专利名称：空心玻璃微珠泡沫混凝土的制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轻质的建筑墙体材料，特别涉及一种具有良好保温防火性能的轻质高强泡沫混凝土墙体材料的制备方法。
背景技术：
建筑墙体材料不仅要具有建筑节能的功效，而且要具有优秀的防火阻燃的性能，目前市场上使用的建筑外墙保温材料多为苯板等有机材料，但是由于这种材料易燃、易老化、耐久性差，各地保温建筑工程屡屡发生火灾事故，苯板在火灾时很快就会熔化，烟雾大、毒性大，很难扑救，危害严重。不解决墙体保温材料的防火安全问题，我国的建筑节能工程将具有重大火灾隐患，这使得无机保温材料取代有机保温材料成为历史发展及科技进步的必然。2009年9月20日公安部和住建部联合颁布公通字[2009] 46号文《民用建筑外保温系 统及外墙装饰防火暂行规定》，对民用建筑墙体保温材料燃烧性能级别及防火构造提出了具体要求。根据规定，民用建筑的整体外墙必须采用A级不燃保温材料，市场迫切需要既节能、又具有阻燃等高性能的建筑围护结构材料、制品及其系统。泡沫混凝土作为新型的无机防火保温材料，普遍存在密度大，强度低以及保温性不及有机材料等缺陷，但是综合相比，它仍然是有机易燃材料的最佳取代品。目前，泡沫混凝土在各个领域的应用并没有被广泛推广使用，主要是有由于干密度和抗压强度问题。因为泡沫混凝土的干密度和抗压强度指标是相互对立的，是矛盾的统一体。而国内主要的研究是重点解决在降低泡沫混凝土干密度的前提条件下，如何提高其抗压强度，以及平衡泡沫混凝土的其他性能。空心玻璃微珠是一种中空的圆球粉末状超轻质无机非金属材料，是近年来发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型材料。高性能空心玻璃微珠具有质量轻、抗压强度高、导热系数低及流动性好等特点。空心玻璃微珠作为惰性减轻剂，只需要使用小掺量就能部分替代水泥基胶凝材料，可以添加不同比例的空心玻璃微珠来降低泡沫混凝土试块的干密度。由于其具有各向同性和高填充量的特性，并能均匀分散在泡沫混凝土的孔隙结构中，起到稳泡和减少破泡的作用，保证泡沫混凝土试块尺寸的稳定性，能够减少收缩和翘曲。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有泡沫混凝土墙体材料的持久性差、抗压强度低、导热系数高以及受潮后隔热性能大幅降低的问题，提供了一种安全的、持久的、可行的轻质泡沫混凝土墙体材料及其制备方法。该泡沫混凝土是采用快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料，空心玻璃微珠作为外掺料部分替代水泥，采用混合搅拌法，即把机器发出的泡沫直接掺入均匀拌合水泥浆料中制备出一种轻质高强的泡沫混凝土。技术方案
本发明所述的泡沫混凝土成分包括胶凝材料、水、外掺料及发泡剂，其组分为
原料质量g
(I)胶凝材料快硬硫铝酸盐水泥850 950
(2)外掺料
空心玻璃微珠50 150
(3)水550 650
(4)泡沫体积(毫升)占水泥体积的12.5 17. 5倍
其中胶凝材料主要采用快硬硫铝酸盐水泥，以IOOOg快硬硫铝酸盐水泥为基准；空心玻璃微珠部分替代水泥比重的5% 15% ;水占胶凝材料总质量的55% 65% ;泡沫(泡沫由发泡机制得)体积占水泥体积的12. 5 17. 5倍。所述水泥强度等级为42. 5快硬硫铝酸盐水泥；
所述空心玻璃微珠为H46型高性能空心玻璃微珠；
所述发泡剂为FC复合发泡剂。泡沫混凝土的制备过程为
第一步，按照配比称取各种原料。第二步，将快硬硫铝酸盐水泥倒入搅拌锅略微搅拌后(低速，使物料均匀)加入水，继续低速(50 100r/min)搅拌Imin,然后高速(80 150r/min)搅拌2min ;然后调整速度，逐步加入空心玻璃微珠，每次加入其剩余质量的1/2，这样能很好的避免微珠漂浮到空气中和使分散更完全，低速搅拌lmin，等待泡沫掺入。第三步，使用发泡机发泡(发泡机中的水不计在水胶比内)，掺入的泡沫以体积为单位。第四步，重新打开搅拌机，保持低速搅拌的状态下将泡沫加入到水泥拌合物中。掺入泡沫采用“两步法”泡沫掺量以500ml为单位，逐步加入直至掺入60%的泡沫，低速搅拌下使料浆变稀易于分散。最后再加入剩余泡沫，高速搅拌2min。第五步，注浆成型，在湿养条件下养护24h 48h (视水胶比而定)，最后拆模。在测试7天强度之前，标准养护的条件下，每天喷水养护2 4次；之后可以每2 3天喷水养护。本发明与现有技术相比，有以下优点
I、采用空心玻璃微珠作为外掺料部分替代水泥，使得制备的泡沫混凝土在保证强度的前提下，具有较低的干密度、较好的保温隔热性能及电绝缘性能好等特点。有效的解决了传统泡沫混凝土干密度和抗压强度相互对立的缺点。而且在方案中选用的空心玻璃微珠，使制备的泡沫混凝土具有较低的导热系数，从而在与苯板等有机保温易燃材料相比之下有较大的竞争趋势。2、空心玻璃微珠作为惰性减轻剂，与未掺入空心玻璃微珠的泡沫混凝土相比，干密度降幅能达到30% 50%。由于空心玻璃微珠的憎水性，使泡沫混凝土内部的气泡均匀分散，能形成良好的孔隙结构。再配合快硬硫铝酸盐水泥凝结时间快，早期强度高，在泡沫破灭之前泡沫混凝土胶凝体系迅速成型，使得泡沫混凝土具有较低干密度的同时，保证其抗压强度与其性能的平衡。3、由于空心玻璃微珠具有极高的闭孔率，不同型号的空心玻璃微珠的导热系数也不尽相同，完全能满足不同领域的应用。并且空心玻璃微珠各向同性和高填充量的特性，使得泡沫混凝土制品尺寸的稳定性非常高，能够减少收缩和翘曲。
具体实施例方式实施例I :
空心玻璃微珠泡沫混凝土，其组分为
原料质量g
(1)胶凝材料
快硬硫铝酸盐水泥850 950
(2)外掺料
空心玻璃微珠50 150
(3)水550 650
(4)泡沫体积(毫升)占水泥体积的12.5 17. 5倍，其制备工艺为
1、原材料的选择快硬硫铝酸盐水泥为唐山冀东水泥股份有限公司生产的42.5R快硫铝酸盐水泥；空心玻璃微珠采用的是中钢集团马鞍山矿山研究院和中科院合作开发H46型，主要成分是碱石灰-硼硅酸盐；发泡剂选用的是韩国信宇机械有限公司生产的FC复合发泡剂；
2、将快硬硫铝酸盐水泥倒入搅拌锅略微搅拌后(低速，使物料均匀)加入水，继续低速(50 100r/min)搅拌lmin,然后高速(80 150r/min)搅拌2min ;然后调整速度,逐步加入空心玻璃微珠，每次加入其剩余质量的1/2，这样能很好的避免微珠漂浮到空气中和使分散更完全，低速搅拌lmin，等待泡沫掺入
3、使用发泡机发泡(发泡机中的水不计在水胶比内)，所发泡沫以体积为单位。4、重新打开搅拌机，保持低速搅拌的状态下将泡沫加入到水泥拌合物中。掺入泡沫采用“两步法”泡沫掺量以500ml为单位，逐步加入直至掺入60%的泡沫，低速搅拌下使料浆变稀易于分散。最后再加入剩余泡沫，高速搅拌2min。5、注浆成型，在湿养条件下养护24h 48h。最后拆模。在测试7天强度之前，标准养护的条件下，每天喷水养护2 4次；之后可以每2 3天喷水养护。空心玻璃微珠泡沫混凝土，其组分为
权利要求
1.空心玻璃微珠泡沫混凝土，其特征在于，由胶凝材料、水、外掺料及发泡组成，其组分及重量如下 (I)胶凝材料850 950 g, (2)外掺料50 150 g, (3)水 550 650 g, (4)泡沫体积占水泥体积的12. 5 17. 5倍。
2.根据权利要求I所述的空心玻璃微珠泡沫混凝土，其特征在于，所述的胶凝材料为快硬硫铝酸盐水泥。
3.根据权利要求2所述的空心玻璃微珠泡沫混凝土，其特征在于，所述的快硬硫铝酸盐水泥强度等级为42.5。
4.根据权利要求I所述的空心玻璃微珠泡沫混凝土，其特征在于，所述的外掺料为空心玻璃微珠。
5.根据权利要求4所述的空心玻璃微珠泡沫混凝土，其特征在于，所述的空心玻璃微珠为H46型高性能空心玻璃微珠。
6.根据权利要求I所述的所述空心玻璃微珠泡沫混凝土，其特征在于，所述的泡沫采用FC复合发泡剂发泡。
7.如权利要求I所述的空心玻璃微珠泡沫混凝土的制备方法，其特征在于包括如下步骤 第一步，按照配比称取各种原料； 第二步，将快硬硫铝酸盐水泥倒入搅拌锅低速略微搅拌后，加入水，继续低速50 100r/min搅拌Imin,然后高速80 150r/min搅拌2min ;然后调整速度,逐步加入空心玻璃微珠，每次加入其剩余质量的1/2，这样能很好的避免微珠漂浮到空气中和使分散更完全，低速搅拌lmin，等待泡沫掺入； 第三步，使用发泡机发泡，掺入的泡沫以体积为单位； 第四步，重新打开搅拌机，保持低速搅拌的状态下将泡沫加入到水泥拌合物中，掺入泡沫采用“两步法”泡沫掺量以500ml为单位，逐步加入直至掺入60%的泡沫，低速搅拌下使料浆变稀易于分散，最后再加入剩余泡沫，高速搅拌2min ； 第五步，注浆成型，在湿养条件下养护24h 48h，最后拆模，在测试7天强度之前，标准养护的条件下，每天喷水养护2 4次；之后可以每2 3天喷水养护。
8.根据权利要求7所述的空心玻璃微珠泡沫混凝土的制备方法，其特征在于制备过程中水泥浆与空心玻璃微珠均匀拌合，空心玻璃微珠最后添加，采用低速度、低剪切力的搅拌，稍延长搅拌时间达到均匀分散。
全文摘要
本发明提供一种使用空心玻璃微珠部分替代水泥与发泡剂拌合而制成的泡沫混凝土保温材料及其制备方法。该保温材料的组分及含量为快硬硫铝酸盐水泥1000g为基准，空心玻璃微珠部分替代水泥占水泥比重的5%～15%，水胶比为0.55～0.65，泡沫掺量的体积占水泥体积的12.5～17.5倍。在其制备过程中，先用净浆搅拌机将水泥浆料均匀拌合，然后逐步加入空心玻璃微珠，每次加入其剩余质量的一半，慢速均匀搅拌后加入泡沫，制备成型。空心玻璃微珠不仅具有轻质有质量轻、抗压强度高、导热系数低及流动性好等特点。并且在干密度低于190kg/m3的前提条件下，保证制备的泡沫混凝土抗压强度和其性能的平衡。
文档编号C04B38/02GK102924022SQ201210437909
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者王晴, 邱琳格, 丁兆洋, 张存宝 申请人:沈阳建筑大学