[发明专利]碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开一种碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土及其制备方法。该泡沫混凝土其组分按生产1m³混凝土的体积百分比如下：粉煤灰4.6％～10.8％；矿渣4.6％～13.5％；碱激发剂17.4％～20.5％；泡沫60.3％～75.9％。本发明的产物主要是由AlO₄和SiO₄四面体结构单元组成的三维立体网状结构的铝硅酸聚合物与含铝的水化硅酸钙凝胶共同组成的凝胶体系。本发明有效利用工业固体废弃物，降低约80％的二氧化碳排放量；且绿色环保、轻质、导热系数小。该混凝土在标准养护28d测得的干体积密度为300～700kg/m³，导热系数为0.08～0.15W/(m·K)。该混凝土属于轻质保温泡沫混凝土建筑材料。

技术领域

本发明涉及一种建筑保温材料及其制备方法，特别涉及一种碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

能源短缺与全球气候变暖是目前全人类所面临的重大问题，根据英国BP公司发布的“世界能源统计年鉴”数据显示，我国一次能源消费量从2006年的1764Mtoe(百万吨油当量)跃升至2014年的2972Mtoe，增幅达到68％。在所有能耗中，建筑能耗占我国一次能源总能耗的33％，占有相当大的比例。在所有的建筑能耗中，采暖、空调能耗约占我国建筑总能耗的60～70％，是纬度相近的发达国家的2～3倍，这是由于我国建筑围护结构保温隔热性能差，采暖/制冷用能的2/3全部白白跑掉，形成了具大的能源浪费。因此，减少建筑围护结构的能耗，开发节能、利废的轻质保温隔热材料，大力推广使用节能建筑材料与技术，对于节约能耗、降低二氧化碳排放，对于建设节约型、环境友好型社会具有极其重要的意义。

随着建筑节能法规的颁布与执行，泡沫混凝土凭借其高流态、轻质、隔热保温，防火、隔声、抗震及耐久性好等优异性能引起了越来越多的重视。以无机材料为基体的泡沫混凝土具有良好的阻燃、耐高温性能，避免了如有机类保温材料存在的火灾等安全隐患。然而，传统的以硅酸盐水泥为基体材料的泡沫混凝土存在以下缺点：(1)由于体系中存在较多气泡孔，水灰比较大(0.6左右)，造成其强度偏低，早期容易塌膜；(2)所用胶凝材料及添加剂(早强剂、减水剂等)能耗高且价格贵；(3)导热系数较高，通常密度为500～700kg/m³的泡沫混凝土导热系数一般在0.120～0.180W/(m·K)。因此，亟需寻求一种可用于制备泡沫混凝土的新型的胶凝材料，不仅可以解决泡沫混凝土早期强度低、易塌膜、开裂等问题，同时材料来源广、价格低、绿色环保。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土。本发明有效利用工业固体废弃物、解决已有泡沫混凝土耗能较高、容重较大、导热系数较高的问题。该混凝土属于轻质保温泡沫混凝土建筑材料。

本发明的另一目的在于提供上述碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种碱激发粉煤灰/矿渣泡沫混凝土，其组分按生产1m³混凝土的体积百分比如下：

优选的，其组分按生产1m³混凝土的体积百分比如下：

更优选的，其组分按生产1m³混凝土的体积百分比如下：

所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰(依据GB/T 1596-2005)。

所述的矿渣为S105级矿渣(依据GB/T 18046-2000)。

所述的碱激发剂为氢氧化钠和水玻璃的混合，模数为0.8～1.6，水灰比为0.30～0.60；其中，模数优选为1.0～1.5，水灰比优选为0.4～0.45。