專利名稱：一種粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以工業(yè)廢棄物粉煤灰為原料制備的加氣混凝土，具體是一種粉煤 灰基地聚合物加氣混凝土的制備方法。
背景技術(shù)：
地聚合物是一類新型高性能無機(jī)聚合物材料。由于其特殊的硅氧四面體和鋁氧四 面體隨機(jī)分布的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得地聚合物材料與有機(jī)高分子材料、水泥、陶瓷相比有更 好的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能。我國(guó)每年排放的粉煤灰達(dá)到2億t以上，其累計(jì)堆放量約為40億t，占地4 5萬 公頃，這不僅對(duì)環(huán)境造成污染，也造成了能源和資源的巨大浪費(fèi)。粉煤灰是熱工火山灰質(zhì)材 料，具有潛在活性，利用粉煤灰來制備粉煤灰基地聚合物加氣混凝土，具有重要的社會(huì)、經(jīng) 濟(jì)及技術(shù)效益。另一方面，地聚合物材料制造過程中的能耗和三廢排放量都非常低，材料對(duì) 環(huán)境友好，是一種可持續(xù)發(fā)展的“綠色環(huán)保材料”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是利用目前工業(yè)廢棄物粉煤灰為原料，制備出具有輕 質(zhì)、高強(qiáng)度、優(yōu)良防火性能的粉煤灰基地聚合物加氣混凝土。本發(fā)明所述的粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的制備方法，包括以下步驟1)將固體偏硅酸鈉和氫氧化鈉配置成模數(shù)為1. 0-2. 0的水玻璃溶液；2)將水玻璃溶液加入到粉煤灰中，控制水玻璃溶液與粉煤灰原料的液/固比為 (0.3-0.7) 1，利用攪拌機(jī)攪拌4-7分鐘，再向混合物中加入發(fā)泡劑，繼續(xù)攪拌2-5分鐘；3)待漿體發(fā)泡、硬化后即得到粉煤灰基地聚合物加氣混凝土。上述步驟2)的發(fā)泡劑為金屬鋁粉，其加入量為粉煤灰金屬鋁粉的重量比例為 1 (0. 02% 0. 16% )。圖1是熱電廠粉煤灰的掃描電鏡照片，圖2是本發(fā)明制備的新型粉煤灰基地聚合 物加氣混凝土的圖片，圖3是本發(fā)明制備的新型粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的掃描電鏡 照片。由圖可見，本發(fā)明制備的新型加氣混凝土中，粉煤灰在堿性激發(fā)劑的作用下，形成了 均質(zhì)的無定形結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的機(jī)械性能(見實(shí)施例)。本發(fā)明與傳統(tǒng)水泥基加氣混凝土 相比，克服了其力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性能方面的不足；同時(shí)該加氣混凝土不需蒸壓養(yǎng)護(hù)，降低能 耗，具有廣闊的市場(chǎng)前景。本方法同時(shí)也為目前日益增多的粉煤灰提供了一條新的可行的 利用途徑。


圖1是熱電廠粉煤灰的掃描電鏡照片；圖2是新型粉煤灰基地聚合物加氣混凝土材料的圖片；圖3是新型粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。本發(fā)明的原料熱電廠粉煤灰、模數(shù)1. 0-2. 0的鈉基水玻璃溶液、金屬鋁粉。實(shí)施例1 1)配制堿激發(fā)劑用固體硅酸鈉和氫氧化鈉配制模數(shù)為1. 0的水玻璃溶液。2)混合將配制的水玻璃溶液與粉煤灰按液固比為0. 3混合，在行星式攪拌機(jī)中攪拌5分 鐘，加入金屬鋁粉，金屬鋁粉/粉煤灰為0. 02%，繼續(xù)攪拌2分鐘。3)入模將攪拌后的混合料倒入4 X 4 X 16cm的模具當(dāng)中。3)發(fā)泡將模具移入恒溫養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為40°C，濕度為100%條件下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，待漿 體膨脹、硬化后脫模。脫模后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至7天和14天齡期。4)強(qiáng)度測(cè)定將到達(dá)養(yǎng)護(hù)齡期的試樣置于40°C電熱鼓風(fēng)烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加 氣混凝土。用300KN壓力機(jī)對(duì)養(yǎng)護(hù)7d, 14d的樣品進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，結(jié)果見表1。實(shí)施例2 1)配制堿激發(fā)劑用固體硅酸鈉和氫氧化鈉配制模數(shù)為1. 0的水玻璃溶液。2)、混合將配制的水玻璃溶液與粉煤灰按液固比為0. 7混合，在行星式攪拌機(jī)中攪拌5分 鐘，加入金屬鋁粉，金屬鋁粉/粉煤灰為0. 04%，繼續(xù)攪拌5分鐘。3)入模將攪拌后的混合料倒入4 X 4 X 16cm的模具當(dāng)中。3)發(fā)泡將模具移入恒溫養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為40°C，濕度為100%條件下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，待漿 體膨脹、硬化后脫模。脫模后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至7天和14天齡期。4)強(qiáng)度測(cè)定將到達(dá)養(yǎng)護(hù)齡期的試樣置于40°C電熱鼓風(fēng)烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加 氣混凝土。用300KN壓力機(jī)對(duì)養(yǎng)護(hù)7d, 14d的樣品進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，結(jié)果見表1。實(shí)施例3 1)配制堿激發(fā)劑用固體硅酸鈉和氫氧化鈉配制模數(shù)為1. 5的水玻璃溶液。2)混合將配制的水玻璃溶液與粉煤灰按液固比為0. 5混合，在行星式攪拌機(jī)中攪拌5分 鐘，加入金屬鋁粉，金屬鋁粉/粉煤灰為0. 08%，繼續(xù)攪拌4分鐘。3)入模
將攪拌后的混合料倒入4 X 4 X 16cm的模具當(dāng)中。4)發(fā)泡將模具移入恒溫養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為40°C，濕度為100%條件下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，待漿 體膨脹、硬化后脫模。脫模后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至7天和14天齡期。5)強(qiáng)度測(cè)定將到達(dá)養(yǎng)護(hù)齡期的試樣置于40°C電熱鼓風(fēng)烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加 氣混凝土。用300KN壓力機(jī)對(duì)養(yǎng)護(hù)7d, 14d的樣品進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，結(jié)果見表1。實(shí)施例4 1)配制堿激發(fā)劑用固體硅酸鈉和氫氧化鈉配制模數(shù)為2. 0的水玻璃溶液。2)混合將配制的水玻璃溶液與粉煤灰按液固比為0. 3混合，在行星式攪拌機(jī)中攪拌5分 鐘，加入金屬鋁粉，金屬鋁粉/粉煤灰為0. 16%，繼續(xù)攪拌2分鐘。3)入模將攪拌后的混合料倒入4 X 4 X 16cm的模具當(dāng)中。4)發(fā)泡將模具移入恒溫養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為40°C，濕度為100%條件下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，待漿 體膨脹、硬化后脫模。脫模后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至7天和14天齡期。5)強(qiáng)度測(cè)定將到達(dá)養(yǎng)護(hù)齡期的試樣置于40°C電熱鼓風(fēng)烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加 氣混凝土。用300KN壓力機(jī)對(duì)養(yǎng)護(hù)7d, 14d的樣品進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，結(jié)果見表1。實(shí)施例5 1)配制堿激發(fā)劑用固體硅酸鈉和氫氧化鈉配制模數(shù)為2. 0的水玻璃溶液。2)混合將配制的水玻璃溶液與粉煤灰按液固比為0. 7混合，在行星式攪拌機(jī)中攪拌5分 鐘，加入金屬鋁粉，金屬鋁粉/粉煤灰為0. 08%，繼續(xù)攪拌5分鐘。3)入模將攪拌后的混合料倒入4 X 4 X 16cm的模具當(dāng)中。4)發(fā)泡將模具移入恒溫養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為40°C，濕度為100%條件下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，待漿 體膨脹、硬化后脫模。脫模后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至7天和14天齡期。5)強(qiáng)度測(cè)定將到達(dá)養(yǎng)護(hù)齡期的試樣置于40°C電熱鼓風(fēng)烘箱中烘干，即得粉煤灰基地聚合物加 氣混凝土。用300KN壓力機(jī)對(duì)養(yǎng)護(hù)7d, 14d的樣品進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，結(jié)果見表1。表1效果參數(shù)
權(quán)利要求
一種粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)將固體偏硅酸鈉和氫氧化鈉配置成模數(shù)為1.0 2.0的水玻璃溶液；2)將水玻璃溶液加入到粉煤灰中，控制水玻璃溶液與粉煤灰原料的液/固比為(0.3 0.7)∶1，利用攪拌機(jī)攪拌4 7分鐘，再向混合物中加入發(fā)泡劑，繼續(xù)攪拌2 5分鐘；3)待漿體發(fā)泡、硬化后即得到粉煤灰基地聚合物加氣混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的制備方法，其特征在于步 驟2)的發(fā)泡劑為金屬鋁粉，其加入量為粉煤灰金屬鋁粉的重量比例為1 (0.02% 0. 16% )。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粉煤灰基地聚合物加氣混凝土的制備方法，其步驟是先將粉煤灰與水玻璃溶液按照一定比例混合，攪拌均勻；加入一定量的金屬鋁粉，繼續(xù)攪拌；待漿體發(fā)泡、硬化后即得到粉煤灰基地聚合物加氣混凝土。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品有較高的力學(xué)強(qiáng)度，粉煤灰利用率高，有效的保護(hù)了環(huán)境，同時(shí)還可以滿足市場(chǎng)上無機(jī)保溫材料較少的需求，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C04B18/08GK101891498SQ201010206350
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者李培明, 李琴, 沈立鋒, 翟建平, 陳晨 申請(qǐng)人:南京大學(xué)