專利名稱：生態(tài)友好型無沙灰泥系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及輕質混凝土及其制造方法。
背景技術：
輕質混凝土如加氣混凝土或泡沫混凝土可以用于建筑結構的墻壁、天花板、地板或屋頂?；炷量梢岳枚喾N密度、選擇骨料或混合物來生產。常規(guī)地，輕質混凝土通過將水泥混合物與發(fā)泡劑混合來制造。發(fā)泡劑將在混合物中產生氣穴或氣泡，從而使混合物膨脹。在混合物膨脹之后，使混凝土凝固，留下具有大量孔隙的混凝土?？紫兜拇嬖谔峁┝司哂杏邢蘅箟簭姸鹊妮p質灰泥。水泥混合物中的組分包括水泥(即通常的波特蘭水泥)、骨料、填料和水。通常，使 用細骨料如二氧化硅砂。水與水泥反應，后者將混凝土的其他組分粘結在一起。在輕質混凝土的混合和固化期間，混合物因為組分的移動和分離而經受摩擦，這可導致部分氣泡破裂(因此產生可變密度漂移，尤其是在高垂直壁填充物中如此)。這將影響混凝土的最終體積，并且在混凝土固化或定型之后在結構中產生弱點。當使用更大量的混凝土且混凝土耗費較長時間固化或定型時該問題將變得更明顯?？紤]到上述局限性和問題，本發(fā)明嘗試提供一種具有增強的強度和改進的特性的輕質混凝土，以使其可以用于多種建筑應用(不限于輕質建筑結構)。制造輕質混凝土的方法嘗試減輕氣泡破裂的問題，增強混凝土組分之間的強度并提高混凝土的抗壓強度。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的輕質混凝土具有包含水泥或其他水泥性材料、發(fā)泡劑、氫-硅化合物和聚合物化合物的組成。氫-硅化合物和聚合物化合物在混凝土混合物中的使用將改善混凝土的特性和性能。當向混凝土混合物添加這些化合物時，混合物內組分之間的混合和粘結將增加，混凝土的稠度、可加工性和可泵送性將增加。因此，使混凝土易于流動和鋪展。氫-硅和聚合物化合物在混凝土中使用也提高耐濕性、耐溫性和耐化學品性。由該混凝土制成的建筑材料如地板和墻壁將具有提高的阻燃性能。 混凝土混合物中的氫-硅和聚合物化合物將提高混凝土的強度。這些化合物通過在組分之間產生交聯而增加混凝土的基質強度。與常規(guī)的輕質混凝土相比，這將提供更好的載荷/重量比。根據本發(fā)明，氫-硅化合物起粘合促進劑、偶聯劑和交聯劑的作用。在交聯過程中，氫-硅化合物首先與聚合物化合物混合。然后，將具有合適催化劑的水通過水解和縮合反應弓I入混合物中。然后氫-硅化合物和聚合物化合物的混合物與單獨混合的水泥混合物結合。然后在混合物與水泥混合物結合之前向氫-硅和聚合物化合物的混合物添加發(fā)泡劑，使得可獲得更多的氣泡。這樣，可以克服氣泡破裂的問題。


下面將參考附圖，僅以舉例的方式描述本發(fā)明。圖I顯示用于制備根據本發(fā)明的輕質混凝土的圖示。
具體實施例方式通過將硅烷引入充 氣混凝土或泡沫混凝土來制備根據本發(fā)明的輕質混凝土。硅烷可以是任意形式的氫-硅化合物或硅氫化物如具有化學式Si2H6的二硅烷、具有化學式Si3H8的三硅烷和具有化學式SiH4的單硅烷。硅烷包含與兩類基團鍵合的中心硅(Si)原子烷氧基和有機官能團。有機官能團與多種聚合物反應。氫-硅化合物和聚合物化合物在混凝土中的使用將提高混凝土的特性和性能。當向混凝土混合物添加這些化合物時，混合物中組分的混合和粘結、混凝土的稠度、可加工性和可泵送性將提高。因此增加混凝土的可泵送性。混凝土將易于流動并在完整的情況下均勻鋪展。例如，在建筑工作中，可以將在較低地面處制備的混凝土容易地泵送或經通道送至較高的樓層，或反之亦然。該混凝土允許容易地建造建筑的地板并使建造載荷最小，而不犧牲所需的地板強度。提高的混凝土可泵送性適合于地下建造工作。硅烷在混凝土混合物中的使用允許混凝土與多種類型的基材、表面和填料粘結。填料的實例為二氧化硅、鋁、氧化鋁、鋁硅酸鹽、云母、滑石、鐵、石棉、鎳、鋅、鉛、碳酸鈣和硫酸鈣。這些包括混凝土、玻璃、金屬和任意合適的材料。根據本發(fā)明，通過引入硅烷，可以無需填料而制備水泥混合物。例如，在水泥混合物中不需要使用填料如二氧化硅砂。當硅烷與多種聚合物粘結時，聚合物也與基材、表面和填料粘結。這種多粘結作用將增強混凝土與任意合適的表面和材料的粘結。在混凝土混合物中，硅烷用作粘結促進劑、偶聯劑和交聯劑。在交聯過程中，硅烷首先接枝到聚合物中。然后，向硅烷接枝聚合物中引入具有合適催化劑的水，隨后進行硅醇縮合。通過用可水解基團活化有機官能團，在一端的硅烷可水解基團和在另一端的水泥基質之間形成強Si-O-Si鍵，并且還存在可水解基團與聚合物的交聯，其保持聚合物從而使聚合物不再單獨作用而結合基材或填料。此時，整個體系都作為所有聚合物的基質交聯，這是因為聚合物能夠促進粘附和包含水泥粘結的多層粘結強度，聚合物與聚合物交聯形成片材以利用一端硅烷Si-O-Si活性鍵并最終粘結至聚合物粘結強度的另一端粘結至基材。這二類粘結大幅提聞抗壓強度。與常規(guī)輕質混凝土相比，氫-硅化合物以及聚合物化合物的使用已經增加了輕質混凝土的強度。與常規(guī)輕質混凝土相比，這將提供更好的載荷/重量比。氫-硅和聚合物化合物在混凝土混合物中的使用將提高改善的耐濕性、耐溫性和耐化學性。由該混凝土制成的建筑材料如地板和墻壁將具有改善的阻燃性能。在另一實施方案中，向混凝土混合物添加礦物摻合料以使混凝土阻燃。在一個實例中，將氧化鋁材料如三水合氧化鋁(ATH)引入混凝土混合物以使混凝土具有在受熱時釋放水或水分的能力。為了制備混凝土混合物，首先制備單獨的混合物。該混合物被結合到一起。如圖I所示，部分A和部分B中的組分單獨混合并在混合室中結合在一起，隨后可以使用混凝土。部分A
首先，將氫-硅化合物與聚合物化合物混合以形成第一聚合物混合物。聚合物化合物可以為液體或粉末形式，如羧化的苯乙烯丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸、丙烯酸和乙酸乙酯的共聚物粉末。其次，第一混合物在水解和縮合過程中與水反應。然后，添加粘度改變劑以改善流變作用，其幫助保持泵送混合物時的內聚性。然后將部分A中制備的混合物與在部分B中的水泥混合物結合。部分B通過混合波特蘭水泥和/或其他水泥性材料和填料與水來提供水泥混合物。填料可以為輕質材料如木屑或礦物如二氧化硅或其他合適的材料的形式。水泥混合物也可以利用填料或不利用填料來制備。將水還原劑如多羧酸醚添加到水泥混合物中以還原水。還可以向水泥混合物添加其他添加劑如抗微生物劑或粘度調節(jié)劑。混合部分A和部分B部分A和部分B中的混合物在第一混合室(105)中結合在一起。然后將混合物轉移到第二混合室(107)，其中添加發(fā)泡劑以產生氣泡或氣穴，隨后可以將其作為自由流動的混凝土排出或泵送到工作場所或澆注成混凝土塊或板或用于擠出方法的過程以產生輕質 磚。氫-硅化合物的使用以及發(fā)泡劑在混合過程中的最后階段中的添加防止泡沫破裂。
權利要求
1.一種輕質混凝土，其組成包括 水泥混合物； 發(fā)泡劑；和 氫-硅化合物以及聚合物化合物，用于提高所述混凝土的可泵送性、強度和粘結性能。
2.根據權利要求I所述的輕質混凝土，其中所述水泥混合物包括水泥和水。
3.根據權利要求2所述的輕質混凝土，其中所述水泥混合物還包括填料如二氧化硅、鋁、氧化鋁、鋁硅酸鹽、云母、滑石、鐵、石棉、鎳、鋅、鉛、碳酸鈣和硫酸鈣。
4.根據權利要求1、2或3所述的輕質混凝土，其中所述混凝土阻燃。
5.根據權利要求4所述的輕質混凝土，其中所述混凝土包括氧化鋁材料如三水合氧化鋁(ATH)以使所述混凝土在加熱時釋放水。
6.根據權利要求I所述的輕質混凝土，其中所述氫-硅化合物是硅烷。
7.根據權利要求I所述的輕質混凝土，其中所述改善的可泵送性允許所述混凝土完整地容易流動。
8.根據權利要求I所述的輕質混凝土，其中所述混凝土的可泵送性允許容易地建造建筑物的地板并且使構造載荷最小而不犧牲所述地板的強度。
9.一種制造輕質混凝土的方法，包括以下步驟 將氫-硅化合物與聚合物化合物混合以形成第一混合物； 向所述混合物中弓I入水用于水解和縮合以形成第二混合物； 將所述第二混合物與水泥混合物結合以形成第三混合物； 將發(fā)泡劑弓I入所述第三混合物中。
10.根據權利要求9所述的制造輕質混凝土的方法，其中所述水泥混合物包括水泥和水。
11.根據權利要求9所述的制造輕質混凝土的方法，其中所述水泥混合物還包括填料如二氧化硅、鋁、氧化鋁、鋁硅酸鹽、云母、滑石、鐵、石棉、鎳、鋅、鉛、碳酸鈣和硫酸鈣。
12.根據權利要求9所述的制造輕質混凝土的方法，其中向所述第一混合物添加粘度改變劑。
13.根據權利要求9所述的制造輕質混凝土的方法，其中所述組合物還包括氧化鋁材料如三水合氧化鋁(ATH)以使混凝土在被加熱時釋放水。
14.根據權利要求9所述的制造輕質混凝土的方法，其中所述氫-硅化合物是硅烷。
15.根據權利要求14所述的制造輕質混凝土的方法，其中所述硅烷是Y-環(huán)氧丙氧丙基二甲氧基娃燒。
16.根據權利要求9所述的制造輕質混凝土的方法，其中將所述第二混合物與水泥混合物在第一混合室中混合。
17.根據權利要求9所述的制造輕質混凝土的方法，其中將所述第三混合物轉移到第二混合室。
18.根據權利要求17所述的制造輕質混凝土的方法，其中所述第三混合物在第二混合室中接收發(fā)泡劑并且混合成最終的混凝土混合物。
19.根據權利要求18所述的制造輕質混凝土的方法，其中排出所述混凝土混合物備用。
全文摘要
本發(fā)明涉及生態(tài)友好型無沙灰泥系統。本發(fā)明提供一種輕質混凝土，其組成包括水泥或其他水泥性材料、發(fā)泡劑、氫-硅化合物和聚合物化合物。氫-硅化合物和聚合物化合物在混凝土混合物中的使用將改善混凝土的特性和性能。當向混凝土混合物中添加這些化合物時，組分的混合和粘結、混凝土的稠度、可加工性和可泵送性將得到改善。
文檔編號C04B38/02GK102775181SQ20111022370
公開日2012年11月14日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權日2011年5月13日
發(fā)明者蕭國倫, 鄭志強 申請人:綠色促進私人有限公司