[发明专利]粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土及其组合物和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土组合物，使用该组合物制 备粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土的方法，以及通过该方法得到的粉煤灰基地 聚合物泡沫混凝土。

背景技术

随着我国墙体材料改革与建筑节能政策的推行，节能型建筑材料的开发 和应用受到广泛的重视，国内大力发展节能、利废、保温、轻质、隔热等新 型材料。其中，泡沫混凝土砌块在非承重墙体材料中，占有重要的地位。

泡沫混凝土有质轻、隔热保温、隔音耐火、抗震性能好等诸多优点。现 阶段，国内外对泡沫混凝土的研究主要集中在以硅酸盐水泥为凝胶材料的体 系，但是所用凝胶材料能耗高，污染大，硅酸盐水泥在生产过程中产生大量 的粉尘，烟尘以及二氧化碳、二氧化硫等造成大气污染和温室效应的废气， 环境污染极为严重，急需要开发出新型的无机胶凝材料取代水泥。

粉煤灰是火力电厂排除的工业废弃物，其排放量随着经济的快速发展而 不断增加，2013年我国粉煤灰的排放量将近4.2吨，而利用率仅为67％左右， 不但占用大量土地，而且还对空气、地下水产生恶劣影响。以粉煤灰制备的 地聚合物是一类新型高性能无机聚合物材料。粉煤灰基地聚物是新型的无机 胶凝材料，可取代水泥。由于其特殊的硅氧四面体和铝氧四面体随机分布的 三维网络结构，使得地聚合物材料与有机高分子材料、水泥、陶瓷相比有更 好的机械强度和耐热性能。

在目前的保温、轻质、隔热的建筑材料里，通常采用物理法或化学法发 泡制备泡沫混凝土材料。然而，化学法发泡的过程不容易控制，特别是铝粉 发泡，容易造成塌模现象，从而影响泡沫混凝土的产品合格率。此外，物理 法发泡是通过机械方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质 材料、钙质材料、水及各种外加剂组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、 养护而成的一种多孔材料。但是，通过上述发泡法很难获得低干密度、低导 热系数的材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种以粉煤灰 为主要原料的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土及其组合物和制备方法，该粉煤 灰基地聚合物泡沫混凝土具有较低的干密度和导热系数。

本发明的发明人经过了深入的研究发现，通过结合物理发泡和化学发泡 的方法，能够意外地制备出具有较低的干密度和导热系数的粉煤灰基地聚合 物泡沫混凝土，且该粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土还具有较高的抗压强度， 从而完成了本发明。

通过结合物理发泡和化学发泡的方法，能够制备出具有较低的干密度和 导热系数的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土原因推测为：浆料中的物理泡沫在 降低粉煤灰基地质聚合物的密度的同时，还可以有效防止铝粉反应释放出大 量氢气的溢出，使其基体中形成更多的致密闭孔结构。

也即，本发明提供一种粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土组合物，该组合物 含有粉煤灰、发泡剂、水玻璃、铝粉和水，且组合物的各成分独立保存，其 中，相对于100g的所述粉煤灰，所述发泡剂的用量为0.46-2.34g，所述水玻 璃的用量为30-70g，所述铝粉的用量为0.1-0.9g，所述水的用量为18.8-93.7g。

本发明还提供一种粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土的制备方法，其中，该 方法包括以下步骤，

1)将水玻璃与粉煤灰进行混合后得到混合物，再将得到的混合物与铝 粉进行混合得到浆料A，其中，相对于100g的所述粉煤灰，所述水玻璃的 用量为30-70g，所述铝粉的用量为0.1-0.9g；

2)将发泡剂和水混合得到泡沫B；

3)将所述泡沫B与所述浆料A混合均匀后入模，并进行养护处理，其 中，相对于100g的所述粉煤灰，所述泡沫B的用量为70-384ml。

本发明还提供了一种通过上述方法制备得到的粉煤灰基地聚合物泡沫 混凝土。

根据本发明的得到的粉煤灰基地聚合物泡沫混凝土具有较低的干密度 和导热系数，且具有较高的抗压强度。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。