CN109336637A - 基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土及制备方法 - Google Patents
基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109336637A CN109336637A CN201811575810.4A CN201811575810A CN109336637A CN 109336637 A CN109336637 A CN 109336637A CN 201811575810 A CN201811575810 A CN 201811575810A CN 109336637 A CN109336637 A CN 109336637A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicate
- alumino
- foam concrete
- composite gelled
- sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 35
- 239000003292 glue Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 21
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 24
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 14
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 13
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 12
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 5
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical group [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 2
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 6
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011401 Portland-fly ash cement Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000010430 carbonatite Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 210000004884 grey matter Anatomy 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N sulfluramid Chemical group CCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/40—Porous or lightweight materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
- C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于硅酸盐‑硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，包括以下配料：复合胶凝材料、发泡剂和稳泡剂，其中所述复合胶凝材料的组分为硅酸盐胶凝材料、硅铝酸盐胶凝材料和水，按重量计，复合胶凝材料中所述硅酸盐胶凝材料占比不超过30％，且所述复合胶凝材料所含组分的摩尔比如下：SiO2:Al2O3 4.0～8.0；SiO2:Na2O 7.0～10.0；SiO2:CaO 0.5～2.0。本发明的有益效果：解决了硅酸盐体系泡沫混凝土生产中成本和能耗较高以及严重污染环境等问题和硅铝酸盐体系泡沫混凝土耐久性差、易开裂的问题，具有密度小，强度性能良好，导热系数低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土。
背景技术
我国从2005年开始推行建筑保温节能工程，要求新建建筑必须实行50％的节能目的(部分重要城市的目标为节能65％)，该工程加快了保温隔热材料的发展。泡沫混凝土是一种新型的隔热材料，用于墙壁和其他结构，其中包含大量的封闭孔隙。泡沫混凝土具有重量轻，保温，隔热，隔音等优点。但是这种隔热材料存在以下问题：首先，泡沫混凝土主要使用特殊水泥如硫铝酸盐水泥作为胶凝材料。水泥生产的成本和能耗非常高。在硅酸盐体系水泥生产中，将消耗大量的天然资源，例如石灰石和粘土。更重要的是，大量的温室气体如CO2将被排出，而硅铝酸盐体系在生产使用过程中又存在：样品易开裂，耐久性差，易粉化等问题。
其次，泡沫混凝土中孔隙的引入也带来了许多缺陷。如果材料成分设计不合适，则无法满足墙体施工的要求。将硅酸盐体系和硅铝酸盐体系复掺，作为复合胶凝材料体系则有望解决上述问题。泡沫混凝土是利用偏高岭土、粉煤灰、矿渣等硅铝质原材料经过碱激发而形成的一种新型胶凝材料。该材料力学性能好、耐高温、耐化学腐蚀、抗渗性优良，无需高温煅烧及耗费大量自然资源，已逐渐成为近年来国际上研究的热点，并被认为是一种可持续发展的“绿色环保材料”。现有关于泡沫混凝土的研究成果主要集中在制备工艺与组成设计方面，其性能研究局限在力学强度与热工性能，缺乏关于其基体内部孔结构及其它相关性能的***研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土。
本发明的实施例提供一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，包括以下配料：复合胶凝材料、发泡剂和稳泡剂，其中所述复合胶凝材料的组分为硅酸盐胶凝材料、硅铝酸盐胶凝材料和水，按重量计，所述复合胶凝材料中所述硅酸盐胶凝材料占比不超过30％，且所述复合胶凝材料所含组分的摩尔比如下：
SiO2:Al2O3 4.0～8.0；
SiO2:Na2O 7.0～10.0；
SiO2:CaO 0.5～2.0。
进一步地，按重量计，所述发泡剂掺量占所述复合胶凝材料含固量的0.5％～5％。
进一步地，按重量计，所述稳泡剂掺量占所述复合胶凝材料含固量的1.5％～5％。
进一步地，所述复合胶凝材料的水固比为0.25～0.45。
进一步地，所述硅酸盐胶凝材料的组分为硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥其中的一种或多种。
进一步地，所述活性材料的组分为偏高岭土、粉煤灰、矿粉和椰子灰其中的一种或多种。
进一步地，所述硅铝酸盐胶凝材料的组分为活性材料和复合碱激发剂，所述复合碱激发剂由氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和固态硅酸钠中一种或多种与水玻璃混合制备，所述氢氧化钠为氢氧化钠分析纯，其纯度不低于96％，所述水玻璃模数为1.0～3.8、波美度为34.0～42.0。
进一步地，所述发泡剂为纯度不低于30％的H2O2液体。
进一步地，所述稳泡剂为纯度高于99.6％的十二烷基磺酸钠白粉末或食用油。
本发明的实施例还提供了一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1复合胶凝材料制备：
S1.1选择氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和固态硅酸钠中一种或多种与水玻璃混合制备复合碱激发剂，将复合碱性激发剂和活性材料混合搅拌，制备得到硅铝酸盐胶凝材料；
S1.2将所述硅铝酸盐胶凝材料、硅酸盐胶凝材料和水混合搅拌，制备得到复合胶凝材料，按重量计；所述复合胶凝材料中所述硅酸盐占比不超过30％，且所述复合胶凝材料中所含组分的摩尔比如下：
SiO2:Al2O3 4.0～8.0；
SiO2:Na2O 7.0～10.0；
SiO2:CaO 0.5～2.0；
S2发泡成型：搅拌所述复合胶凝材料并加入发泡剂和稳泡剂，搅拌混合均匀后将所述复合胶凝材料注入模具中，在25℃的环境中，发泡15分钟；
S3养护：带模具养护24小时后脱模，脱模后将试样置于温度为20±2℃，湿度为95％以上的环境中养护，养护3～7天，所述复合胶凝材料凝结得到泡沫混凝土成品。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，抗压强度在1.2MPa～55MPa之间，干密度在500kg/m3～1200kg/m3之间，毛细吸水率在8％～13％之间，导热系数在0.0750～0.5458W/(m·k)之间，其中导热系数和抗压强度均符合规范《泡沫混凝土》(JG/T 266-2011)中6.1.1、6.1.2的相关规定。保温隔热性能好，解决了硅酸盐体系泡沫混凝土生产中成本和能耗较高以及严重污染环境等问题和硅铝酸盐体系泡沫混凝土耐久性差、易开裂的问题，具有密度小，强度性能良好，导热系数低等优点，可以适应不同的施工和应用条件，同时建立了复合胶凝材料的摩尔比值与泡沫混凝土性能之间的关系，因此在施工中可以通过调控相应化合物的摩尔比来控制泡沫混凝土的相关性能，对实际工程应用具有重要意义。
附图说明
图1为本发明一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明的实施例提供本发明的实施例提供一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，包括以下配料：复合胶凝材料、发泡剂和稳泡剂，其中所述复合胶凝材料的组分为硅酸盐胶凝材料、硅铝酸盐胶凝材料和水，按重量计，所述复合胶凝材料中所述硅酸盐胶凝材料占比不超过30％，且所述复合胶凝材料所含组分的摩尔比如下：
SiO2:Al2O3 4.0～8.0；
SiO2:Na2O 7.0～10.0；
SiO2:CaO 0.5～2.0。
本发明的实施例还提供了一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1复合胶凝材料制备：
S1.1选择氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和固态硅酸钠中一种或多种与水玻璃混合制备复合碱激发剂，将复合碱性激发剂和活性材料混合搅拌，制备得到硅铝酸盐胶凝材料；
S1.2将所述硅铝酸盐胶凝材料、硅酸盐胶凝材料和水混合搅拌，制备得到复合胶凝材料，按重量计；所述复合胶凝材料中所述硅酸盐占比不超过30％，且所述复合胶凝材料中所含组分的摩尔比如下：
SiO2:Al2O3 4.0～8.0；
SiO2:Na2O 7.0～10.0；
SiO2:CaO 0.5～2.0；
S2发泡成型：搅拌所述复合胶凝材料并加入发泡剂和稳泡剂，搅拌混合均匀后将所述复合胶凝材料注入模具中，在25℃的环境中，发泡15分钟；
S3养护：带模具养护24小时后脱模，脱模后将试样置于温度为20±2℃，湿度为95％以上的环境中养护，养护3～7天，所述复合胶凝材料凝结得到泡沫混凝土成品。
实施例1
按照下列质量称取原材料：按硅酸盐水泥(硅酸盐胶凝材料)、矿粉(活性材料)、氢氧化钠和水玻璃，其中硅酸盐系列水泥和矿粉中SiO2与Al2O3的摩尔比为5.81、SiO2与Na2O摩尔比为8.78、SiO2与CaO摩尔比为0.73称取材料，按水固比为0.3称取水，H2O2(发泡剂)按占胶凝材料的3％称取，本实施例中所述矿粉S95粒化高炉矿渣，按以下制备方法，在发泡温度为25℃的环境下制得泡沫混凝土材料。
请参考图1，制备方法如下：
S1制备复合胶凝材料：
S1.1先将氢氧化钠加入水玻璃中并充分搅拌，冷却后补充被蒸发的水，制备复合碱激发剂，将复合碱性激发剂、矿粉和水加入一搅拌锅中搅拌4分钟得到硅铝酸盐胶凝材料；
S1.2将硅酸盐水泥和水加入另一搅拌锅中搅拌4分钟得到硅酸盐胶凝材料；
S1.3混合所述硅铝酸盐胶凝材料和所述硅酸盐胶凝材料得到复合胶凝材料；
S2发泡成型：搅拌所述复合胶凝材料并加入H2O2和稳泡剂，这里稳泡剂选择纯度高于99.6％的十二烷基磺酸钠白粉末，搅拌混合均匀后将所述复合胶凝材料注入模具中，在25℃的环境中，发泡15分钟；
S3养护：带模具养护24小时后脱模，脱模后将试样置于温度为20±2℃，湿度为95％以上的环境中养护，养护3～7天，所述复合胶凝材料凝结得到泡沫混凝土成品。
上述制备的泡沫混凝土相关宏观性能测试方法如下：
(1)流动度：将上述制备方法步骤S2中新拌的泡沫混凝土缓慢倒入截锥圆模中，所述截锥原模的尺寸为：上口直径为36mm，下口直径为60mm，高度为60mm。
(2)抗压强度：将边长为40mm的立方体泡沫混凝土试块，置于温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的环境中养护，并测量其抗压强度。
(3)干密度：将边长为40mm的立方体泡沫混凝土试块，置于温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的环境中养护，并测量其干密度。
(4)导热系数：将边长为40mm的立方体泡沫混凝土试块，置于温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的环境中养护，并测量其导热系数，用导热系数测定仪，读取相对应的导热系数值。
按照上述测试方法测试出本实例制得的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶凝材料体系下的泡沫混凝土主要性能指标为：干密度为912.5kg/m3，立方体抗压强度为5.9MPa，导热系数为0.1833W/(m·k)，流动度为110mm。
实施例2
按照下列质量称取原材料：按硅酸盐水泥(硅酸盐胶凝材料)、矿粉(活性材料)、氢氧化钠和水玻璃，其中硅酸盐系列水泥和矿粉中SiO2与Al2O3的摩尔比为5.21、SiO2与Na2O摩尔比为9.03、SiO2与CaO摩尔比为0.79称取材料，按水固比为0.3称取水，H2O2(发泡剂)按占胶凝材料的3％称取，本实施例中所述矿粉S95粒化高炉矿渣，按实施例1中的制备方法，在发泡温度为25℃的环境下制得泡沫混凝土材料。
按照实施例1中的测试方法测试出本实例制得的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶凝材料体系下的泡沫混凝土主要性能指标为：干密度为1053kg/m3，立方体抗压强度为7.6MPa，导热系数为0.1935W/(m·k)，流动度为85mm。
实施例3
按照下列质量称取原材料：按硅酸盐水泥(硅酸盐胶凝材料)、矿粉(活性材料)，其中硅酸盐系列水泥和矿粉中SiO2与Al2O3的摩尔比为4.75、SiO2与Na2O摩尔比为9.28、SiO2与CaO摩尔比为0.87称取材料，按水固比为0.3称取水，H2O2(发泡剂)按占胶凝材料的3％称取，本实施例中所述矿粉S95粒化高炉矿渣，按实施例1中的制备方法，在发泡温度为25℃的环境下制得泡沫混凝土材料。
按照实施例1中的测试方法测试出本实例制得的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶凝材料体系下的泡沫混凝土主要性能指标为：干密度为1106kg/m3，立方体抗压强度为9.9MPa，导热系数为0.2133W/(m·k)，流动度为71mm。
实施例4
按照下列质量称取原材料：按硅酸盐水泥(硅酸盐胶凝材料)、矿粉(活性材料)，其中硅酸盐系列水泥和矿粉中SiO2与Al2O3的摩尔比为4.40、SiO2与Na2O摩尔比为9.52、SiO2与CaO摩尔比为0.94称取材料，按水固比为0.28称取水，H2O2(发泡剂)按占胶凝材料的2.5％称取，本实施例中所述矿粉S95粒化高炉矿渣，按实施例1中的制备方法，在发泡温度为25℃的环境下制得泡沫混凝土材料。
按照实施例1中的测试方法测试出本实例制得的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶凝材料体系下的泡沫混凝土主要性能指标为：干密度为688kg/m3，立方体抗压强度为43.3MPa，导热系数为0.1422W/(m·k)，流动度为123mm。
实施例5
按照下列质量称取原材料：按硅酸盐水泥(硅酸盐胶凝材料)、矿粉(活性材料)，其中硅酸盐系列水泥和矿粉中SiO2与Al2O3的摩尔比为4.40、SiO2与Na2O摩尔比为9.52、SiO2与CaO摩尔比为0.94称取材料，按水固比为0.28称取水，H2O2(发泡剂)按占胶凝材料的3％称取，本实施例中所述矿粉S95粒化高炉矿渣，按实施例1中的制备方法，在发泡温度为25℃的环境下制得泡沫混凝土材料。
按照实施例1中的测试方法测试出本实例制得的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶凝材料体系下的泡沫混凝土主要性能指标为：干密度为612kg/m3，立方体抗压强度为47.2MPa，导热系数为0.1383W/(m·k)，流动度为128mm。
实施例6
按照下列质量称取原材料：按硅酸盐水泥(硅酸盐胶凝材料)、矿粉(活性材料)，其中硅酸盐系列水泥和矿粉中SiO2与Al2O3的摩尔比为4.40、SiO2与Na2O摩尔比为9.52、SiO2与CaO摩尔比为0.94称取材料，按水固比为0.28称取水，H2O2(发泡剂)按占胶凝材料的3.5％称取，本实施例中所述矿粉S95粒化高炉矿渣，按实施例1中的制备方法，在发泡温度为25℃的环境下制得泡沫混凝土材料。
按照实施例1中的测试方法测试出本实例制得的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶凝材料体系下的泡沫混凝土主要性能指标为：干密度为556kg/m3，立方体抗压强度为53.2MPa，导热系数为0.0750W/(m·k)，流动度为133mm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于，包括以下配料：复合胶凝材料、发泡剂和稳泡剂，其中所述复合胶凝材料的组分为硅酸盐胶凝材料、硅铝酸盐胶凝材料和水，按重量计，所述复合胶凝材料中所述硅酸盐胶凝材料占比不超过30％，且所述复合胶凝材料所含组分的摩尔比如下：
SiO2:Al2O3 4.0～8.0；
SiO2:Na2O 7.0～10.0；
SiO2:CaO 0.5～2.0。
2.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：按重量计，所述发泡剂掺量占所述复合胶凝材料含固量的0.5％～5％。
3.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：按重量计，所述稳泡剂掺量占所述复合胶凝材料含固量的1.5％～5％。
4.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：所述复合胶凝材料的水固比为0.25～0.45。
5.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：所述硅酸盐胶凝材料的组分为硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥其中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：所述活性材料的组分为偏高岭土、粉煤灰、矿粉和椰子灰其中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：所述硅铝酸盐胶凝材料的组分为活性材料和复合碱激发剂，所述复合碱激发剂由氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和固态硅酸钠中一种或多种与水玻璃混合制备，所述氢氧化钠为氢氧化钠分析纯，其纯度不低于96％，所述水玻璃模数为1.0～3.8、波美度为34.0～42.0。
8.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：所述发泡剂为纯度不低于30％的H2O2液体。
9.如权利要求1所述的基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土，其特征在于：所述稳泡剂为纯度高于99.6％的十二烷基磺酸钠白粉末或食用油。
10.一种基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1复合胶凝材料制备：
S1.1选择氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾和固态硅酸钠中一种或多种与水玻璃混合制备复合碱激发剂，将复合碱性激发剂和活性材料混合搅拌，制备得到硅铝酸盐胶凝材料；
S1.2将所述硅铝酸盐胶凝材料、硅酸盐胶凝材料和水混合搅拌，制备得到复合胶凝材料，按重量计；所述复合胶凝材料中所述硅酸盐占比不超过30％，且所述复合胶凝材料中所含组分的摩尔比如下：
SiO2:Al2O3 4.0～8.0；
SiO2:Na2O 7.0～10.0；
SiO2:CaO 0.5～2.0；
S2发泡成型：搅拌所述复合胶凝材料并加入发泡剂和稳泡剂，搅拌混合均匀后将所述复合胶凝材料注入模具中，在25℃的环境中，发泡15分钟；
S3养护：带模具养护24小时后脱模，脱模后将试样置于温度为20±2℃，湿度为95％以上的环境中养护，养护3～7天，所述复合胶凝材料凝结得到泡沫混凝土成品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811575810.4A CN109336637B (zh) | 2018-12-22 | 2018-12-22 | 基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811575810.4A CN109336637B (zh) | 2018-12-22 | 2018-12-22 | 基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109336637A true CN109336637A (zh) | 2019-02-15 |
| CN109336637B CN109336637B (zh) | 2020-11-24 |
Family
ID=65302835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811575810.4A Active CN109336637B (zh) | 2018-12-22 | 2018-12-22 | 基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109336637B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111635253A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-09-08 | 韩兰涛 | 一种发泡混凝土及其制备方法 |
| CN112130595A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-25 | 四川鼎德商品混凝土有限公司 | 一种混凝土原材料配合比的控制方法、***及存储介质 |
| CN113929409A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-14 | 湖北武麻高速公路有限公司 | 一种基于复合胶凝材料体系的超高性能混凝土 |
| CN114380518A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-22 | 中国地质大学（武汉） | 一种拜耳法赤泥-磷石膏免烧胶凝材料及其制备方法 |
| CN115093244A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-09-23 | 中国矿业大学(北京) | 一种防火保温材料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015020612A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Nanyang Technological University | Waste incinerator ash as aerating agent for the manufacture of lightweight construction materials |
| CN105130373A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 四川大学 | 一种粉煤灰基聚合物混凝土的制备方法 |
| CN105669236A (zh) * | 2014-11-19 | 2016-06-15 | 集佳绿色建筑科技有限公司 | 一种碱矿渣泡沫混凝土材料及其制备方法 |
| CN106866075A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-20 | 上海理工大学 | 一种超高韧性的大掺量粉煤灰水泥基复合材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-12-22 CN CN201811575810.4A patent/CN109336637B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015020612A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Nanyang Technological University | Waste incinerator ash as aerating agent for the manufacture of lightweight construction materials |
| CN105669236A (zh) * | 2014-11-19 | 2016-06-15 | 集佳绿色建筑科技有限公司 | 一种碱矿渣泡沫混凝土材料及其制备方法 |
| CN105130373A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 四川大学 | 一种粉煤灰基聚合物混凝土的制备方法 |
| CN106866075A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-20 | 上海理工大学 | 一种超高韧性的大掺量粉煤灰水泥基复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| J.I. ESCALANTE-GARCIA ET AL.: ""Coarse blast furnace slag as a cementitious material, comparative study as a partial replacement of Portland cement and as an alkali activated cement"", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111635253A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-09-08 | 韩兰涛 | 一种发泡混凝土及其制备方法 |
| CN112130595A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-25 | 四川鼎德商品混凝土有限公司 | 一种混凝土原材料配合比的控制方法、***及存储介质 |
| CN112130595B (zh) * | 2020-09-23 | 2022-09-20 | 四川鼎德商品混凝土有限公司 | 一种混凝土原材料配合比的控制方法、***及存储介质 |
| CN113929409A (zh) * | 2021-09-17 | 2022-01-14 | 湖北武麻高速公路有限公司 | 一种基于复合胶凝材料体系的超高性能混凝土 |
| CN114380518A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-22 | 中国地质大学（武汉） | 一种拜耳法赤泥-磷石膏免烧胶凝材料及其制备方法 |
| CN115093244A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-09-23 | 中国矿业大学(北京) | 一种防火保温材料及其制备方法 |
| CN115093244B (zh) * | 2022-07-05 | 2023-02-24 | 中国矿业大学(北京) | 一种防火保温材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109336637B (zh) | 2020-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109336637A (zh) | 基于硅酸盐-硅铝酸盐复合胶材的泡沫混凝土及制备方法 | |
| CN106518155B (zh) | 具有防水防火功能的地聚合物基保温砂浆 | |
| CN103508711B (zh) | 一种高性能泡沫混凝土保温板及其制备方法 | |
| CN108264276B (zh) | 基于秸秆和固体废弃物的轻钢龙骨复合墙体填充用地聚合物基泡沫混凝土 | |
| CN102765905B (zh) | 一种eps轻集料混凝土复合墙体及其施工方法 | |
| CN111807807A (zh) | 免蒸压轻质保温颗粒加气混凝土砌块及制备方法 | |
| CN112694343A (zh) | 一种高强保温隔音石膏基自流平砂浆及其制备方法 | |
| CN107673696A (zh) | 一种泡沫混凝土自保温墙材及其制备方法 | |
| CN110183188A (zh) | 一种轻质保温渣土标准砖及其制备方法 | |
| CN113493340B (zh) | 一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料 | |
| CN114538843A (zh) | 一种低能耗生态型超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN113716931A (zh) | 一种免蒸压硅锰渣加气混凝土保温砌块及其制备方法 | |
| CN104163607A (zh) | 一种蒸压砂加气混凝土砌块 | |
| CN102701668B (zh) | 一种高强无机保温砂浆 | |
| CN112608097A (zh) | 一种砂浆及其制备方法 | |
| CN108975810A (zh) | 一种耐火泡沫混凝土材料及其制备方法 | |
| CN108640636A (zh) | 一种常温养护条件下可快速脱模的保温墙板材料及制备方法 | |
| CN113004055B (zh) | 一种绿色高热阻的自保温砌块及其制备方法 | |
| CN106431135B (zh) | 一种泡沫混凝土的制备方法 | |
| CN112441765B (zh) | 碱激发剂、碱激发凝胶材料、混凝土和混凝土的制备方法 | |
| CN115432978A (zh) | 一种水泥基轻质抹灰及其制备方法 | |
| CN104961409B (zh) | 一种掺用铁尾矿浇注型自保温墙体及制备方法 | |
| CN100366567C (zh) | 玻化微珠保温混凝土 | |
| CN112408927A (zh) | 一种化学发泡低密度碱矿渣泡沫混凝土及制备方法 | |
| CN112500072A (zh) | 一种自保温防冻融的砂浆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20190215 Assignee: Anhui BRC new environmental protection building materials Co.,Ltd. Assignor: CHINA University OF GEOSCIENCES (WUHAN CITY) Contract record no.: X2024980001703 Denomination of invention: Foam concrete based on silicate aluminosilicate composite adhesive and its preparation method Granted publication date: 20201124 License type: Common License Record date: 20240131 |