本發明專利技術公開了一種堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板,各組分所占質量百分比為:磷渣微粉35~39%,堿性激發劑6~10%,調凝劑7~12%,改性劑9~15%,纖維0.4~0.8%,發泡劑9~12%,水22~26%。本發明專利技術以磷渣微粉作為主要膠凝材料,通過強堿激發并摻入適當的調凝組分和改性組分對泡沫混凝土的凝結時間及收縮性能進行調控。本發明專利技術制備的泡沫混凝土保溫板絕干密度可控制在150~250kg/m3之間,28d抗壓強度為0.30~0.63MPa,導熱系數為0.042~0.051W/m·K,吸水率為5~8%,是一種理想的外墻外保溫圍護材料。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無機建筑保溫材料領域,具體涉及。
技術介紹
建筑節能是當今世界節能工作的重點,自本世紀以來,我國投入了大量的人力、物力致力于新型節能建材的研究與開發。與普通建筑材料不同,新型環保型節能建筑材料不僅要求具備質輕、高強的特點,而且還必須具有保溫、隔熱、隔音、防火、防潮、抗震等優點。此外,新型節能建材還要求原材料盡量使用低碳排放材料或工業廢渣,不使用或少使用不可再生資源,在減少環境污染的同時降低生產成本。泡沫混凝土是目前建筑節能領域中應用較為普遍的新型保溫材料,與其他保溫材料相比,泡沫混凝土的防火性好、阻燃性強、變形系數小、抗老化能力強、性能穩定、材料在使用過程中的安全性高、生產成本低。目前泡沫混凝土的制備主要采用的是普通硅酸鹽水泥,但是普通硅酸鹽水泥的凝結時間較長,雖然部分調凝劑產品能將其凝結時間縮短至1min以內,但由于其早期強度發展緩慢,后期仍將面臨強度低甚至是無強度的問題,因此,普通硅酸鹽水泥通常只適合制備干密度300kg/m3以上的泡沫混凝土。而對于干密度在300kg/m3以下,尤其是干密度在100?200kg/m3的輕質泡沫混凝土,通常采用早強快硬型的特種水泥,但大量的研究及應用表明,特種水泥制備的泡沫混凝土在經過一段時間后會產生粉化、強度倒縮的現象。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足,提供,所述泡沫混凝土保溫板具有早強快硬、輕質高強和保溫隔熱性能好的優點,且制備方法簡單、節能環保,適合推廣應用。為實現上述目的,本專利技術所采用的技術方案為:—種堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板,各原料所占質量百分比為:磷渣微粉35?39 %,堿性激發劑6?10 %,調凝劑7?12 %,改性劑9?15 %,纖維0.4?0.8 %,發泡劑9?12%,水22?26%。按上述方案,所述磷渣微粉為采用電爐法制取黃磷時產生的工業廢渣經粉磨后得到的粉體材料,其比表面積為450?550m2/kg。按上述方案,所述堿性激發劑由水玻璃和硫酸鈉以(3?5):1的質量比混合而成,其中水玻璃的模數為0.8?1.2。按上述方案,所述調凝劑由磨細高爐礦渣和粉煤灰微珠以(2.5?3):1的質量比混合而成,其中磨細高爐礦渣的比表面積為400?450m2/kg,粉煤灰微珠的比表面積為850 ?1000m2/kg。按上述方案,所述改性劑由氧化鎂與熟石灰以(2?4):1的質量比混合而成,其中氧化鎂為輕燒粉,煅燒溫度在600?850°C之間。按上述方案,所述纖維為聚丙烯纖維;所述發泡劑為復合型發泡劑。對所述堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板各表面均勻噴涂有機防水劑水溶液,所述有機防水劑占原料總質量的0.3?0.5%。上述一種堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板的制備方法,包括以下步驟:I)原料稱取,各原料所占質量百分比為:磷渣微粉35?39%,堿性激發劑6?10 %,調凝劑7?12 %,改性劑9?15 %,纖維0.4?0.8 %,發泡劑9?12 %,水22?26% ;2)將稱取的磷渣微粉、堿性激發劑、調凝劑、改性劑、纖維和水用攪拌鍋混合攪拌直至形成均勻料漿,攪拌速率為300?400r/min ;3)將稱取的發泡劑采用壓縮空氣法將發泡劑制成泡沫,且在發泡過程中直接將泡沫注入步驟2)所得均勻料漿中攪拌均勻,攪拌速率為50?100r/min,直至發泡完畢,并將拌合均勻后的泡沫混凝土注入型模,在自然條件下靜置24h后脫模,得發泡保溫板;4)按照步驟I)所述原料總質量0.3?0.5%的比例稱取有機硅防水劑,用水稀釋至30?50倍體積,采用密封噴槍均勻噴涂于步驟3)所得發泡保溫板各表面;自然晾干,不沾水自然養護,得所述堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板。按上述方案,所述防水劑為有機硅防水劑。根據上述方案制備的堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板絕干密度可控制在150?250kg/m3之間,28d抗壓強度為0.3?0.63MPa,導熱系數為0.042?0.05lff/m.K,吸水率為5?8%,是一種理想的外墻外保溫圍護材料。本專利技術中,堿性激發劑采用一定模數的水玻璃,可在漿體內部形成適宜的堿環境,并使磷渣中的Al-0、S1-0鍵快速發生斷裂,形成S132與AlO33陰離子團,與漿體中的游離Ca2+進一步結合生成C-S-H、C-A-H等具有膠凝性質的水化產物,保證了新拌輕質泡沫具有較好的早期強度,復合摻入適量的硫酸鈉,可有效解決單獨采用水玻璃激發時后期易出現強度倒縮的問題。摻入磨細高爐礦渣和粉煤灰微珠復合調凝劑,可有效解決漿體速凝的問題,使其凝結時間可控,便于注模成型。摻入熟石膏和氧化鎂復合改性劑,可在漿體中生成鈣礬石和氫氧化鎂,起到微膨脹、微集料和支撐骨架作用,產生補償收縮的效果,可有效解決堿激發磷渣漿體因收縮過大而導致保溫板的開裂。采用復合型發泡劑,在壓縮空氣下發出的泡沫均勻細密,泡沫在強堿環境下的穩定性高,硬化后內部氣孔呈獨立封閉狀,有效降低了保溫板內部的連通孔率,提高了保溫板的熱工性能。本專利技術在所得保溫板各表面噴涂一層有機硅防水劑,其中的R基硅氧烷與空氣中的0)2和H 20分子發生反應,在氣孔孔壁表面形成一層致密的氣透性防水膜,使保溫板具有良好的防水、抗滲、抗老化的優點。與現有技術相比,本專利技術取得的有益效果為:I)本專利技術未摻加水泥或水泥熟料,主要以工業固體廢棄物磷渣作為膠凝材料,通過堿性激發劑對其潛在活性的激發,使之具有快硬早強的特點,解決了采用普通硅酸鹽水泥凝結時間長、易塌模,以及強度發展慢、脫模時間長、模具周轉率低等問題,也解決了采用早強快硬型水泥成本較高、板材表面后期易出現粉化、強度倒縮的問題。2)本專利技術將磷渣微粉完全取代水泥或水泥熟料等膠凝材料,磷渣微粉與水泥相比,其生產工藝由“兩磨一燒”簡化為“一磨”,大大減少了能源消耗和碳排放,并可大量利用工業固體廢棄物,節能環保。3)本專利技術制備的堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板具有早強快硬、輕質高強,保溫隔熱性能好和吸水率低的優點,且有利于節約能源,減少資源開采,為無機保溫材料的可持續發展起到重要的推動作用。【具體實施方式】為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合實施例,對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術,并不用于限定本專利技術。本專利技術的實施例需按配比準確稱量各種原料,稱量誤差須小于I % ;以下實施例中如無具體說明,所述的試劑或原料均為市售試劑或工業產品。所述磷渣微粉是采用電爐法制取黃磷時所得到的工業廢渣,再經粉磨后得到的粉體材料,其比表面積為450?550m2/kg。實施例1一種堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板,所述堿性激發劑由水玻璃(模數為0.8)和硫酸鈉按質量比3:1調拌而成,調凝劑由磨細高爐礦渣(比表面積為400m2/kg)和粉煤灰微珠(比表面積為900m2/kg)按2.5:1的質量比混合而成,改性劑由輕燒氧化鎂(煅燒溫度為600°C )和熟石灰按2:1的質量比混合而成;所述輕質泡沫混凝土保溫板的制備方法包括以下步驟:I)原料稱取,各原料所占質量百分比為:磷渣微粉35%、堿性激發劑6%、調凝劑12%、改性劑15%、聚丙烯纖維0.4%、復合型發泡劑9%、水22.6%。2)將磷渣微粉、堿性激發劑、調凝劑、改性本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種堿激發磷渣微粉輕質泡沫混凝土保溫板,其特征在于,各原料所占質量百分比為:磷渣微粉35~39%,堿性激發劑6~10%,調凝劑7~12%,改性劑9~15%,纖維0.4~0.8%,發泡劑9~12%,水22~26%。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:高育欣,陳景,甘戈金,盧佳林,徐芬蓮,
申請(專利權)人:中建商品混凝土成都有限公司,
類型:發明
國別省市:四川;51
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