專利名稱：一種泡沫混凝土及其制備方法和泡沫反應(yīng)罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料及其制備方法和專用設(shè)備，尤其是涉及一種泡沫混凝土材料及其制備方法和專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
本發(fā)明所涉及的泡沫混凝土屬于多孔混凝土中的一種，它是在水泥砂漿中打入泡沫劑使其在攪拌過程中均勻分布于混凝土中，形成微小、均勻而穩(wěn)定的氣孔，從而成為一種質(zhì)輕、抗壓、保溫隔熱好的材料?，F(xiàn)有技術(shù)中已有多種泡沫劑被采用，也有多種制備工藝被實施，如中國專利申請03126980X公開了一種由拒水發(fā)泡劑制成泡沫混凝土的制備方法及其用途；中國專利申請87103036A公開了一種以油脂植物作泡沫劑的泡沫混凝土及其制備方法；中國專利申請89102879X公開了一種以聚苯乙烯為泡沫劑的泡沫混凝土及其制造工藝。以上技術(shù)方案各有千秋，也均存在一定的局限性，應(yīng)該說泡沫混凝土還是一個在發(fā)展中的技術(shù)領(lǐng)域，還有很多的新的可探索技術(shù)問題。眾所周知，泡沫劑的好環(huán)直接關(guān)系到泡沫混凝土的質(zhì)量，現(xiàn)有泡沫混凝土所采用的泡沫劑多是單獨采用某一種泡沫劑，現(xiàn)在能市售到的泡沫劑也都是分類型的，如蛋白型(青海3％型)、樹脂型(CCW-95型)、松香皂型(CON-A型)、皂型(U型)等。有的泡沫劑發(fā)泡倍數(shù)大，但穩(wěn)定性差，制品強度不高；有的發(fā)泡劑穩(wěn)定性好，但原料來源有限，生產(chǎn)成本高。實際上，能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)很多，并非所有能產(chǎn)生泡沫的物質(zhì)均能用于泡沫混凝土，只有泡沫劑和砂漿混合時泡沫不破裂，有足夠穩(wěn)定性的泡沫劑才行。如何配制出性能優(yōu)異、穩(wěn)定性好的泡沫劑是泡沫混凝土技術(shù)的一個難題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提出一個新的技術(shù)方案，以全新的探索提出了新的由多種化學(xué)物質(zhì)復(fù)合組成的泡沫劑，發(fā)明了新泡沫劑的新的制備工藝并設(shè)計了全新的專用反應(yīng)罐。
本發(fā)明的技術(shù)方案是為這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的泡沫混凝土和普通泡沫混凝土一樣，也是將泡沫劑加入到水泥砂漿中攪拌混合而成，所不同的是本發(fā)明采用了一種由多種物質(zhì)組成的復(fù)合泡沫劑，所述的泡沫劑的組份和含量是烷基苯磺酸鈉 1％--2％松香 8％--16％氫氧化鈉 0.4％--1.2％泡花堿(硅酸鈉)3％--5％FDN減水劑(β-萘磺酸鹽甲醛縮合物) 1.2％--3.2％葡萄糖酸鈉萬分之0.002--萬分之0.01硅粉 0.04％--0.3％801膠水 30％--48％水32％--55％。
上述的烷基苯磺酸鈉是結(jié)構(gòu)式為R-C6H4-SO3Na的一類化合物，其中R＝C10-C13。
上述的泡沫劑的制備工藝為以下步驟1)將所需份量的松香和氫氧化鈉制備成粉狀，混合后置于加熱容器內(nèi)，攪拌并加熱，保持溫度為290℃-360℃，待混合物成為液態(tài)粘稠物后在上述溫度下保溫；2)將所需份量的粉狀FDN減水劑(β-萘磺酸鹽甲醛縮合物)、粉狀葡萄糖酸鈉、硅粉溶于105℃-135℃的水中，并保溫；3)將所需份量的粉狀泡花堿(硅酸鈉)加入已加溫至60℃--85℃的水中，不斷攪拌使其溶解并保溫濃縮4小時；4)將所需份量的烷基苯磺酸鈉溶于45℃-60℃的水中，并保溫；5)將以上四種混合物放入較大加熱容器內(nèi)混合，將所需份量的水加足，不斷攪拌此二次混合物2-5小時；6)將所需份量的801膠水加入上述二次混合物中，并攪拌2-5小時；至此，本泡沫劑制作完成。
本發(fā)明采用了一種專用泡沫劑反應(yīng)罐，它含有一個密閉的反應(yīng)容器及管道，所述的密閉反應(yīng)罐10內(nèi)設(shè)置有一彎曲盤繞的管狀反應(yīng)環(huán)17，反應(yīng)環(huán)17的管壁上開有若干個均勻分布的通孔22，管內(nèi)填設(shè)有小鋼球20和金屬網(wǎng)狀物21；與空氣壓縮機相連的進氣管1一直通到反應(yīng)罐10的下部，進氣管出口12對準(zhǔn)反應(yīng)環(huán)17的下端開口；進料口5設(shè)置于反應(yīng)罐10的頂部，反應(yīng)罐出料口13開設(shè)在反應(yīng)罐10的下部，送料管9的一端與出料口13相連，另一端與反應(yīng)槍16相連。
所述的反應(yīng)槍16是一個內(nèi)徑比送料管9大2-4倍的空腔體。
本發(fā)明的泡沫混凝土是一種內(nèi)部含有大量分布均勻的細(xì)小、封閉氣孔的多孔混凝土，它是具有質(zhì)輕、高強、隔熱、隔音、防火、防水抗震等多種優(yōu)點的新型混凝土。分述如下1)輕質(zhì)高效本發(fā)明的泡沫混凝土可根據(jù)施工需要用水泥與砂或煤渣等配制成容重為500-1000kg/m3，強度為1.5-7.5MPa，厚薄自控的可用于屋面、衛(wèi)生間、分戶隔墻等部位的防水隔熱、隔音泡沫混凝土。
2)隔熱、保溫、防火本產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低于0.18w/m.k，只有普通混凝土的十分之一，耐火極限大于4小時，具有良好的隔熱、保溫、防火性能。
3)低彈減震本產(chǎn)品的多孔性使其具有極低的彈性模量，能有效吸收沖擊荷載。
4)施工簡捷、造價低廉、不受氣候影響本產(chǎn)品施工時現(xiàn)場只需一個反應(yīng)罐，一臺空壓機、一臺攪拌機即可，單機產(chǎn)量可達50-100m3；在施工中，屋面結(jié)構(gòu)只需清理干凈即可，省時、省工，且可一次成形，易修復(fù)，克服了常規(guī)屋面做法工序多、耗時長、受氣候影響、防水材料易老化、且易出現(xiàn)質(zhì)量通病和難以修復(fù)等缺陷；本混凝土主材為水泥、砂、煤渣等，因此造價低廉。
5)單層結(jié)構(gòu)、多重功能本產(chǎn)品防水隔熱集于一身，無需另加防水層，且產(chǎn)品具有一定的強度，可直接作上人屋面，對于建造空中花園，提高小區(qū)綠化率也是一種理想的材料，是建筑行業(yè)屋面未來發(fā)展的一種趨勢。
本發(fā)明的泡沫混凝土試塊曾送至湖北省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心作物理性能檢驗；其檢驗依據(jù)為參照J(rèn)C474-1999，GBJ82-85，GB/T50081-2002；試驗結(jié)果如下表表1 泡沫混凝土物理性能檢驗報告



附圖1為本發(fā)明專用反應(yīng)罐結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1中虛線圓部分放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合本發(fā)明的具體實施例及附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細(xì)的描述。
實施例1本實施例的泡沫混凝土泡沫劑由下列組份及含量的物質(zhì)組成烷基苯磺酸鈉3.7kg松香30kg氫氧化鈉2kg泡花堿(硅酸鈉) 10kgFDN減水劑(β-萘磺酸鹽甲醛縮合物)5kg葡萄糖酸鈉 1.7g硅粉0.5kg
801膠水100kg水 100kg本發(fā)明的配方雖比較復(fù)雜，但由于多種化學(xué)物質(zhì)相互作用、協(xié)同作用、以及互補作用等，使本發(fā)明的泡沫劑不但發(fā)泡倍數(shù)高，而且泡沫穩(wěn)定性好，因此本發(fā)明的泡沫混凝土的質(zhì)量高，前述送檢的試塊只是本發(fā)明泡沫混凝土中的作墻體用的中等質(zhì)量的樣品。
本實施例中泡沫劑的配制如下1)將30kg松香粉和2kg氫氧化鈉粉混合放入加熱容器，不斷攪拌中加熱至300±2℃，混合物成為液態(tài)粘稠物后，在300±2℃保溫；2)將5kg的高強減水劑FDN(β-萘磺酸鹽甲醛縮合物)和1.7g葡萄糖酸鈉、0.5kg的硅粉混合在一起，放入水中溶解，攪拌并加熱到120±2℃，將其保持在此溫度；3)將10kg的泡花堿(硅酸鈉)在80±2℃溫度下溶解，并保溫4小時讓其濃縮；4)將3.7kg的烷基苯磺酸鈉溶于水中，加熱至55±2℃，并保溫4小時；5)將上述四種混合物置于大容器中，本實施例中水的總量為100kg，除去上述工序中已加的水，將水量加足至100kg，攪拌混合3小時；6)將100kg的801膠水(801膠水為水溶性聚乙烯醇甲醛膠粘劑)倒入上述第二次混合的容器中，攪拌3小時；至此，泡沫劑已配制完成，它為液態(tài)，可將其打入專用反應(yīng)罐內(nèi)進行反應(yīng)。
本發(fā)明的專用反應(yīng)罐的結(jié)構(gòu)如附圖所示。罐體10為一密閉的容器，其內(nèi)設(shè)置有形狀特殊的反應(yīng)環(huán)17，反應(yīng)環(huán)17是由一根長管彎曲而成，可設(shè)置為螺旋式的環(huán)形，因而稱其為反應(yīng)環(huán)，在圖中只簡單地示意了其是彎曲的；此管身上開有若干小通孔22，以利管內(nèi)外物質(zhì)的相互流通，管內(nèi)填設(shè)有小鋼球20(亦可以是其它材料的小球，如剛玉球等)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)21，此網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)21可以是鋼絲網(wǎng)，銅網(wǎng)，或其它金屬網(wǎng)等，它間隔在小球之間讓小球20保持相互分離狀態(tài)，起到緩沖作用，從而有利于反應(yīng)物質(zhì)在此腔內(nèi)充分混合和反應(yīng)，反應(yīng)環(huán)17的彎曲設(shè)計也是為了提供最有利的反應(yīng)環(huán)境和條件。與空壓機相連的進氣管1一直通到反應(yīng)罐10的下部，其出口12正對著反應(yīng)環(huán)17的下端開口，將由空壓機來的壓縮空氣直接引入反應(yīng)環(huán)17中。進料口5是已制備好的泡沫劑的進入口，在小型的打泡機中，反應(yīng)開始前罐內(nèi)先放入50kg水，再從進料口5加入2.5kg的液態(tài)泡沫劑，關(guān)好閥門6。打開進氣管閥3，壓縮空氣由進氣管1進入反應(yīng)罐10下部，吹向反應(yīng)環(huán)17內(nèi)，壓縮空氣壓力應(yīng)在8kg以上，在壓縮空氣的作用下，在小球20和網(wǎng)21的擠壓、撞擊、混合中，泡沫劑迅速膨脹起來，泡沫劑的反應(yīng)大約3-10分鐘即可完成。打開出料閥11，將料由出料口13經(jīng)送料管9送到反應(yīng)槍16內(nèi)，在此過程中，還應(yīng)打開分別與壓縮空氣管1相連的增壓管7上的增壓閥8和增壓管2上的增壓閥4，促進物料的行進，由于反應(yīng)槍16的內(nèi)徑較大，物料到此會發(fā)生進一步的膨脹，最后發(fā)泡好的泡沫劑由反應(yīng)槍的出口18經(jīng)管19送往攪拌機與水泥砂漿一起混合成泡沫混凝土。以下的混凝土操作技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，不再贅述。本反應(yīng)罐為間隔式工作方式，在下次進料前，應(yīng)先打開閥15，將反應(yīng)罐內(nèi)的余氣經(jīng)排氣管16排掉。
權(quán)利要求
1.一種泡沫混凝土，將泡沫劑加入到水泥砂漿中攪拌混合而成，其特征在于所述的泡沫劑的組份和含量是烷基苯磺酸鈉1％——2％松香8％——16％氫氧化鈉0.4％——1.2％泡花堿(硅酸鈉) 3％——5％FDN減水劑(β-萘磺酸鹽甲醛縮合物)1.2％——3.2％葡萄糖酸鈉 萬分之0.002——萬分之0.01硅粉0.04％——0.3％801膠水 30％——48％水 32％——55％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土，其特征在于所述的烷基苯磺酸鈉是結(jié)構(gòu)式為R-C6H4-SO3Na的一類化合物，其中R＝C10-C13。
3.一種制備權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的方法，其特征在于所述的泡沫劑的制備工藝為以下步驟1)將所需份量的松香和氫氧化鈉制備成粉狀，混合后置于加熱容器內(nèi)，攪拌并加熱，保持溫度為290℃-360℃，待混合物成為液態(tài)粘稠物后在上述溫度下保溫；2)將所需份量的粉狀減水劑FDN(β-萘磺酸鹽甲醛縮合物)、粉狀葡萄糖酸鈉、硅粉溶于105℃-135℃的水中，并保溫；3)將所需份量的粉狀泡花堿(硅酸鈉)加入已加溫至60℃——85℃的水，不斷攪拌使其溶解，溶解后保溫、濃縮4小時；4)將所需份量的烷基苯磺酸鈉溶于45℃-60℃的水中，并保溫；5)將以上四種混合物放入加熱容器內(nèi)混合，將所需份量的水加足，不停攪拌此二次混合物2-5小時；6)將所需份量的801膠水加入上述二次混合物中，并攪拌2-5小時；至此，本泡沫劑制作完成。
4.一種制備權(quán)利要求1所述的泡沫混凝土的專用泡沫劑反應(yīng)罐，含有一個密閉的反應(yīng)容器及管道，其特征在于密閉的反應(yīng)罐10內(nèi)設(shè)置有一彎曲盤繞的管狀反應(yīng)環(huán)17，反應(yīng)環(huán)17的管壁上開有若干個均勻分布的通孔22，管內(nèi)填設(shè)有小鋼球20和金屬網(wǎng)狀物21；與空氣壓縮機相連的進氣管1一直通到反應(yīng)罐10的下部，進氣管出口12對準(zhǔn)反應(yīng)環(huán)的下端開口，進料口5設(shè)置于反應(yīng)罐10的頂部，反應(yīng)罐出料口13開設(shè)在反應(yīng)罐10的下部，送料管9的一端與出料口13相連，另一端與反應(yīng)槍16相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)罐，其特征在于所述的反應(yīng)槍16是一個內(nèi)徑比送料管9大2-4倍的空腔體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泡沫混凝土及其制備方法和專用反應(yīng)罐。本發(fā)明涉及一種建筑材料，尤其是涉及一種泡沫混凝土材料及其制備方法和專用設(shè)備。本發(fā)明提出了新的由多種化學(xué)物質(zhì)組成的泡沫劑的復(fù)合配方，泡沫劑的新的制備工藝并設(shè)計了全新的專用反應(yīng)機器。所述的復(fù)合配方有烷基苯磺酸鈉、松香、氫氧化鈉、泡花堿(硅酸鈉)、FDN(β－萘磺酸鹽甲醛縮合物)、硅粉、801膠水等。本發(fā)明的泡沫混凝土是一種內(nèi)部含有大量分布均勻的細(xì)小、封閉氣孔的多孔混凝土，它是具有質(zhì)輕、高強、隔熱、隔音、防火、防水抗震等多種優(yōu)點的新型混凝土，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號C04B38/00GK1704385SQ20041001320
公開日2005年12月7日 申請日期2004年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者柳聞吉 申請人:柳聞吉