的湿比重达到715/m3停止搅拌；
（五）在浆料中加入水泥快硬剂，搅拌均匀后一次性注入模具中成型，0.5h后浆料凝固，得到干容重为550kg/m3的氮气泡沫混凝土；
其中，按每立方米成品氮气泡沫混凝土的氮气用量为0.65～0.75立方米。
优选的，步骤（三）中普硅水泥为普硅Po42.5水泥、粉煤灰为一级粉煤灰；步骤（四）中水洗河沙规格为80～120目，每立方米成品氮气泡沫混凝土的氮气用量为0.7立方米。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：利用本发明制备的氮气泡沫混凝土作为工程墙板，具有强度高、隔热保温性能好、阻水性能好、轻质、环保、、节材、抗震、隔音的优点，重量仅有普通泡沫混凝土的1/5，同等质量的普通泡沫混凝土抗压强度只有1.5兆帕，而本发明的氮气泡沫混凝土的抗压强度达到3～4兆帕，强度提高了一倍以上；由于内部气泡内的氮气分子不活跃，能持久保持在内部结构中，就会跟外界空气形成内外负压，所以水很难进入内部，提高了产品的气密性，相对普通泡沫混凝土保温性能提高一倍、密闭性及吸水率提高了50%-100%、传热系数降低一倍；泡沫中填充的氮气也减缓了产品氧化速度，大大提高了产品使用寿命。利用本发明适用于现场楼面地热、楼顶的泡沫混凝土保温***施工和工厂内用模具生产泡沫混凝土块和保温板材。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种氮气泡沫混凝土，用水和水泥浆料制成的泡沫混凝土泡沫内气体为氮气，水和水泥浆料的水灰比为0.4～0.5；
水泥浆料包括以下组份：普硅水泥、水泥快硬剂、水洗河沙、微硅粉、粉煤灰、动物蛋白发泡剂、可分散乳胶粉和聚羧酸减水剂，各组份的重量份数配比如下：
普硅水泥：60～65份；
水泥快硬剂：3～4份；
水洗河沙：15～20份；
微硅粉：4～6份；
粉煤灰：8～12份；
动物蛋白发泡剂：0.3～0.36份；
可分散乳胶粉：0.09～0.12份；
聚羧酸减水剂：0.18～0.20份；
每立方米氮气泡沫混凝土中含有99.99%氮气0.65～0.75立方米。
其中，所述氮气泡沫混凝土所用水的温度为40～45℃；所述普硅水泥为普硅Po42.5水泥，水洗河沙规格为80～120目，粉煤灰为一级粉煤灰。
上述氮气泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
（一）预制氮气泡沫：将动物蛋白发泡剂与水按1：30比例稀释后，在密闭空间内将99.99%氮气充入到动物蛋白发泡剂水溶液中，充分搅拌制备成内充氮气的氮气泡沫；
（二）按照0.4～0.5的水灰比用量往搅拌罐内预先加入水，按上述重量份数将聚羧酸减水剂、可分散乳胶粉放入搅拌罐内开始搅拌；
（三）搅拌过程中，在浆料中依次放入普硅水泥、微硅粉、粉煤灰，搅拌均匀；
（四）加入水洗河沙搅拌均匀后，通入配制好的氮气泡沫，边吹泡沫边搅拌，直至浆料的湿比重达到715/m3停止搅拌；
（五）在浆料中加入水泥快硬剂，搅拌均匀后一次性注入模具中成型，0.5h后浆料凝固，得到容重为550kg/m3的氮气泡沫混凝土；
其中，按每立方米成品氮气泡沫混凝土的氮气用量为0.65～0.75立方米，优选为0.7立方米；步骤（三）中普硅水泥优选为普硅Po42.5水泥、粉煤灰优选为一级粉煤灰；步骤（四）中水洗河沙规格优选为80～120目。
具体实施方式如下：
当水灰比为0.4,水温为40℃时，上述氮气泡沫混凝土制备过程中各个批次中各组份的重量份如表一所示：
上述三个批次中，每立方米的氮气泡沫混凝土中99.99%氮气用量依次为0.65m3、0.70m3、0.75m3。
当水灰比为0.5,水温为45℃时,上述氮气泡沫混凝土制备过程中各个批次中各组份的重量份如表二所示：
上述三个批次中，每立方米的氮气泡沫混凝土中99.99%氮气用量依次为0.65m3、0.70m3、0.75m3,
利用本发明制备的氮气泡沫混凝土作为工程墙板，具有强度高、隔热保温性能好、阻水性能好、轻质、环保、节材、抗震、隔音效果好的优点，重量仅有普通泡沫混凝土的1/5，同等质量的普通泡沫混凝土抗压强度只有1.5兆帕，而本发明的氮气泡沫混凝土的抗压强度达到3～4兆帕，强度提高了一倍以上；由于内部气泡内的氮气分子不活跃，能持久保持在内部结构中，就会跟外界空气形成内外负压，所以水很难进入内部，提高了产品的气密性，相对普通泡沫混凝土保温性能提高一倍、密闭性及吸水率提高了50%-100%、传热系数降低一倍；泡沫中填充的氮气也减缓了产品氧化速度，大大提高了产品使用寿命。利用本发明适用于现场楼面地热、楼顶的泡沫混凝土保温***施工和工厂内用模具生产泡沫混凝土块和保温板材。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种氮气泡沫混凝土，用水和水泥浆料制成的泡沫混凝土，其特征在于：泡沫混凝土的泡沫内的气体为氮气,水和水泥浆料的水灰比为0.4～0.5；
水泥浆料包括以下组份：普硅水泥、水泥快硬剂、水洗河沙、微硅粉、粉煤灰、动物蛋白发泡剂、可分散乳胶粉和聚羧酸减水剂，各组份的重量份数配比如下：
普硅水泥：60～65份；
水泥快硬剂：3～4份；
水洗河沙：15～20份；
微硅粉：4～6份；
粉煤灰：8～12份；
动物蛋白发泡剂：0.3～0.36份；
可分散乳胶粉：0.09～0.12份；
聚羧酸减水剂：0.18～0.20份；
先用动物蛋白发泡剂预制氮气泡沫，再将其它成分混合搅拌制成；
每立方米氮气泡沫混凝土中含有99.99%氮气0.65～0.75立方米。
2.根据权利要求1所述的氮气泡沫混凝土，其特征在于：所述氮气泡沫混凝土所用水的温度为40～45℃。
3.根据权利要求1所述的氮气泡沫混凝土，其特征在于：所述普硅水泥为普硅Po42.5水泥，水洗河沙规格为80～120目，粉煤灰为一级粉煤灰。
4.如权利要求1所述的氮气泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
（一）预制氮气泡沫：将动物蛋白发泡剂与水按1：30比例稀释后，在密闭空间内将99.99%氮气充入到动物蛋白发泡剂水溶液中，充分搅拌制备成内充氮气的氮气泡沫；
（二）按照0.4～0.5的水灰比用量往搅拌罐内预先加入水，按上述重量份数将聚羧酸减水剂、可分散乳胶粉放入搅拌罐内开始搅拌；
（三）搅拌过程中，在浆料中依次放入普硅水泥、微硅粉、粉煤灰，搅拌均匀；
（四）加入水洗河沙搅拌均匀后，通入配制好的氮气泡沫，边吹泡沫边搅拌，直至浆料的湿比重达到715/m3停止搅拌；
（五）在浆料中加入水泥快硬剂，搅拌均匀后一次性注入模具中成型，0.5h后浆料凝固，得到干容重为550kg/m3的氮气泡沫混凝土；
其中，按每立方米成品氮气泡沫混凝土的氮气用量为0.65～0.75立方米。
5.如权利要求4所述的氮气泡沫混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（三）中普硅水泥为普硅Po42.5水泥、粉煤灰为一级粉煤灰；步骤（四）中水洗河沙规格为80～120目，每立方米成品氮气泡沫混凝土的氮气用量为0.7立方米。
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