[发明专利]一种以二氧化碳为发泡气体的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以二氧化碳为发泡气体的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土及其制备方法，所述硫铝酸盐水泥泡沫混凝土中的发泡气体为二氧化碳；泡沫混凝土由以下质量份数的成分组成：硫铝酸盐水泥150~310份，矿物掺合料60~120份，二氧化碳发泡剂10~30份，稳泡剂1~4份，水150~250份。本发明通过采用二氧化碳作为硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的发泡气体，使得制备的硫酸铝盐水泥泡沫混凝土的保温、隔热性能更好，耐火等级达到A级的同时，还能够提高泡沫混凝土的强度。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种以二氧化碳为发泡气体的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

泡沫混凝土是将胶凝材料、适当的矿物掺合料、合适外加剂、发泡剂和稳泡剂按一定的比例经一定的制备工艺制成的一种轻质、高强、保温的混凝土。泡沫混凝土是一种新型的节能环保型建筑材料，具有良好的保温、隔热性能，耐火等级为A级。

现有的泡沫混凝土主要是普通硅酸盐水泥泡沫混凝土、硫铝酸盐水泥泡沫混凝土，但硫铝酸盐水泥泡沫混凝土引入的气体通常是氧气和空气。在0℃时，空气的导热系数为0.0242w/（m·k），氧气的导热系数为0.0248w/（m·k）。这些气体的导热系数相对较高，使得制成的泡沫混凝土导热系数较高，并且在泡沫混凝土中引入气体之后，泡沫混凝土的强度变差。这些气体引入的方式通常为化学反应和加入表面活性剂。中国发明专利申请201010607495.6、201110050706.5、201410052950.9、201410151615.4、201410530304.9和201510999989.6都是通过双氧水分解产生氧气进行引气。中国发明专利申请201210559528.3、201310538799.5和201410383446.7都是通过加入表面活性剂的方式引入空气。

在0℃时，二氧化碳的导热系数为0.0143w/（m·k），几乎是空气和氧气导热系数的一半。若是泡沫混凝土中的气体为二氧化碳，那么其导热系数必定会更低。中国发明专利申请201610566649.9采用异氰酸酯类衍生物为发泡剂，利用异氰酸酯与水反应生成二氧化碳，实现了在硅酸盐水和铝酸盐水泥泡沫混凝土中引入二氧化碳，但是异氰酸酯类衍生物有剧毒，对人体有极大的伤害，况且采用异氰酸酯作为发泡剂在硫铝酸盐水泥泡沫混凝土中引入二氧化碳气体是不可行的。现有的专利和文献中还没有提及在硫铝酸盐水泥泡沫混凝土中引入二氧化碳气体，其原因主要有两点：（1）硫铝酸盐水泥是碱性的，找不到一种化合物可以与氢氧根离子发生反应生成二氧化碳；（2）硫铝酸盐水泥是一种快硬水泥，并且一些离子的加入会使硫铝酸盐水泥闪凝。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种以二氧化碳为发泡气体的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土，解决了现有的泡沫混凝土保温、隔热性能较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种以二氧化碳为发泡气体的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土，所述硫铝酸盐水泥泡沫混凝土中的发泡气体为二氧化碳。

由于在0℃时，二氧化碳的导热系数为0.0143w/（m·k），因此，本技术方案中采用二氧化碳作为硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的发泡气体，使得本发明中制备的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的导热系数更低，具有更好的保温、隔热性能。

作为优选地，由以下质量份数的成分组成：硫铝酸盐水泥150~310份，矿物掺合料60~120份，二氧化碳发泡剂10~30份，稳泡剂1~4份，水150~250份。通过对硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的组成进行大量的试验，使得本发明中制得的硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的保温、隔热性能良好的同时，硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的强度性能更好。

作为优选地，所述二氧化碳发泡剂为碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐与铝盐的混合物，碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐为6~18份，铝盐为4~12份。