堿激發泡沫混凝土及其制備方法技術

本發明專利技術是關于一種堿激發泡沫混凝土，其組分按重量百分比計，包括：堿激發膠凝材料粉料：34.9?58.1％；水玻璃(Na2O·nSiO2)：8.42?9.65％；粉煤灰：0?23.2％；集料：0?12.7％；發泡劑：0.03?0.12％；纖維：0.29?0.32％；水：27.9?32.0％；其中，所述的堿激發膠凝材料粉料的組分包括(重量百分比)：硅鈣渣微粉65?70％、礦粉15?25％和超細礦粉5?15％。本發明專利技術的堿激發泡沫混凝土干密度等級A03?A12，28d抗壓強度為1.5?14.0MPa，且具有脫模周期短、材料成本低、強度性能優異等優點。除此之外，本發明專利技術所用膠凝材料的主要原料為硅鈣渣，有利于資源的再利用。

Alkali activated foam concrete and preparation method thereof

The invention relates to an alkali activated foam concrete, the components in percentage by weight, including: alkali activated cementitious materials powder: 34.9 58.1%; water glass (Na2O, nSiO2):8.42 9.65%; fly ash: 0 aggregate: 23.2%; 0 12.7%; foaming agent: 0.03 0.12% fiber: 0.29; 0.32%; 27.9 water: 32%; wherein, the alkali activated cementitious material powder composition includes (wt%): calcium silicate slag powder 65 70%, 25% and 15 slag ultra-fine powder 5 15%. The invention of the alkali activated dry density of foam concrete grade A03 A12, 28d compressive strength of 1.5 14.0MPa and, with release of short cycle, low material cost, excellent strength properties etc.. In addition, the main raw material of the cementitious material used in the invention is calcium silicate slag, which is favorable for the reutilization of resources.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種泡沫混凝土及其制備方法，特別是涉及一種堿激發泡沫混凝土及其制備方法。
技術介紹
硅鈣渣是高鋁粉煤灰燒結法提取氧化鋁后的殘渣，屬于高鈣、含堿廢渣。硅鈣渣的主要成分為具有一定膠凝活性的硅酸二鈣，且自身含有一定量的堿，因此利用硅鈣渣制備堿激發膠凝材料是其大規模資源化利用的一種有效途徑。目前，已有諸多“以硅鈣渣為主要原料制備堿激發膠凝材料”的相關研究。然而，關于硅鈣渣制備堿激發膠凝材料的應用技術，目前卻研究甚少。因此，結合硅鈣渣制備堿激發膠凝材料的性能特點，進行與其相適應的應用技術研究，開拓出新的應用技術途徑，對于該種膠凝材料在工業生產中的大規模應用以及硅鈣渣的資源化利用，具有重要的經濟和社會效益。另一方面，隨著社會經濟的不斷發展，人們對于建筑材料保溫、隔音、防火、抗震以及環保等性能的需求越來越高。泡沫混凝土因其密度小，保溫、隔音、防火性能好等特點，一經誕生便得到了人們的青睞。目前，在泡沫混凝土制備過程中，硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥是使用最為廣泛的兩種膠凝材料。以硅酸鹽水泥為膠凝材料時，存在著材料強度發展緩慢、脫模周期長等不足；以硫鋁酸鹽水泥為膠凝材料時，存在著原料來源有限、成本偏高等不足；而將硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥復合使用時，材料又往往會產生“閃凝”、“強度倒縮”等不足。因此，尋找一種強度發展及成本適宜的新型膠凝材料，是解決現有泡沫混凝土制備技術中材料強度發展緩慢、成本偏高等不足的一條有效途徑。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于，提供一種新型的堿激發泡沫混凝土及其制備方法，所要解決的技術問題是使其堿激發泡沫混凝土的凝結硬化快，從而更加適于實用。本專利技術的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本專利技術提出的一種堿激發泡沫混凝土，其組分按重量百分比計，包括：堿激發膠凝材料粉料：34.9-58.1％；水玻璃(Na2O·nSiO2)：8.42-9.65％；粉煤灰：0-23.2％；集料：0-12.7％；發泡劑：0.03-0.12％；纖維：0.29-0.32％；水：27.9-32.0％；其中，所述的堿激發膠凝材料粉料的組分包括(重量百分比)：硅鈣渣微粉65-70％、礦粉15-25％和超細礦粉5-15％。本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土，其中所述的水玻璃的模數n為2.00-3.00。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土，其中所述的粉煤灰為I級粉煤灰。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土，其中所述的集料為河砂，細度模數為1.6-2.2。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土，其中所述的發泡劑為植物蛋白類發泡劑。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土，其中所述的纖維為聚丙烯纖維，長度為12-15mm。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土，其中所述的硅鈣渣微粉是將原狀硅鈣渣粉磨至80μm篩余26.0-28.0％。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土，其中所述的礦粉為S95級礦渣粉，所述的超細礦粉為S105級礦渣粉。本專利技術的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。依據本專利技術提出的一種堿激發泡沫混凝土的制備方法，包括：1)將硅鈣渣烘干后粉磨至80μm篩余26.0-28.0％，得到硅鈣渣微粉；2)將65-70％硅鈣渣微粉、15-25％礦粉和5-15％超細礦粉混合均勻，得到堿激發膠凝材料粉料；3)將所述的堿激發膠凝材料粉料、粉煤灰、集料、纖維和水加入攪拌機中攪拌均勻，得到堿激發水泥漿體；4)將發泡劑和水混合均勻，采用發泡機制成泡沫；5)將所述的泡沫導入攪拌機中，與所述堿激發水泥漿體混合均勻，得到堿激發泡沫混凝土；其中，所述的堿激發泡沫混凝土的組分按重量百分比計，包括：堿激發膠凝材料粉料：34.9-58.1％；水玻璃(Na2O·nSiO2)：8.42-9.65％；粉煤灰：0-23.2％；集料：0-12.7％；發泡劑：0.03-0.12％；纖維：0.29-0.32％；水：27.9-32.0％。本專利技術的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。優選的，前述的堿激發泡沫混凝土的制備方法，其中所述的水玻璃的模數n為2.00-3.00；所述的粉煤灰為I級粉煤灰；所述的集料為河砂，細度模數為1.6-2.2；所述的發泡劑為植物蛋白類發泡劑；所述的纖維為聚丙烯纖維，長度為12-15mm；所述的礦粉為S95級礦渣粉，所述的超細礦粉為S105級礦渣粉。借由上述技術方案，本專利技術堿激發泡沫混凝土及其制備方法至少具有下列優點：1)本專利技術的堿激發泡沫混凝土具有優異的強度性能，選取堿激發膠凝材料為原料，與硅酸鹽水泥泡沫混凝土相比，具有凝結硬化快的特點，因此在生產過程中可有效縮短模具周轉周期，提高模具使用效率，從而有效提高產量。2)本專利技術的堿激發泡沫混凝土的膠凝材料為采用硅鈣渣制備的堿激發膠凝材料。這為硅鈣渣制備堿激發膠凝材料在實際工業生產中的應用提供了一條新的技術途徑，是對現有堿激發膠凝材料應用技術研究領域的有效拓展。3)本專利技術的堿激發泡沫混凝土的膠凝材料采用硅鈣渣為主要原料，硅鈣渣為高鋁粉煤灰提取氧化鋁后的殘渣，與快硬硫鋁酸鹽水泥泡沫混凝土相比降低了材料成本，并且有利于硅鈣渣的資源化利用及高鋁粉煤灰提取氧化鋁產業的可持續發展。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例詳細說明如后。具體實施方式為更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效,以下結合較佳實施例，對依據本專利技術提出的堿激發泡沫混凝土及其制備方法其具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。本專利技術的一個實施例提出的一種堿激發泡沫混凝土，其組分按重量百分比計，包括：堿激發膠凝材料粉料：34.9-58.1％；水玻璃(Na2O·nSiO2)：8.42-9.65％；粉煤灰：0-23.2％；集料：0-12.7％；發泡劑：0.03-0.12％；纖維：0.29-0.32％；水：27.9-32.0％；其中，所述的堿激發膠凝材料粉料的組分包括(重量百分比)：硅鈣渣微粉65-70％、礦粉15-25％和超細礦粉5-15％，所述的硅鈣渣微粉是將原狀硅鈣渣粉磨至80μm篩余26.0-28.0％。堿激發膠凝材料粉料為發泡混凝土強度的主要來源。水玻璃的模數n為2.00-3.00，優選為2.40。水玻璃作為堿激發劑，可有效激發膠凝材料粉料中硅鈣渣、礦渣粉等材料的活性。粉煤灰為I級粉煤灰。粉煤灰不僅可以在一定程度上降低材料的成本，還可以優化混凝土中的孔結構，進而使材料的強度性能得到優化。集料為河砂，細度模數為1.6-2.2，優選為1.8。采用適量的集料，可在一定程度上降低原料成本。發泡劑為植物蛋白類發泡劑。纖維為聚丙烯纖維，長度為12-15mm，優選為12mm。采用纖維能夠顯著改善泡沫混凝土的抗收縮性能。礦粉為滿足GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》要求的S95級礦渣粉，重量百分比優選為15％；所述的超細礦粉為滿足GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》要求的S105級礦渣粉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種堿激發泡沫混凝土，其特征在于，其組分按重量百分比計，包括：堿激發膠凝材料粉料：34.9?58.1％；水玻璃(Na2O·nSiO2)：8.42?9.65％；粉煤灰：0?23.2％；集料：0?12.7％；發泡劑：0.03?0.12％；纖維：0.29?0.32％；水：27.9?32.0％；其中，所述的堿激發膠凝材料粉料的組分包括(重量百分比)：硅鈣渣微粉65?70％、礦粉15?25％和超細礦粉5?15％。

【技術特征摘要】
1.一種堿激發泡沫混凝土，其特征在于，其組分按重量百分比計，包括：堿激發膠凝材料粉料：34.9-58.1％；水玻璃(Na2O·nSiO2)：8.42-9.65％；粉煤灰：0-23.2％；集料：0-12.7％；發泡劑：0.03-0.12％；纖維：0.29-0.32％；水：27.9-32.0％；其中，所述的堿激發膠凝材料粉料的組分包括(重量百分比)：硅鈣渣微粉65-70％、礦粉15-25％和超細礦粉5-15％。2.根據權利要求1所述的堿激發泡沫混凝土，其特征在于，所述的水玻璃的模數n為2.00-3.00。3.根據權利要求1所述的堿激發泡沫混凝土，其特征在于，所述的粉煤灰為I級粉煤灰。4.根據權利要求1所述的堿激發泡沫混凝土，其特征在于，所述的集料為河砂，細度模數為1.6-2.2。5.根據權利要求1所述的堿激發泡沫混凝土，其特征在于，所述的發泡劑為植物蛋白類發泡劑。6.根據權利要求1所述的堿激發泡沫混凝土，其特征在于，所述的纖維為聚丙烯纖維，長度為12-15mm。7.根據權利要求1所述的堿激發泡沫混凝土，其特征在于，所述的硅鈣渣微粉是將原狀硅鈣渣粉磨至80μm篩余26.0-28.0％。8.根據權利要求1所述的堿激發泡沫混凝土，其特征在于，所述的礦粉為S95級礦渣粉，所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：史迪，張文生，葉家元，
申請(專利權)人：中國建筑材料科學研究總院，
類型：發明
國別省市：北京;11