泡沫混凝土无机复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种无机复合材料，具体涉及泡沫混凝土无机复合材料及其制备方法，属于无机符合材料技术领域。

背景技术

众所周知，随着改革开放的深入，国家的复兴、城市的发展、人民生活水平不断提高，对现代建筑格局及建筑质量, 对建筑物的防火、阻燃、保温、隔音防噪、廉价、环保等功能要求越来越高，也越来越受国家和地方的住宅建设管理，设计施工，使用部门和个人的高度重视，已被列为建设部创导的绿色小区九大技术系统的内容之一。

国家为发展节能、节地、利废的新型墙体材料，鼓励综合再利用相继推岀一系列优惠扶持政策。所以急需研发一种泡沫混凝土无机复合材料及其制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种泡沫混凝土无机复合材料及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：泡沫混凝土无机复合材料，按重量份包括以下组份：水40-60份、水泥25-35份、发泡剂5-15份、纤维2.5-7.5份、尿素2.5-7.5份、建筑胶5-15份。

以下是本发明对上述方案的进一步优化：所述水泥采用≥PI42.5的水泥。

进一步优化：所述纤维采用增强纤维。

进一步优化：所述尿素采用改性尿素。

进一步优化：所述建筑胶采用108建筑胶。

同时本发明还公开了上述材料的制备方法，包括以下步骤：

1）、按上述重量份将水和发泡剂放入容器中进行搅拌至均匀，搅拌时间为30-120秒；

2）、将剩余组分按上述重量份放置搅拌装置中搅拌均匀，然后逐渐加入容器中搅拌均匀，搅拌时间为120-150秒，即可。

进一步优化：所述水的水温为10-50℃。

进一步优化：该方法制得的固体上均布有多个气泡。

同时本发明还公开了采用上述材料制作的能够漂浮在水面上的具有防火、保温、隔音降噪、质量轻的填充物，该填充物为砌块。

同时本发明还公开了采用上述材料制作的能够漂浮在水面上的具有防火、保温、隔音降噪、质量轻的板材。

同时本发明还公开了采用述材料制作的流体。

本发明可以替代现有的砌块，能够实现现场浇筑，减轻楼体重量，不仅可以省去外保温层，还可以制成保温层，同时还具有AA级防火。

附图说明

图1为本发明在实施例中抗压强度与密度的对照表；

图2为本发明在实施例中泡沫混凝土砌块导热系数一览表；

图3为本发明在实施例中泡沫混凝土砌块隔音效果的对照表；

图4为本发明在实施例中泡沫混凝土无机复合材料制品成本核算一览表。

下面结合实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

实施例1，泡沫混凝土无机复合材料，按重量份包括以下组份：水40份、水泥25份、发泡剂5份、增强纤维2.5份、改性尿素2.5份、108建筑胶5份。

上述无机复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）、按上述重量份将水和发泡剂放入不锈钢容器中进行搅拌30-120秒，不锈钢容器可以为采用不锈钢材质制作的桶、罐、箱等能够容纳液体的容器；

注；水温可根据所需制品（泡沫混凝土砌块）性能不同及生产环节不同；一般为10-50度之间，防止水结冰；

2）、将剩余的其他组分按上述重量份放置搅拌罐中搅拌均匀，然后逐渐加入不锈钢容器中，搅拌120-150秒，即可得到流体状的本材料；

3）、浇铸：浇铸前先将模具内刷一层均匀的油模后再浇铸，以便顺利脱模；

本材料也可以在工地现场进行浇筑，即直接将流体状的本材料浇筑至由木工预支好的模子里面，发泡成型之后即为墙体；

4）、保养：铸件保养温度一般为25-50度，保养时间为5h—72h；

5）、脱模：出模需要注意检查产品质量，其中包括检查产品尺寸，规格及完整性；

6）、产品性能抽检：检礙机械强度，导热系数，隔音量(db)等性能；

7）、包装入库：产品合格后方可包装入库保存。

实施例2，泡沫混凝土无机复合材料，按重量份包括以下组份：水50份、水泥30份、发泡剂10份、增强纤维5份、改性尿素5份、108建筑胶10份。

上述无机复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）、按上述重量份将水和发泡剂放入不锈钢容器中进行搅拌30-120秒，不锈钢容器可以为采用不锈钢材质制作的桶、罐、箱等能够容纳液体的容器；

注；水温可根据所需制品（泡沫混凝土砌块）性能不同及生产环节不同；一般为10-50度之间，防止水结冰；

2）、将剩余的其他组分按上述重量份放置搅拌罐中搅拌均匀，然后逐渐加入不锈钢容器中，搅拌120-150秒，即可得到流体状的本材料；

3）、浇铸：浇铸前先将模具内刷一层均匀的油模后再浇铸，以便顺利脱模；

本材料也可以在工地现场进行浇筑，即直接将流体状的本材料浇筑至由木工预支好的模子里面，发泡成型之后即为墙体；

4）、保养：铸件保养温度一般为25-50度，保养时间为5h—72h；

5）、脱模：出模需要注意检查产品质量，其中包括检查产品尺寸，规格及完整性；

6）、产品性能抽检：检礙机械强度，导热系数，隔音量(db)等性能；

7）、包装入库：产品合格后方可包装入库保存。

实施例3，泡沫混凝土无机复合材料，按重量份包括以下组份：水60份、水泥35份、发泡剂15份、增强纤维7.5份、改性尿素7.5份、108建筑胶15份。

上述无机复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）、按上述重量份将水和发泡剂放入不锈钢容器中进行搅拌30-120秒，不锈钢容器可以为采用不锈钢材质制作的桶、罐、箱等能够容纳液体的容器；

注；水温可根据所需制品（泡沫混凝土砌块）性能不同及生产环节不同；一般为10-50度之间，防止水结冰；

2）、将剩余的其他组分按上述重量份放置搅拌罐中搅拌均匀，然后逐渐加入不锈钢容器中，搅拌120-150秒，即可得到流体状的本材料；

3）、浇铸：浇铸前先将模具内刷一层均匀的油模后再浇铸，以便顺利脱模；

本材料也可以在工地现场进行浇筑，即直接将流体状的本材料浇筑至由木工预支好的模子里面，发泡成型之后即为墙体；

4）、保养：铸件保养温度一般为25-50度，保养时间为5h—72h；

5）、脱模：出模需要注意检查产品质量，其中包括检查产品尺寸，规格及完整性；

6）、产品性能抽检：检礙机械强度，导热系数，隔音量(db)等性能；

7）、包装入库：产品合格后方可包装入库保存。

本发明的优点如下：

一、泡沫混凝土无机复合材料制品原材料来源较广，且成本较低。

本材料可制成泡沫混凝土砌块，其组成的主体材料除可以使用水泥之外，还有许多代用物料，诸如：矿粉、粉煤灰、石灰、尾矿渣、矿渣、河沙、炉渣、陶粒、工业废渣、电石渣、页岩及旧楼拆迁建筑垃圾等物料，还有发泡剂、增强剂、添加剂及水等。

二、泡沫混凝土无机复合材料制品具有一系列优异的特性：

本材料制成的泡沫混凝土砌块具有可选择的干密度及机械强度、导热系数低、优良的保温性、防火阻燃性及独特的隔音仿噪功能等。

现详述如下：

1、泡沫混凝土无机复合材料制品抗压强度随材料及密度不同而不同，组成砌块的材质是影响抗压强度的主要因素，单一材质越纯其抗压强度越高，反之，泡沫混凝土砌块的材质，由多元组成，则抗压强度降低，其次，泡沫混凝土砌块的干密度越高，孔隙度越低，孔径细小分布越均匀，其抗压强度越高，反之，抗压强度越低。

综上所述，泡沫混凝土砌块的抗压强度随着干密度不同而不同，这样可根据不同需求而选择不同的干密度，获得不同的抗压强度，抗压强度与密度的对照表如图1所示。

2、泡沫混凝土砌块内存在着大量分布均匀的孔隙（气泡），在热传导过程中不断损耗热能，所以导热系数低，隔热性好，有利于保温。

泡沫混凝土砌块不仅有很好的保温特征，而且还有其灭火（熄燃）功能，这是由于泡沫混凝土砌块本身具有细小、分布均匀的孔隙，待火焰传过来时，火焰立即被这种孔径细小，分布均匀的孔隙所分散，此时大火焰变小火焰、小火焰由于缺氧而自熄，故泡沫混凝土砌块具有自动灭火阻燃之功能，从而杜绝了外来火种的危害，这一特性有机材料是无法相比的，采用上述材料制作的泡沫混凝土砌块导热系数一览表如图2所示。

3、泡沬混凝土砌块真有独特的隔音防噪功能

泡沫混凝土无机复合材料制品的隔音防噪效果随着制品的孔隙度、孔径及孔隙分布不同而不同。

在声波阻隔原理中，质量定律扮演者非常重要的角色，即墙体的面密度越大，其阻隔声音的效果越好，但这是与现代建材轻质化的趋势相违背的，所以在保证相对密度较低的情况下，拥有更好的隔音效果是极待解决的。

首先由于泡沫混凝土砌块多孔材料较为复杂的几何结构可以有效避免吻合效应的发生，即一种在特定条件下声音低损耗穿透墙体的谐振效应，其次由空气与水泥所组成的小室在三维空间里组成了水泥——空气——水泥的结构，此种结构中空气可以承担“弹簧”一样的作用，减弱声音震动的传播，在空间中反复重复这样的几何结构可以使声波密度不同的两种介质中发生折射，并大幅度增加反射的机会，这使声音传播路径增加，能量损耗随之增大，另外，由于泡沫混凝土多孔材料的分布各项同性质与散射效应，声音在多孔材料里被损耗掉的概率大幅度提高，而经墙体传播的声音将体现更弱的方向性，降低人耳实际听到的声音分贝数，采用上述材料制作的泡沫混凝土砌块隔音效果如图3所示。

综上可知，泡沫混凝土无机复合材料所制砌块具有独特的隔音防噪功能。

4、泡沫混凝土无机复合材料制品耐候性好，在阳光曝晒、冷热剧变、风雨交加等恶劣气候条件下不变形、不开裂、性能稳定，所以抗老化，寿命长。

5、泡沫混凝土无机复合材料制品吸水率低，可以与水泥砂浆、饰面砖等很好的粘结，施工方便。

6、生产工艺简便易行，更适合采用自动化生产线系统,可远距离操控，使整条生产线工作更可靠，同时可采用自动计料、自动送料及发泡，密度可控，可得到不同密度等级的产品，并通过输送带传递，使生产流程简化，从而节省人力。

7、泡沫混凝土砌块也是一种质轻、环保、廉价、利废、节能的多功能新型无机复合材料制品。

三、泡沫混凝土无机复合材料制品的生产，社会、经济效益显著、资源和环境问题正日益成为人类生存和可持续发展的首要问题，我国人均资源短缺，资源开发利用水平低对环境造成的污染严重，面临比其他国家更大的资源和环境压力，提高资源利用率、开发资源利用新技术，实现对环境无害化模式，发展经济的一项长远战略方针。

新研制的泡沫混凝土砌块与固体工业废料粉末、发泡剂、增强剂、各种添加剂材料一起搅拌混合均匀，通过浇铸,可获得细小而封闭的独立微孔，并随着凝胶材料在低温湿养，凝固成型后，随时间延长而产生一定的强度，从而可以制成一种全新的建筑材料，这种材料的保温性、防火灭燃性、隔音防噪性、材料密度及机械强度可控性和可加工性能等各项指标与传统工艺相比，具有明显的优越性。

釆用新研制的泡沫混凝土砌块生产技术开发处理矿粉、粉煤灰、煤干石、电石灰、石灰、尾矿渣、矿渣、河沙、炉渣、旧楼拆迁建筑垃圾等物料，生产工艺简捷，产品易于应用，以投资少、见效快、风险小等优势，开发工业废弃物料再利用技术，形成附加值较高的新型产品，一直是我国自然科学家基金攻关方向，在“十五”计划中也是重要发展项目，在我国，建筑新材料领域具有广阔的应用前景和巨大的市场需求。

泡沫混凝土复合材料制品已被广泛的应用于各建筑领域（特别是高层建筑和高级建筑），公路、特别是现代城市环城公路、城市公共场所，储藏库及采暖设施等轻质、保温、防火阻燃、隔音带防噪音等处，采用上述材料研制的泡沫混凝土无机复合材料制品成本核算一览表如图4所示。

以上表格内数据仅供需求者根据不同需求选择参放。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。