[發明專利]粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土及其組合物和制備方法

在審

• 申請號: 201410601488.3
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN105541374A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 趙永彬;卓錦德;崔皓;李琴;翟建平
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B28/26
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵;李婉婉

技術領域

本發明涉及一種粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土組合物，使用該組合物制 備粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土的方法，以及通過該方法得到的粉煤灰基地 聚合物泡沫混凝土。

背景技術

隨著我國墻體材料改革與建筑節能政策的推行，節能型建筑材料的開發 和應用受到廣泛的重視，國內大力發展節能、利廢、保溫、輕質、隔熱等新 型材料。其中，泡沫混凝土砌塊在非承重墻體材料中，占有重要的地位。

泡沫混凝土有質輕、隔熱保溫、隔音耐火、抗震性能好等諸多優點。現 階段，國內外對泡沫混凝土的研究主要集中在以硅酸鹽水泥為凝膠材料的體 系，但是所用凝膠材料能耗高，污染大，硅酸鹽水泥在生產過程中產生大量 的粉塵，煙塵以及二氧化碳、二氧化硫等造成大氣污染和溫室效應的廢氣， 環境污染極為嚴重，急需要開發出新型的無機膠凝材料取代水泥。

粉煤灰是火力電廠排除的工業廢棄物，其排放量隨著經濟的快速發展而 不斷增加，2013年我國粉煤灰的排放量將近4.2噸，而利用率僅為67％左右， 不但占用大量土地，而且還對空氣、地下水產生惡劣影響。以粉煤灰制備的 地聚合物是一類新型高性能無機聚合物材料。粉煤灰基地聚物是新型的無機 膠凝材料，可取代水泥。由于其特殊的硅氧四面體和鋁氧四面體隨機分布的 三維網絡結構，使得地聚合物材料與有機高分子材料、水泥、陶瓷相比有更 好的機械強度和耐熱性能。

在目前的保溫、輕質、隔熱的建筑材料里，通常采用物理法或化學法發 泡制備泡沫混凝土材料。然而，化學法發泡的過程不容易控制，特別是鋁粉 發泡，容易造成塌模現象，從而影響泡沫混凝土的產品合格率。此外，物理 法發泡是通過機械方法將發泡劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質 材料、鈣質材料、水及各種外加劑組成的料漿中，經混合攪拌、澆注成型、 養護而成的一種多孔材料。但是，通過上述發泡法很難獲得低干密度、低導 熱系數的材料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述問題，提供一種以粉煤灰 為主要原料的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土及其組合物和制備方法，該粉煤 灰基地聚合物泡沫混凝土具有較低的干密度和導熱系數。

本發明的發明人經過了深入的研究發現，通過結合物理發泡和化學發泡 的方法，能夠意外地制備出具有較低的干密度和導熱系數的粉煤灰基地聚合 物泡沫混凝土，且該粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土還具有較高的抗壓強度， 從而完成了本發明。

通過結合物理發泡和化學發泡的方法，能夠制備出具有較低的干密度和 導熱系數的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土原因推測為：漿料中的物理泡沫在 降低粉煤灰基地質聚合物的密度的同時，還可以有效防止鋁粉反應釋放出大 量氫氣的溢出，使其基體中形成更多的致密閉孔結構。

也即，本發明提供一種粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土組合物，該組合物 含有粉煤灰、發泡劑、水玻璃、鋁粉和水，且組合物的各成分獨立保存，其 中，相對于100g的所述粉煤灰，所述發泡劑的用量為0.46-2.34g，所述水玻 璃的用量為30-70g，所述鋁粉的用量為0.1-0.9g，所述水的用量為18.8-93.7g。

本發明還提供一種粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土的制備方法，其中，該 方法包括以下步驟，

1)將水玻璃與粉煤灰進行混合后得到混合物，再將得到的混合物與鋁 粉進行混合得到漿料A，其中，相對于100g的所述粉煤灰，所述水玻璃的 用量為30-70g，所述鋁粉的用量為0.1-0.9g；

2)將發泡劑和水混合得到泡沫B；

3)將所述泡沫B與所述漿料A混合均勻后入模，并進行養護處理，其 中，相對于100g的所述粉煤灰，所述泡沫B的用量為70-384ml。

本發明還提供了一種通過上述方法制備得到的粉煤灰基地聚合物泡沫 混凝土。

根據本發明的得到的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土具有較低的干密度 和導熱系數，且具有較高的抗壓強度。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。