[发明专利]一种碱矿渣发泡混凝土吸声材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碱矿渣发泡混凝土吸声材料及其制备方法，该吸声材料包括粒化高炉矿渣、碱激发剂、发泡剂、催化剂、稳泡剂和阻裂剂，所述碱矿渣凝胶组分为粒化高炉矿渣，碱激发剂为水玻璃和氢氧化钠中的一种或两种组合，所述发泡剂为双氧水，所述催化剂为高锰酸钾，所述稳泡剂为硬脂酸钙，所述阻裂剂为聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维中的一种或两种组合；并且，在制作时加入一定重量百分比的水。通过本发明得到的碱矿渣发泡混凝土吸声材料具有绿色环保，成本低，耐久性强等特点。本发明产品的制备方法低能耗、环境友好。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，涉及吸声材料，特别涉及一种碱矿渣发泡混凝土吸声材料及其制备方法。

背景技术

目前，噪声污染已成为城市居民投诉的主要环境问題之一，为减低噪声对四周环境和人类的影响，吸声是改善室内音质和控制噪声的重要措施之一。按吸声机理的差异，吸声材料可分为多孔吸声材料和共振吸声结构(穿孔板)两大类。多孔吸声材料主要是矿棉、玻璃棉、毛毡、木丝吸声板等，具有良好的中高频吸收，生产简单，但其防火、防潮以及防腐性能差。而共振吸声结构(穿孔板)一般采用石膏板、FC板(纤维水泥板)、金属板、木板、聚酯纤维板等材料制成，这些吸声材料如石膏板容易受潮导致耐久性不佳，金属板成本高、工艺条件不易控制且易腐蚀，木板及聚酯纤维板防火性能差、易老化，不仅浪费大量的原材料，而且污染环境，危害健康。因此，开发一种绿色环保且成本低、高耐久性的吸声材料用于铁路、地铁、公路的隔、吸音墙，极具市场空间。

碱矿渣发泡混凝土是以碱金属化合物和磨细水淬高炉矿渣为主要组分的一种水硬性胶凝材料，也是国内外公认的二十一世纪最具开发潜力的胶凝材料之一。碱矿渣胶凝材料容易获得高强度且后期强度稳步增长、硬化快、早强高、孔结构优良、抗水、抗冻融等特征。1d龄期强度可达40MPa～70MPa；其水化热只有普通硅酸盐水泥的1/2～1/3；砂浆耐磨性比普通水泥砂浆高一倍；护筋性优良，抗渗性超过4.0MPa，抗冻性达300～1000次冻融循环，在2％的硫酸镁溶液中浸泡两年后强度增长，可以满足工业与民用建筑、道路、桥梁、海港、军事及核辐射防护等工程建设需要。

与目前常用的泡沫混凝土硅酸盐水泥吸声材料相比，碱矿渣胶凝材料以粒化高炉矿渣、铁渣、磷渣、锂渣，粉煤灰等工业废渣和副产品为主要原料，占其总质量的85％以上。泡沫混凝土硅酸盐水泥吸声材料的生产可概括为“两磨一烧”工艺，主要分三步，首先将固态原料磨细成生料，其次高温煅烧生料成熟料，最后将熟料磨细成规定的细度，单位产品生产能耗高，且制备工艺复杂。近年来，随着国家节能政策的推行，在能源与资源紧张、环境问题日益突出的今天，发展碱矿渣胶凝材料潜在应用显得更有意义。

发明内容

本发明针对现有技术的不足与缺陷，提供一种绿色环保，成本低，耐久性强的碱矿渣发泡混凝土吸声材料。

本发明的另一目的在于对吸声材料制备工艺进行研究，从而提供一种低能耗、环境友好的碱矿渣发泡混凝土吸声材料制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种碱矿渣发泡混凝土吸声材料，包括粒化高炉矿渣、碱激发剂、发泡剂、催化剂、稳泡剂和阻裂剂，其中各组分按重量百分比计为：

所述发泡混凝土的容重为500kg/m³～930kg/m³；其中，所述碱矿渣凝胶组分为粒化高炉矿渣，碱激发剂为水玻璃和氢氧化钠中的一种或两种组合，所述发泡剂为双氧水，所述催化剂为高锰酸钾，所述稳泡剂为硬脂酸钙，所述阻裂剂为聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维中的一种或两种组合；并且，在制作时加入重量百分比为18.05～23.57％的水。

进一步的，所述水玻璃和氢氧化钠组合物的重量比为水玻璃:氢氧化钠＝1:5-10。