專利名稱：無機發泡混凝土保溫板及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種保溫材料及其制備方法，尤其是一種無機發泡混凝土保溫板及其制備方法。
背景技術：
泡沫混凝土，又稱發泡混凝土，是通過化學或物理的方式，根據應用需要，將氮氣、二氧化碳、氧氣或空氣引入混凝土漿體中，經過成型、合理養護，使形成含有大量孔洞并具有一定強度的混凝土制品。泡沫混凝土按組成膠結材料，可分為水泥泡沫混凝土、菱鎂泡沫混凝土、石膏泡沫混凝土、火山灰質膠結材料泡沫混凝土 ；按所用主要填充料的種類，可分為粉煤灰泡沫混凝土、礦渣泡沫混凝土、秸桿泡沫混凝土 ；按密度，一般可分為六個等級，即300kg% m3>400kg% m3>500kg% m3>600kg% m3>700kg% m3>800kg% m3 ;按使用功能，可分為保溫型、保溫結構型、結構型；按應用領域可分為房建泡沫混凝土、園林泡沫混凝土、工程泡沫混凝土、工業泡沫混凝土 ；按養護方式，可分為自然養護泡沫混凝土、蒸汽養護泡沫混凝土、蒸壓養護泡沫混凝土。氣泡的引入使泡沫混凝土具備了質輕、自動流平的優點，其隔熱隔音性能也顯著提高，并且施工輸送更為方便，不但降低了制品成本，而且極大的擴展了水泥制品的應用領域。發泡混凝土的原料主要有水泥、骨料(助劑)和發泡劑。水泥是泡沫混凝土的主要原料之一，起粘結作用。不同標號的水泥凝結強度和凝結時間不同，即使相同標號的水泥，由于生產廠家的不同，其組成也存在差異。因此，原則上講，對同一種發泡劑，必須在小試的基礎上，才能大規模 施工。骨料，根據用途需要可以是沙子、陶粒、浮石、膨脹珍珠巖、粉煤灰和煉鐵礦渣等，其中粉煤灰和煉鐵礦渣屬廢物利用，最具應用開發價值。發泡劑是起泡劑、穩泡劑、縛水劑等助劑的總稱。起泡劑是能夠發生化學反應并產生氣體的物質。穩泡劑是指具有穩泡作用的表面活性劑，如十二烷基苯硫酸鈉、水解蛋白質等。縛水劑等助劑是指那些能夠與表面活性劑親水端通過氫鍵相互作用，并強烈吸附水分子與氣泡表面的物質，如聚丙烯酰胺、阿拉伯膠等。一般而言，單純一種物質組成的發泡劑，難以制得高性能、低密度的泡沫混凝土。就引入氣體的方式來講，發泡方式可分為兩類:物理發泡(也稱無機發泡)和化學發泡。物理發泡即是用機械的方法把空氣、氮氣、氫氣、二氧化碳氣或氧氣引入到由水泥、骨料、穩泡劑和水形成的漿體中，使之形成一個亞穩體系。該亞穩體系的穩定時間應大于水泥的初凝時間。化學發泡劑則是能夠發生化學反應并產生目標氣體的物質(起泡劑)與水泥、骨料、穩泡劑、縛水劑和水一起混合均勻，而后澆注成型，控制溫度使起泡劑反應產生氣泡，其最佳的反應狀態是在混合成型期間幾乎不反應，而在成型后并在水泥初凝之前逐步反映完畢。由以上分析可見，物理發泡對穩泡劑(生產中也常籠統稱為發泡劑)的要求比化學發泡要求高。也就是說用同樣的穩泡劑，采用化學發泡比物理發泡制得的混凝土的質量要好些。但是，化學發泡對溫度、時間的要求卻比較苛刻。早期使用的水泥發泡劑比較單一，如松香皂、十二烷基苯硫酸鈉(實屬穩泡劑)。在用機械引入氣體的情況下，它們的發泡倍數雖然高，但穩泡性差，難以制得lg/cm3以下的泡沫混凝土。后期使用蛋白質型發泡劑(由動物蹄角、血、毛發水解而得)，雖然發泡倍數不如前者，但由于其兼有穩泡、縛水功能，因而使泡沫在水泥漿中的穩定時間較長，制得的泡沫混凝土也較好。當今人們使用的水泥發泡劑，大都是依據物理化學原理經復配而成的產品，如CON A型泡沫劑、CCff 95型固體發泡劑、U型發泡劑、HJ 3型硫酸鹽系列微泡劑、日本產蛋白質型發泡劑Escort K和青海3%型發泡劑等。發泡混凝土的制備工藝主要有化學發泡工藝(圖1)和物理發泡工藝(圖2)。如圖1所示，化學發泡工藝所用的機械比較簡單，基本上就是攪拌機和輸送泵，但是，由于水泥漿在澆注后、初凝前，起泡劑繼續產生氣泡，因而具有膨脹作用，故化學發泡工藝多用于充填、堵漏、加固等場合，在用于制作保溫板時，由于對溫度、時間的要求比較苛刻，因此成品率低，而且不適于大規模·生產。物理發泡工藝由于無需考慮發泡劑與穩泡劑的相互作用，因此，選擇自由度大，制備速度快，多用于地暖、地平、屋頂邊坡、預制板等領域。物理發泡工藝比化學發泡工藝多了空氣壓縮機和泡沫發生器，目前市面上已有各式采用物理發泡工藝的混凝土發泡機，其原理和結構基本相同，均包含輸送泵、泡沫發生器以及空壓機。各種混凝土發泡機的主要區別在于其中泡沫發生器不同，但是已有的各種混凝土發泡機在使用物理發泡工藝在加工保溫板時，均存在著保溫板容重高、導熱系數差、凝結時間長、易塌陷等缺點。

發明內容
本發明是針對傳統物理發泡混凝土保溫板加工過程中存在的保溫板容重高、導熱系數差、凝結時間長、易塌陷等技術問題，提供一種新型無機發泡混凝土保溫板及其制備方法。本發明提供的一種無機發泡混凝土保溫板，含有混凝土，保溫板的密度為160 250kg/m3，抗壓強度為0.3 0.5MPa，導熱系數為0.05 0.062ff/m.K。本發明優選的技術方案是保溫板的密度為180 230kg/m3。本發明提供的一種無機發泡混凝土保溫板的制備方法，包括如下步驟:A:將水泥、水和助劑混合后進行一次攪拌至均勻，得到一次攪拌物，所述助劑包括增強劑、早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑以及硬脂酸鈣，所述水泥與水的重量比為:1: 0.6 0.7，所述增強劑與水泥的重量比為0.1 0.5: 1，所述早強劑、所述甲酸鈣、所述減水劑、所述防水劑和所述硬脂酸鈣與所述水泥的重量比均為:0.2% 0.5%: I ；B:將上述一次攪拌物粉碎，得到粉碎物；C:在上述粉碎物中加入纖維并進行二次攪拌至均勻，得到二次攪拌物，所述纖維與所述水泥的重量比為:0.1% 0.3%: I ；D:將上述二次攪拌物通過物理發泡后澆注，得到制品。本發明進一步優選的技術方案是纖維的長度為4 7mm。本發明再進一步優選技術的方案是增強劑為乳膠粉或者工業乳液。在本發明的制備工藝中，增強劑的功能在于提高保溫板的強度，纖維的作用在于增強保溫板的抗斷裂性。本發明由于采用上述工藝，在混凝土攪拌之后，發泡之前，進行粉碎，使得混凝土的顆粒極小，從而充分并且均勻地懸浮在水里，并使得隨后的混凝土發泡均勻，無沉降現象。這樣使得保溫板在保持低密度的同時，提高了抗壓強、保溫以及隔音效果，并有效地解決了生產過程中沉降及塌陷的技術問題。本發明的無機發泡混凝土保溫板密度小，導熱系數小，因此容重小并且保溫效果好。


圖1是傳統的化學發泡工藝的流程圖。圖2是傳統的物理(無機)發泡工藝的流程圖。圖3是本發明的物理發泡工藝的流程圖。
具體實施例方式
現在，參照附圖詳細說明本發明的具體實施方式
。圖3是本發明的物理發泡工藝的流程圖。如圖所示，首先，將水泥與水、助劑(增強齊U、早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑以及硬脂酸鈣)混合，并攪拌均勻(一次機械攪拌)；接著將攪拌后的所述水泥、水以及助劑的混合物粉碎；然后在粉碎后的混合物中加入纖維并攪拌均勻(二次機械攪拌)；將攪拌后的水泥、水、助劑以及纖維的混合物通過機械發泡(即通過混凝土發泡機發泡)后注入模具(澆注)。

實施例1:將32.5號水泥、水、乳膠粉、早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑以及硬脂酸鈣按照I:0.6: 0.1: 0.2%: 0.2%: 0.2%: 0.2%: 0.2%的重量比混合，并進行一次攪拌至均勻；
接著，將攪拌物粉碎；接著，將粉碎物與纖維混合后進行二次攪拌至均勻，所述纖維與所述水泥的重量比為0.1%: 1，之后將二次攪拌物通過混凝土發泡機發泡，之后進行澆注。實施例2:將32.5號水泥、水、乳膠粉、早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑以及硬脂酸鈣按照I:0.7: 0.5: 0.5%: 0.5%: 0.5%: 0.5%: 0.5%的重量比混合，并進行一次攪拌至均勻；
接著，將攪拌物粉碎；然后將粉碎物與纖維混合后進行二次攪拌至均勻，所述纖維與所述水泥的重量比為0.3%: 1，之后將二次攪拌物通過混凝土發泡機發泡，再進行澆注。實施例3:將32.5號水泥、水、工業乳液、早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑以及硬脂酸鈣按照I: 0.65: 0.3: 0.4%: 0.4%: 0.4%: 0.4%: 0.4% 的重量比混合，并進行一次攪拌至均勻；接著，將攪拌物粉碎；然后將粉碎物與纖維混合后進行二次攪拌至均勻，所述纖維與所述水泥的重量比為0.2%: 1，之后將二次攪拌物通過混凝土發泡機發泡，再進行澆注。實施例4:采用本發明的物理發泡工藝制備將32.5號水泥與水及助劑(乳膠粉、早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑以及硬脂酸鈣)按照如前所述的比例混合，進行一次攪拌至均勻，然后進行粉碎，在粉碎物中按照比例加入纖維混合，進行二次攪拌至均勻。接著經混凝土發泡機發泡后注入模具，制成成品，待四小時后會得出結果。經以上方法做出的保溫板四小時后沒有塌陷，水泥漿與泡融合均勻，初凝。第二天脫模后產品凝固良好用手往上按已經有強度，并且產品已經可以立起來。
權利要求
1.一種無機發泡混凝土保溫板，其含有混凝土，其特征是所述保溫板的密度為160 250kg/m3，抗壓強度為0.3 0.5MPa，導熱系數為0.05 0.062ff/m.K。
2.根據權利要求1所述的無機發泡混凝土保溫板，其特征在于:所述保溫板的密度為180 230kg/m3。
3.根據權利要求1所述的一種無機發泡混凝土保溫板的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: A:將水泥、水和助劑混合后進行一次攪拌至均勻，得到一次攪拌物，所述助劑包括增強齊U、早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑以及硬脂酸鈣，所述水泥與水的重量比為:1: 0.6 0.7，所述增強劑與水泥的重量比為0.1 0.5: 1，所述早強劑、甲酸鈣、減水劑、防水劑和硬脂酸鈣與水泥的重量比均為:0.2% 0.5%:1 ； B:將上述一次攪拌物粉碎，得到粉碎物； C:在上述粉碎物中加入纖維并進行二次攪拌至均勻，得到二次攪拌物，所述纖維與水泥的重量比為:0.1% 0.3%:1 ； D:將上述二次攪拌物通過物理發泡后澆注，得到制品。
4 .據權利要求3所述的一種無機發泡混凝土保溫板的制備方法，其特征在于:所述增強劑為乳膠粉或者工業乳液。
5.根據權利要求3所述的一種無機發泡混凝土保溫板的制備方法，其特征在于:所述纖維的長度為4 7mm。
全文摘要
本發明提供一種無機發泡混凝土保溫板及其制備方法。所述保溫板包含發泡混凝土，所述保溫板的密度為160～250kg/m3，抗壓強度為0.3～0.5MPa，導熱系數為0.05～0.062W/m.K。本發明制得的保溫板具有容重低、保溫效果好的特點，可用作保溫材料，廣泛用于建筑領域。
文檔編號C04B38/00GK103086734SQ20111034190
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者楊奎利 申請人:楊奎利