一种保温隔音轻质发泡混凝土材料及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，涉及一种轻质发泡混凝土材料及其制备方法，具体为一种保温隔音轻质发泡混凝土材料及其制备方法。

背景技术

普通混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土主要划分为两个阶段与状态：凝结硬化前的塑性状态，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的坚硬状态，即硬化混凝土或混凝土。混凝土强度等级是以立方体抗压强度标准值划分，中国普通混凝土强度等级划分为14级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80。

现有的混凝土材料在保温、隔音等方面表现一般，且混凝土复合材料的制备工艺也存在着较为复杂，且成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的混凝土材料在保温、隔音等方面表现一般，且混凝土复合材料的制备工艺也存在着较为复杂，且成本较高的问题，而提出一种保温隔音轻质发泡混凝土材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种保温隔音轻质发泡混凝土材料，由以下重量份原料组成：废旧混凝土20-60份，改性轻质颗粒2-15份、助剂2-3份、发泡剂5-6份；

该保温隔音轻质发泡混凝土材料的制备方法包括以下步骤：

S1、将废旧的混凝土清洗干净并烘干，然后加入粉碎机构的粉碎仓中，同时，启动第一电机工作，第一电机通过第一从动皮带轮、第一主动皮带轮和第一皮带带动转轴转动连接，由于转轴的中部套设有偏心轮，偏心轮上套设有套管，连接板的一端与套管的一端连接，连接板的另一端与第二粉碎板远离第一粉碎板的侧壁底部连接，使得第二粉碎板往返地向第一粉碎板挤压，从而对废旧混凝土进行粉碎，得到废旧混凝土块；

S2、废旧混凝土块从粉碎仓底部的出料口落入到粉磨机构的料斗内，并落入到粉磨筒的内腔中，同时，启动第二电机工作，第二电机通过第二主动皮带轮、第二从动皮带轮和第二皮带带动连接柱转动，由于连接柱的底端延伸至粉磨筒的内腔，并与粉磨筒转动连接，连接柱的底端设置有粉磨件，使得粉磨件的粉磨片进行粉碎切割，并且，粉磨件沿着连接柱等间距设置有多组，使得对废旧混凝土块进行分级切割粉碎，得到废旧混凝土粉末；

S3、将废旧混凝土粉末20-60份、改性轻质颗粒2-15份、助剂2-3份、发泡剂5-6份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为15～25℃，湿度为85～90％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为15～25℃，湿度为85～90％的养护室中养护28d，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品。

优选的，支架的顶部设置有粉碎机构，粉碎机构出料端的正下方设置有粉磨机构。

优选的，粉碎机构包括安装架、第一固定座、第一粉碎板、第二粉碎板、第二固定座、限位轴、弹簧、定位板，安装架设置在支架的顶面上，安装架上对称设置有第一粉碎板和第二粉碎板，第一粉碎板和第二粉碎板均倾斜设置，第一粉碎板远离第二粉碎板的侧壁通过第一固定座设置在安装架上，第二粉碎板远离第一粉碎板的侧壁通过第二固定座与驱动组件连接。

优选的，驱动组件包括活动轴、第一从动皮带轮、第一主动皮带轮、第一电机、第一皮带、套管、连接板、偏心轮、转轴，第一电机安装在支架的侧壁上，第一电机的输出端与第一主动皮带轮连接，安装架的一侧转动安装有转轴，转轴的两端分别套设有第一从动皮带轮，第一主动皮带轮通过第一皮带与一组的第一从动皮带轮连接，转轴的中部套设有偏心轮，偏心轮上套设有套管，连接板的一端与套管的一端连接，连接板的另一端与第二粉碎板远离第一粉碎板的侧壁底部连接。

优选的，活动轴与第二粉碎板远离第一粉碎板的侧壁顶部连接，活动轴的两端转动设置在安装架的顶面上。

优选的，第一粉碎板与第二粉碎板之间形成粉碎仓，粉碎仓为锥形结构，粉碎仓的顶部尺寸大于粉碎仓的底部尺寸；

支架上设置有定位板，限位轴的一端滑动贯穿定位板，并与第二粉碎板活动连接，限位轴的另一端套设有弹簧，弹簧的两端分别与限位轴的端部和定位板连接。

优选的，粉磨机构包括底座、第二电机、第二主动皮带轮、第二从动皮带轮、第二皮带、连接柱、料斗、粉磨筒、粉磨件，底座上设置有粉磨筒，粉磨筒的顶面一侧设置有料斗，料斗位于粉碎仓的正下方，连接柱的底端延伸至粉磨筒的内腔，并与粉磨筒转动连接，连接柱的底端设置有粉磨件，连接柱的顶端套设有第二从动皮带轮，第二从动皮带轮通过第二皮带与第二主动皮带轮连接，第二主动皮带轮与第二电机的输出端连接，第二电机安装在底座上。

优选的，粉磨件沿着连接柱等间距设置有多组，粉磨件包括粉磨片、安装套，安装套等间距设置有多组，且安装套套设在连接柱的外壁上，安装套的外壁上均匀设置有多组粉磨片。

优选的，改性轻质颗粒的制备工艺包括以下步骤：

S1、将苯酚、质量分数为37％的甲醛溶液和氧化钙加入到反应容器中，在温度85℃条件下反应20-30min，得到反应液A，将反应液降温至55-60℃，将多聚甲醛和质量分数为30％的氢氧化钠溶液加入到反应液A中，控制pH为11.8-12.3，在温度85-90℃的条件下进行反应1h，得到反应液B；

S2、将反应液B降温至70℃后，将间苯二酚加入到反应液B中，继续反应1h，得到反应液C，将反应液C降温至40℃，并用甲酸调节pH为中性，再进行过滤洗涤，得到改性轻质材料，轻质材料通过制粒机得到改性轻质颗粒。

一种保温隔音轻质发泡混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将废旧的混凝土清洗干净并烘干，然后加入粉碎机构的粉碎仓中，同时，启动第一电机工作，第一电机通过第一从动皮带轮、第一主动皮带轮和第一皮带带动转轴转动连接，由于转轴的中部套设有偏心轮，偏心轮上套设有套管，连接板的一端与套管的一端连接，连接板的另一端与第二粉碎板远离第一粉碎板的侧壁底部连接，使得第二粉碎板往返地向第一粉碎板挤压，从而对废旧混凝土进行粉碎，得到废旧混凝土块；

S2、废旧混凝土块从粉碎仓底部的出料口落入到粉磨机构的料斗内，并落入到粉磨筒的内腔中，同时，启动第二电机工作，第二电机通过第二主动皮带轮、第二从动皮带轮和第二皮带带动连接柱转动，由于连接柱的底端延伸至粉磨筒的内腔，并与粉磨筒转动连接，连接柱的底端设置有粉磨件，使得粉磨件的粉磨片进行粉碎切割，并且，粉磨件沿着连接柱等间距设置有多组，使得对废旧混凝土块进行分级切割粉碎，得到废旧混凝土粉末；

S3、将废旧混凝土粉末20-60份、改性轻质颗粒2-15份、助剂2-3份、发泡剂5-6份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为15～25℃，湿度为85～90％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为15～25℃，湿度为85～90％的养护室中养护28天，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将废旧的混凝土清洗干净并烘干，然后加入粉碎机构的粉碎仓中，同时，启动第一电机工作，第一电机通过第一从动皮带轮、第一主动皮带轮和第一皮带带动转轴转动连接，由于转轴的中部套设有偏心轮，偏心轮上套设有套管，连接板的一端与套管的一端连接，连接板的另一端与第二粉碎板远离第一粉碎板的侧壁底部连接，使得第二粉碎板往返地向第一粉碎板挤压，从而对废旧混凝土进行粉碎，得到废旧混凝土块；

废旧混凝土块从粉碎仓底部的出料口落入到粉磨机构的料斗内，并落入到粉磨筒的内腔中，同时，启动第二电机工作，第二电机通过第二主动皮带轮、第二从动皮带轮和第二皮带带动连接柱转动，由于连接柱的底端延伸至粉磨筒的内腔，并与粉磨筒转动连接，连接柱的底端设置有粉磨件，使得粉磨件的粉磨片进行粉碎切割，并且，粉磨件沿着连接柱等间距设置有多组，使得对废旧混凝土块进行分级切割粉碎，得到废旧混凝土粉末；

将废旧混凝土粉末20份、改性轻质颗粒2份、助剂2份、发泡剂5份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为15℃，湿度为85％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为15℃，湿度为8％的养护室中养护28天，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品，本发明通过对废旧混凝土进行粉碎和粉磨处理，得到废旧混凝土粉末，使得废旧混凝土可以回收再利用，并通过废旧混凝土制备得到保温隔音轻质发泡混凝土材料，从而使得保温隔音轻质发泡混凝土材料的制备工艺具有着操作简单步骤简单的优点，同时，废旧混凝土大大降低生产成本，节约资源，提高社会效益，适宜规模化推广应用；

通过制备改性轻质颗粒作为混凝土材料填充，使得混凝土材料具有着良好的韧性、隔音保温性能。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明中粉碎机构与粉磨机构连接关系的结构示意图。

图2为本发明中粉碎机构立体结构示意图。

图3为本发明中粉碎机构侧视图。

图4为本发明中粉磨机构立体结构示意图。

图5为本发明中粉磨机构的剖视图。

图中：1、支架；2、粉碎机构；3、粉磨机构；4、安装架；5、第一固定座；6、第一粉碎板；7、第二粉碎板；8、第二固定座；9、活动轴；10、第一从动皮带轮；11、第一主动皮带轮；12、第一电机；13、第一皮带；14、套管；15、连接板；16、偏心轮；17、限位轴；18、弹簧；19、定位板；20、底座；21、第二电机；22、第二主动皮带轮；23、第二从动皮带轮；24、第二皮带；25、连接柱；26、料斗；27、粉磨筒；28、粉磨片；29、安装套；30、转轴。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-5所示，一种保温隔音轻质发泡混凝土材料，由以下重量份原料组成：废旧混凝土20份，改性轻质颗粒2份、助剂2份、发泡剂5份；

该保温隔音轻质发泡混凝土材料的制备方法包括以下步骤：

S1、将废旧的混凝土清洗干净并烘干，然后加入粉碎机构2的粉碎仓中，同时，启动第一电机12工作，第一电机12通过第一从动皮带轮10、第一主动皮带轮11和第一皮带13带动转轴30转动连接，由于转轴30的中部套设有偏心轮16，偏心轮16上套设有套管14，连接板15的一端与套管14的一端连接，连接板15的另一端与第二粉碎板7远离第一粉碎板6的侧壁底部连接，使得第二粉碎板7往返地向第一粉碎板6挤压，从而对废旧混凝土进行粉碎，得到废旧混凝土块；

S2、废旧混凝土块从粉碎仓底部的出料口落入到粉磨机构3的料斗26内，并落入到粉磨筒27的内腔中，同时，启动第二电机21工作，第二电机21通过第二主动皮带轮22、第二从动皮带轮23和第二皮带24带动连接柱25转动，由于连接柱25的底端延伸至粉磨筒27的内腔，并与粉磨筒27转动连接，连接柱25的底端设置有粉磨件，使得粉磨件的粉磨片28进行粉碎切割，并且，粉磨件沿着连接柱25等间距设置有多组，使得对废旧混凝土块进行分级切割粉碎，得到废旧混凝土粉末；

S3、将废旧混凝土粉末20份、改性轻质颗粒2份、助剂2份、发泡剂5份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为15℃，湿度为85％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为15℃，湿度为8％的养护室中养护28天，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品。

支架1的顶部设置有粉碎机构2，粉碎机构2出料端的正下方设置有粉磨机构3。

粉碎机构2包括安装架4、第一固定座5、第一粉碎板6、第二粉碎板7、第二固定座8、限位轴17、弹簧18、定位板19，安装架4设置在支架1的顶面上，安装架4上对称设置有第一粉碎板6和第二粉碎板7，第一粉碎板6和第二粉碎板7均倾斜设置，第一粉碎板6远离第二粉碎板7的侧壁通过第一固定座5设置在安装架4上，第二粉碎板7远离第一粉碎板6的侧壁通过第二固定座8与驱动组件连接。

驱动组件包括活动轴9、第一从动皮带轮10、第一主动皮带轮11、第一电机12、第一皮带13、套管14、连接板15、偏心轮16、转轴30，第一电机12安装在支架1的侧壁上，第一电机12的输出端与第一主动皮带轮11连接，安装架4的一侧转动安装有转轴30，转轴30的两端分别套设有第一从动皮带轮10，第一主动皮带轮11通过第一皮带13与一组的第一从动皮带轮10连接，转轴30的中部套设有偏心轮16，偏心轮16上套设有套管14，连接板15的一端与套管14的一端连接，连接板15的另一端与第二粉碎板7远离第一粉碎板6的侧壁底部连接。

活动轴9与第二粉碎板7远离第一粉碎板6的侧壁顶部连接，活动轴9的两端转动设置在安装架4的顶面上。

第一粉碎板6与第二粉碎板7之间形成粉碎仓，粉碎仓为锥形结构，粉碎仓的顶部尺寸大于粉碎仓的底部尺寸；

支架1上设置有定位板19，限位轴17的一端滑动贯穿定位板19，并与第二粉碎板7活动连接，限位轴17的另一端套设有弹簧18，弹簧18的两端分别与限位轴17的端部和定位板19连接。

粉磨机构3包括底座20、第二电机21、第二主动皮带轮22、第二从动皮带轮23、第二皮带24、连接柱25、料斗26、粉磨筒27、粉磨件，底座20上设置有粉磨筒27，粉磨筒27的顶面一侧设置有料斗26，料斗26位于粉碎仓的正下方，连接柱25的底端延伸至粉磨筒27的内腔，并与粉磨筒27转动连接，连接柱25的底端设置有粉磨件，连接柱25的顶端套设有第二从动皮带轮23，第二从动皮带轮23通过第二皮带24与第二主动皮带轮22连接，第二主动皮带轮22与第二电机21的输出端连接，第二电机21安装在底座20上。

粉磨件沿着连接柱25等间距设置有多组，粉磨件包括粉磨片28、安装套29，安装套29等间距设置有多组，且安装套29套设在连接柱25的外壁上，安装套29的外壁上均匀设置有多组粉磨片28。

改性轻质颗粒的制备工艺包括以下步骤：

S1、将苯酚、质量分数为37％的甲醛溶液和氧化钙加入到反应容器中，在温度85℃条件下反应20min，得到反应液A，将反应液降温至55℃，将多聚甲醛和质量分数为30％的氢氧化钠溶液加入到反应液A中，控制pH为11.8，在温度85℃的条件下进行反应1h，得到反应液B；

S2、将反应液B降温至70℃后，将间苯二酚加入到反应液B中，继续反应1h，得到反应液C，将反应液C降温至40℃，并用甲酸调节pH为中性，再进行过滤洗涤，得到改性轻质材料，轻质材料通过制粒机得到改性轻质颗粒。

一种保温隔音轻质发泡混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将废旧的混凝土清洗干净并烘干，然后加入粉碎机构2的粉碎仓中，同时，启动第一电机12工作，第一电机12通过第一从动皮带轮10、第一主动皮带轮11和第一皮带13带动转轴30转动连接，由于转轴30的中部套设有偏心轮16，偏心轮16上套设有套管14，连接板15的一端与套管14的一端连接，连接板15的另一端与第二粉碎板7远离第一粉碎板6的侧壁底部连接，使得第二粉碎板7往返地向第一粉碎板6挤压，从而对废旧混凝土进行粉碎，得到废旧混凝土块；

S2、废旧混凝土块从粉碎仓底部的出料口落入到粉磨机构3的料斗26内，并落入到粉磨筒27的内腔中，同时，启动第二电机21工作，第二电机21通过第二主动皮带轮22、第二从动皮带轮23和第二皮带24带动连接柱25转动，由于连接柱25的底端延伸至粉磨筒27的内腔，并与粉磨筒27转动连接，连接柱25的底端设置有粉磨件，使得粉磨件的粉磨片28进行粉碎切割，并且，粉磨件沿着连接柱25等间距设置有多组，使得对废旧混凝土块进行分级切割粉碎，得到废旧混凝土粉末；

S3、将废旧混凝土粉末20份、改性轻质颗粒2份、助剂2份、发泡剂5份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为15℃，湿度为85％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为15℃，湿度为8％的养护室中养护28天，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品。

实施例2

与实施例1相比不同之处在于：一种保温隔音轻质发泡混凝土材料，由以下重量份原料组成：废旧混凝土45份，改性轻质颗粒10份、助剂2.5份、发泡剂5.5份；

将废旧混凝土45份，改性轻质颗粒10份、助剂2.5份、发泡剂5.5份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为15℃，湿度为85％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为15℃，湿度为85％的养护室中养护28天，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品。

实施例3

一种保温隔音轻质发泡混凝土材料，由以下重量份原料组成：废旧混凝土60份，改性轻质颗粒15份、助剂3份、发泡剂6份；

将废旧混凝土粉末60份、改性轻质颗粒15份、助剂3份、发泡剂6份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为25℃，湿度为90％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为25℃，湿度为90％的养护室中养护28天，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品。

本发明的工作原理：将废旧的混凝土清洗干净并烘干，然后加入粉碎机构2的粉碎仓中，同时，启动第一电机12工作，第一电机12通过第一从动皮带轮10、第一主动皮带轮11和第一皮带13带动转轴30转动连接，由于转轴30的中部套设有偏心轮16，偏心轮16上套设有套管14，连接板15的一端与套管14的一端连接，连接板15的另一端与第二粉碎板7远离第一粉碎板6的侧壁底部连接，使得第二粉碎板7往返地向第一粉碎板6挤压，从而对废旧混凝土进行粉碎，得到废旧混凝土块；

废旧混凝土块从粉碎仓底部的出料口落入到粉磨机构3的料斗26内，并落入到粉磨筒27的内腔中，同时，启动第二电机21工作，第二电机21通过第二主动皮带轮22、第二从动皮带轮23和第二皮带24带动连接柱25转动，由于连接柱25的底端延伸至粉磨筒27的内腔，并与粉磨筒27转动连接，连接柱25的底端设置有粉磨件，使得粉磨件的粉磨片28进行粉碎切割，并且，粉磨件沿着连接柱25等间距设置有多组，使得对废旧混凝土块进行分级切割粉碎，得到废旧混凝土粉末；

将废旧混凝土粉末20份、改性轻质颗粒2份、助剂2份、发泡剂5份加入到水中，并在机械搅拌条件下混合均匀，得到混凝土材料；再将混凝土材料浇注到模具中，在温度为15℃，湿度为85％的养护室中养护24h得成型试件；将成型试件脱模，在温度为15℃，湿度为8％的养护室中养护28天，即制成保温隔音轻质发泡混凝土材料成品，本发明通过对废旧混凝土进行粉碎和粉磨处理，得到废旧混凝土粉末，使得废旧混凝土可以回收再利用，并通过废旧混凝土制备得到保温隔音轻质发泡混凝土材料，从而使得保温隔音轻质发泡混凝土材料的制备工艺具有着操作简单步骤简单的优点，同时，废旧混凝土大大降低生产成本，节约资源，提高社会效益，适宜规模化推广应用；

通过制备改性轻质颗粒作为混凝土材料填充，使得混凝土材料具有着良好的韧性、隔音保温性能。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。