CN102464497A - 一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法，涉及一种轻质建筑材料，该泡沫混凝土主要材料是废砖瓦、矿渣和秸矸等工农业废弃物占90％以上，与外加剂、发泡剂和水按比例混合，经搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。该泡沫混凝土具有轻质、导热系数低、保温隔热、隔音耐火、防水、抗冻、抗裂、抗震等功能，且生产成本低、制造工艺简单，还可以现场浇注预制制品，使用方便、安全，变废为宝，达到节能低碳效果。同时减少了废弃物对环境造成的污染，保护生态环境，利国利民，为我国创建节约型、低碳社会作出了贡献。
Description
技术领域
本发明涉及一种轻质建筑材料，特别是一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法。可适用于建筑的墙体和屋面。
背景技术
我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”已成为我国目前工业发展的主流。我国工业正逐步向节约型、节能减排、低碳的方向发展。随着我国墙体材料改革和建筑节能的政策的实施，现代建筑中要求使用具有节能、保温、轻质、耐火、利废等性能新型建筑节能材料，而泡沫混凝土正是体现了节能、保温、隔热、轻质、耐火等性能的一种多功能材料，泡沫混凝土在建筑节能领域正发挥着越来越重要的作用。近年来，国内外都非常重视泡沫混凝土的研究与开发，现有泡沫混凝土，如：公开号101139194A“发泡混凝土轻质墙体材料的制备方法”，公开的组分为普通水泥、中砂(或粉煤灰，或工业煤渣均可)、发泡剂；公告号CN100564305C“煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土”专利，公开的组分为：煤矸石、粉煤灰、水泥、石灰、石膏、填料及发泡剂组成；公开号为CN1261600A的“非蒸养泡沫混凝土板材”专利，公开的组分为：无机胶凝材料低碱水泥、粉煤灰、纤维、发泡剂，按常规墙材的工艺方法制成板材；公开号CN101565289A“尾渣泡沫混凝土”，公开的组分为：水泥、尾渣和发泡剂。现有泡沫混凝土主要存在以下的不足：(1)消耗自然资源多，硅酸盐水泥或氯氧水泥、砂、石粉等消耗的大量自然资源；(2)成本较高，制备泡沫混凝土所用的胶凝材料为通用硅酸盐水泥或氯氧镁水泥，其售价也较高；(3)导热系数较高，一般300～500kg/m3的泡沫混凝土的导热系数在0.08～0.186w/(m·K)，隔热性能较差；(4)泡沫混凝土的强度不高，300～500kg/m3的泡沫混凝土难于达到建筑节能材料所需的强度要求。因此，如何寻求大量利用工农业的废弃物来替代自然资源，特别利用稻麦秸秆作为主要材料，降低泡沫混凝土成本，以及如何减小泡沫混凝土的导热系数，提高泡沫混凝土的强度，成为当前急需解决的问题。为解决这一问题，科研单位和企业技术人员在不断的研究、探索，利用现代科学技术，虽然在技术上取得了一些进步，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服以上不足，提供一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法，以废砖瓦、矿渣和秸矸等工农业废弃物作为主要材料，与外加剂、发泡剂和水按比例混合，经搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含有废砖瓦粉、高炉矿渣粉、秸杆、废砖瓦颗粒、外加剂、发泡剂、水，其中外加剂为无机非金属材料(生石灰、熟石灰、铝酸钠、硅酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠或脱硫石膏)和有机材料(甲基纤维素、聚乙烯醇、硅烷偶联剂、乳胶粉)的一种或二种以上组成，各原料的配比为：废砖瓦粉40～60重量份，高炉矿渣粉为20～40重量份，废砖瓦颗粒5～20重量份，秸杆3～10重量份，外加剂5.0～20重量份，发泡剂0.3～2.0重量份。
生产工艺流程：
一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法，包括如下步骤：
1、从建筑垃圾中分选出废砖瓦，用破碎机破碎大块的废砖瓦，然后用筛孔为4.8mm和1.2mm的筛分选，4.8～1.2mm的颗粒的物料作为泡沫混凝土的集料；大于4.8mm的颗粒再返回到破碎机中进行破碎，小于1.2mm的废砖瓦颗粒喂入球磨机进行粉磨，控制细度为360～400m2/kg；
2、高炉矿渣粉为比表面积450～500m2/kg；
3、秸杆用粉碎机粉碎至长度2cm以下的秸杆纤维，然后用1～2％的NaOH溶液浸泡6～12小时，过滤干燥；
4、将步骤1～3中的各物料与外加剂按一比例混合搅拌均匀，加入适量水搅拌成浆体；
5、发泡剂与水质量比为0.2比例，加入发泡机中，制得泡沫；
6、将步骤4制得的浆体与步骤5制的泡沫混合搅拌均匀后，浇注成型。制成了一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土材料。
本发明采用的技术原理是：该泡沫混凝土主要材料是废砖瓦、矿渣和秸矸等工农业废弃物占90％以上，与外加剂、发泡剂和水按比例混合，经搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。发泡剂是能使材料内部产生泡沫而形成闭孔或联孔结构材料的物质，外加剂为无机非金属材料和有机材料的一种或几种以上组成。该泡沫混凝土采用长度为2cm以下的秸杆纤维为材料，而植物纤维具有保温隔热、降噪声和增加抗折强度的功能；由于该泡沫混凝土中含有相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使该泡沫混凝土具有良好的保温隔热性能和防水性能，其导热系数小于各密度砌块现行国家标准要求达到的导热系数；该泡沫混凝土主体材料为无机非金属材料，不会燃烧，因此具有良好的耐火性能，可现场浇注，不需专用模具投资少，施工快，与基材结合性好；该泡沫混凝土加入4.8～1.2mm的颗粒的物料作为集料，提高了该泡沫混凝土的强度，因此不同密度的泡沫混凝土具有不同的强度和导热系数，可用于建筑物非承重墙体(≥5.0MPa)、屋面保温承重结构(≥2.5MPa)、非承重结构(≥1.5MPa)和墙板(≥0.4MPa)。该泡沫混凝土与加气混凝土对比，省去了蒸压养护工序，更有利于节约能源，实现固体废弃物的资源化循环利用；同时该泡沫混凝土是一种利废的轻质材料，扩展了工农业废弃的使用途径，既降低了成本，又节约了天然资源，符合节能减排和可持续发展的战略。
本发明的有益效果是：该泡沫混凝土具有轻质、导热系数低、保温隔热、隔音耐火、防水、抗冻、抗裂、抗震等功能，且生产成本低、制造工艺简单，还可以现场浇注预制制品，使用方便、安全，变废为宝，达到节能低碳效果。同时减少了废弃物对环境造成的污染，保护生态环境，利国利民，为我国创建节约型、低碳社会作出了贡献。
附图说明
以下结合实施例对本发明进一步说明：
图中是一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法的工艺流程图
具体实施方式
各原料的配比为：废砖瓦粉40～60重量份，高炉矿渣粉为20～40重量份，废砖瓦颗粒5～20重量份，秸杆3～10重量份，外加剂5.0～20重量份，发泡剂0.3～2.0重量份。生产工艺流程：
一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法，包括如下步骤：
1、从建筑垃圾中分选出废砖瓦，用破碎机破碎大块的废砖瓦，然后用筛孔为4.8mm和1.2mm的筛分选，4.8～1.2mm的颗粒的物料作为泡沫混凝土的集料；大于4.8mm的颗粒再返回到破碎机中进行破碎，小于1.2mm的废砖瓦颗粒喂入球磨机进行粉磨，控制细度为360～400m2/kg；
2、高炉矿渣粉为比表面积450～500m2/kg；
3、秸杆用粉碎机粉碎至长度2cm以下的秸杆纤维，然后用1～2％的NaOH溶液浸泡6～12小时，过滤干燥；
4、将步骤1～3中的各物料与外加剂按一比例混合搅拌均匀，加入适量水搅拌成浆体；
5、发泡剂与水质量比为0.2比例，加入发泡机中，制得泡沫；
6、将步骤4制得的浆体与步骤5制的泡沫混合搅拌均匀后，浇注成型。
该泡沫混凝土主要材料是废砖瓦、矿渣和秸矸等工农业废弃物占90％以上，与外加剂、发泡剂和水按比例混合，经搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。发泡剂是能使材料内部产生泡沫而形成闭孔或联孔结构材料的物质，外加剂为无机非金属材料和有机材料的一种或几种以上组成。该泡沫混凝土采用长度为2cm以下的秸杆纤维为材料，而植物纤维具有保温隔热、降噪声和增加抗折强度的功能；由于该泡沫混凝土中含有相对独立的封闭气泡及良好的整体性，使该泡沫混凝土具有良好的保温隔热性能和防水性能，其导热系数小于各密度砌块现行国家标准要求达到的导热系数；该泡沫混凝土主体材料为无机非金属材料，不会燃烧，因此具有良好的耐火性能，可现场浇注，不需专用模具投资少，施工快，与基材结合性好；该泡沫混凝土加入4.8～1.2mm的颗粒的物料作为集料，提高了该泡沫混凝土的强度，因此不同密度的泡沫混凝土具有不同的强度和导热系数，可用于建筑物非承重墙体(≥5.0MPa)、屋面保温承重结构(≥2.5MPa)、非承重结构(≥1.5MPa)和墙板(≥0.4MPa)。该泡沫混凝土与加气混凝土对比，省去了蒸压养护工序，更有利于节约能源，实现固体废弃物的资源化循环利用；同时该泡沫混凝土是一种利废的轻质材料，扩展了工农业废弃的使用途径，既降低了成本，又节约了天然资源，符合节能减排和可持续发展的战略。
实施例1：
废砖瓦粉55重量份，高炉矿渣粉为20重量份，废砖瓦颗粒5重量份，秸杆10重量份，外加剂(生石灰、硅酸钠和乳胶粉)8.0重量份，发泡剂1.8重量份。经测试，干表观密度为350kg/m3，28天抗压强度0.5MPa，导热系数0.061W/(m·K)。
实施例2：
废砖瓦粉49重量份，高炉矿渣粉为24重量份，废砖瓦颗粒8重量份，秸杆8重量份，外加剂(生石灰、硅酸钠和乳胶粉)9.4重量份，发泡剂1.6重量份。经测试，干表观密度为500kg/m3，28天抗压强度2.5MPa，导热系数0.079W/(m·K)。
实施例3：
废砖瓦粉44重量份，高炉矿渣粉为28重量份，废砖瓦颗粒10重量份，秸杆7重量份，外加剂(生石灰、铝酸钠、硅酸钠和乳胶粉)9.9重量份，发泡剂1.1重量份。经测试，干表观密度为690kg/m3，28天抗压强度5.6MPa，导热系数0.096W/(m·K)。
实施例4：
废砖瓦粉40重量份，高炉矿渣粉为32重量份，废砖瓦颗粒12重量份，秸杆5重量份，外加剂(生石灰、铝酸钠、聚乙烯醇、硅酸钠和乳胶粉)10.2重量份，发泡剂0.8重量份。经测试，干表观密度为780kg/m3，28天抗压强度7.6MPa，导热系数0.125W/(m·K)。
Claims (1)
1.一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法，其特征是：含有废砖瓦粉、高炉矿渣粉、秸杆、废砖瓦颗粒、外加剂、发泡剂、水，其中外加剂为无机非金属材料(生石灰、熟石灰、铝酸钠、硅酸钠、硫酸钠、亚硫酸钠或脱硫石膏)和有机材料(甲基纤维素、聚乙烯醇、硅烷偶联剂、乳胶粉)的一种或二种以上组成，各原料的配比为：废砖瓦粉40～60重量份，高炉矿渣粉为20～40重量份，废砖瓦颗粒5～20重量份，秸杆3～10重量份，外加剂5.0～20重量份，发泡剂0.3～2.0重量份。
生产工艺流程：
一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土及其制备方法，包括如下步骤：
(1)、从建筑垃圾中分选出废砖瓦，用破碎机破碎大块的废砖瓦，然后用筛孔为4.8mm和1.2mm的筛分选，4.8～1.2mm的颗粒的物料作为泡沫混凝土的集料；大于4.8mm的颗粒再返回到破碎机中进行破碎，小于1.2mm的废砖瓦颗粒喂入球磨机进行粉磨，控制细度为360～400m2/kg；
(2)、高炉矿渣粉为比表面积450～500m2/kg；
(3)、秸杆用粉碎机粉碎至长度2cm以下的秸杆纤维，然后用1～2％的NaOH溶液浸泡6～12小时，过滤干燥；
(4)、将步骤1～3中的各物料与外加剂按一比例混合搅拌均匀，加入适量水搅拌成浆体；
(5)、发泡剂与水质量比为0.2比例，加入发泡机中，制得泡沫；
(6)、将步骤4制得的浆体与步骤5制的泡沫混合搅拌均匀后，浇注成型。
制成了一种废砖瓦/秸秆泡沫混凝土材料。
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