CN100564305C - 煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土 - Google Patents
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Abstract
一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，涉及轻质泡沫混凝土。本发明由煤矸石、粉煤灰、水泥、石灰、石膏、填料及发泡剂组成。本发明利用煤矸石和粉煤灰工业废料，这既降低了产品成本又节约了自然资源，其产品还具有成本低、强度高、导热系数低、隔热性能好、砌筑后直接抹灰等特点。因此，本发明产品可广泛用于外墙的单一保温墙体(墙体自保温隔热)、框架结构的内外隔墙、大壁柜的后板墙；内墙的防火隔音、隔热层；冷库内墙；楼地面、屋面的保温隔热层；保温隔热板材中。
Description
技术领域
本发明属于轻质建筑材料技术领域，特别涉及轻质泡沫混凝土。
背景技术
随着我国墙体改革和建筑节能政策的实施，现代建筑中要求使用的材料具有轻质、高强、保温、隔热、利废、节能等性能。泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料，具备上述性能，在现代建筑工程中应用日益广泛。现有泡沫混凝土，如公开号为CN1824623A“泡沫混凝土材料及其应用”专利，公开的组分及配比为：无机胶凝材料水泥∶填料石粉或矿粉∶发泡剂∶水的重量比为30～60∶30～60∶0.5～2∶20～50。又如公开号为CN1261600A的“非蒸养泡沫混凝土板材”专利，公开的组分及配比为：无机胶凝材料低碱水泥40～60份、填料粉煤灰25～40份、纤维0.4～0.7份、发泡剂1.8～3份，另加水，水与上述各组分总量比为50～500∶100，按常规墙材的工艺方法制成板材。现有泡沫混凝土主要存在以下的缺点：(1)目前制备泡沫混凝土所用的成熟的胶凝材料绝大多数是普通水泥，氧化镁和氯化镁溶液，胶凝材料的成本较高；(2)导热系数较高，一般300～500kg/m3的泡沫混凝土的导热系数在0.08～0.186W/(m·K)，隔热性能不好；(3)泡沫混凝土的强度不高，300～500kg/m3的泡沫混凝土难于达到墙体材料的强度要求。因此，如何寻求廉价的胶凝材料来替代或部分替代普通水泥，氧化镁和氯化镁溶液，降低泡沫混凝土成本，以及如何减小泡沫混凝土的导热系数，提高泡沫混凝土的强度，是目前研制轻质建筑材料急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有泡沫混凝土的不足之处，提供一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土。该材料既有成本低、强度高、导热系数低、隔热性能好、砌筑后直接抹灰、可现场浇注等特点，又能充分利用煤矸石废弃物和粉煤灰，节约水泥，起到节能减排，保护环境的作用，符合社会可持续发展战略需要。
实现本发明目的的技术方案是：一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数如下：
煤矸石：0.6～63.6％ 粉煤灰：6.4～29.4％
水泥：20～30％ 石灰：5～30％
石膏：2～9％ 填料：0～30％
发泡剂：0.5～2.5％
其中：煤矸石为煅烧、磨细后的煤矸石粉；粉煤灰为I级或II级或III级粉煤灰；水泥是普通硅酸盐水泥；石灰为磨细生石灰；石膏为普通建筑石膏；填料为磨细砂等。
本发明采用上述组分后，主要有以下特点：
1、本发明的泡沫混凝土是一种利废的轻质材料，材料中煅烧煤矸石粉和粉煤灰的重量占到30％～70％，能够很好的利用起全国总堆量超过45亿吨的煤矸石这一工业废料，既降低了产品成本，又节约了自然资源，满足国家有关建材发展的要求。
2、本发明的煤矸石-粉煤泡沫混凝土的导热系数都小于各个密度级别的砌块现行国家标准要求达到的导热系数。
3、密度为449kg/m3的煤矸石-粉煤泡沫混凝土的导热系数仅为0.086W/(m·K)，比国家标准对B03级砌块的导热系数的要求值(≤0.10W/(m·K))还小很多，但抗压强度却远大于比国家标准对B03级砌块的强度要求值(1.0MPa)，可在大大减小墙体的厚度的情况下就能达到国家节能65％的要求，也可在建筑面积不变的情况下，增加室内空间。
4、密度为300kg/m3的煤矸石-粉煤泡沫混凝土具有极低的导热系数(0.056W/(m·K))，可用来替代目前广泛使用的聚苯泡沫板，因为该煤矸石-粉煤泡沫混凝土成本低，又是无机产品，耐候性好，与墙体间的结合的砂浆可以不须加胶粉，表面砂浆也可大大降低胶粉的用量，使粘结砂浆和抹面砂浆的成本大大降低，用于做外墙保温板可使综合成本大大降低，而且耐火性也远远超过聚苯泡沫板。
5、密度为550kg/m3、700kg/m3和700kg/m3的煤矸石-粉煤泡沫混凝土，具有较低的导热系数和抗压强度，是屋面保温隔热良好材料，而且这些煤矸石-粉煤泡沫混凝土的成本低，可以现场浇注，不需要专用摸具，设备投资少，施工速度快，与基材结合好。
6、本发明产品可广泛用于外墙的单一保温墙体(墙体自保温隔热)、框架结构的内外隔墙、大壁柜的后板墙；内墙的防火隔音、隔热层；冷库内墙；楼地面、屋面的保温隔热层；保温隔热板材中。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步说明本发明。
实施例1
一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉 63.6％ I级粉煤灰 6.4％
普通硅酸盐水泥 10％ 磨细生石灰 17.5％
普通建筑石膏 2％ 磨细砂填料 0％
发泡剂 0.5％。
实施例2
一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉 0.6％ II级粉煤灰 29.4％
普通硅酸盐水泥 30％ 磨细生石灰 30％
普通建筑石膏 9％ 磨细砂填料 0％
发泡剂 1.0％。
实施例3
一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉 52.5％ III级粉煤灰 7.5％
普通硅酸盐水泥 20％ 磨细生石灰 5％
普通建筑石膏 3％ 磨细砂填料 10.5％
发泡剂 1.5％。
实施例4
一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉 33.3％ II级粉煤灰 6.7％
普通硅酸盐水泥 15％ 磨细生石灰 10％
普通建筑石膏 3％ 磨细砂填料 30％
发泡剂 2.0％。
实施例5
一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉 37.5％ I级粉煤灰 12.5％
普通硅酸盐水泥 10％ 磨细生石灰 10％
普通建筑石膏 7.5％ 磨细砂填料 20％
发泡剂 2.5％。
试验结果
用本实施例1～5的煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，通过《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002及《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ 70-90的方法进行了干表观密度、28d抗压强度以及导热系数检测，检测结果如下：
| 实施例 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| 干表观密度(kg/m<sup>3</sup>) | 300 | 449 | 550 | 700 | 760 |
| 28d抗压强度(MPa) | 0.4 | 2.3 | 4.5 | 7.0 | 7.8 |
| 导热系数(W/(m·K)) | 0.056 | 0.086 | 0.100 | 0.125 | 0.126 |
| 实施例 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| 干表观密度(kg/m<sup>3</sup>) | 300 | 449 | 550 | 700 | 760 |
| 28d抗压强度(mpa) | 0.4 | 2.3 | 4.5 | 7.0 | 7.8 |
| 导热系数(W/(m·K)) | 0.056 | 0.086 | 0.100 | 0.125 | 0.126 |
从上述检测结果可知：
(1)449kg/m3的煤矸石-粉煤泡沫混凝土的导热系数仅为0.086W/(m·K)，比国家标准对B03级砌块的导热系数的要求值(≤0.10W/(m·K))还小很多，但抗压强度却远大于国家标准对B03级砌块的强度要求值(1.0MPa)，可在大大减小墙体的厚度的情况下就能达到国家节能65％的要求，也可在建筑面积不变的情况下，增加室内空间。
(2)密度为300kg/m3的煤矸石粉煤泡沫混凝土具有极低的导热系数(0.056W/(m·K))，可用来替代目前广泛使用的聚苯泡沫板，因为该煤矸石-粉煤泡沫混凝土成本低，为无机产品，耐候性好，与墙体间的结合的砂浆可以不须加胶粉，表面砂浆也可大大降低胶粉的用量，使粘结砂浆和抹面砂浆的成本大大降低，用于做外墙保温板可使综合成本大大降低，而且耐火性也远远超过聚苯泡沫板。
(3)密度为550kg/m3、700kg/m3和760kg/m3的煤矸石-粉煤泡沫混凝土也具有较低的导热系数和和较高的抗压强度，是屋面保温隔热良好材料，而且这些煤矸石-粉煤泡沫混凝土的成本低，可以现场浇注，不需要专用摸具，投资少，施工速度快，与基材结合好。
Claims (6)
1.一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，其特征在于其组分及重量百分数为：
煤矸石：0.6～63.6％ 粉煤灰：6.4～29.4％
水泥：20～30％ 石灰：5～30％
石膏：2～9％ 填料：0～30％
发泡剂：0.5～2.5％
其中：煤矸石为煅烧、磨细后的煤矸石粉；粉煤灰为I级或II级或III级粉煤灰；水泥是普通硅酸盐水泥；石灰为磨细生石灰，石膏为普通建筑石膏，填料为磨细砂。
2.按照权利要求1所述的煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，其特征在于一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉63.6％ I级粉煤灰6.4％
普通硅酸盐水泥10％ 磨细生石灰17.5％
普通建筑石膏2％ 磨细砂填料0％
发泡剂0.5％。
3.按照权利要求1所述的煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，其特征在于一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉0.6％ II级粉煤灰29.4％
普通硅酸盐水泥30％ 磨细生石灰30％
普通建筑石膏9％ 磨细砂填料0％
发泡剂1.0％。
4.按照权利要求1所述的煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，其特征在于一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉52.5％ III级粉煤灰7.5％
普通硅酸盐水泥20％ 磨细生石灰5％
普通建筑石膏3％ 磨细砂填料10.5％
发泡剂1.5％。
5.按照权利要求1所述的煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，其特征在于一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉33.3％ II级粉煤灰6.7％
普通硅酸盐水泥15％ 磨细生石灰10％
普通建筑石膏3％ 磨细砂填料30％
发泡剂2.0％。
6.按照权利要求1所述的煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土，其特征在于一种煤矸石-粉煤灰泡沫混凝土的组分及重量百分数为：
煅烧、磨细后的煤矸石粉37.5％ I级粉煤灰12.5％
普通硅酸盐水泥10％ 磨细生石灰10％
普通建筑石膏7.5％ 磨细砂填料20％
发泡剂2.5％。
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| 高掺量粉煤灰-煤矸石轻质砼板系的研究. 郭保森，田燕娟.科学之友，第2006年第8期. 2006 |
| 高掺量粉煤灰-煤矸石轻质砼板系的研究. 郭保森，田燕娟.科学之友，第2006年第8期. 2006 * |
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| CN101182175A (zh) | 2008-05-21 |
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