新型泡沫混凝土的製作方法

2023-10-20 00:19:47 3

專利名稱：新型泡沫混凝土的製作方法
技術領域：
本發明涉及泡沫混凝土以及用於製備泡沫混凝土的泡沫組合物。
背景技術：
存在很多類型的旨在以砌塊形式用於構架工程的建築材料。這樣的材料包括基於粘土的材料(例如中空或蜂窩磚如Monomur )、水泥材料(例如固體混凝土塊或中空混凝土塊)或者有機材料(例如大麻纖維如Chanvribloc )。在這些塊中，輕質混凝土塊憑藉例如它們的熱絕緣性能對於很多應用而言是有利的。輕質混凝土是這樣的混凝土，該混凝土由於例如其包含孔或空白空間而比常規混凝土更輕。這樣的孔或空白空間是由於在混凝土中存在形成氣泡的空氣。有可能由I立方米的原材料製備大約5立方米的混凝土成品，其為由20%固體材料和80%空氣構成的塊(對於密度為400千克/立方米的塊)。製備輕質混凝土塊的一個困難是同時確保塊的輕質及機械強度。製備輕質水泥材料以形成泡沫塊的最普遍的方式是a)在混凝土凝固的過程中，在包含砂子與水泥的混合物中，通過鋁粉末與富含石灰的反應物之間的化學反應而生成氣體；b)製備含水泡沫(通過將空氣引入水與起泡劑的混合物中)並將泡沫注入水泥糊劑中；或者c)在混合器中對水泥糊劑直接充氣。然而，這樣的方法並不總是令人滿意的。第一種方法由於其複雜性並不提供對密度的足夠控制。第二種方法要求向水泥糊劑中加入水作為泡沫的一部分，其自然使得糊劑流體化，但是損害了最終機械性能。第三種方法不提供足夠強的泡沫。在最後兩種情況中，所需要的低流動性通過已知的方式獲得，所述已知的方式涉及使用流化劑和/或減水劑，有時通過優化粉末混合物的顆粒測量法。儘管使用流化劑(例如超增塑劑)不帶來改進的流動性，但是這通常與顆粒的高分離以及產生結塊的增加趨勢有關，由此損害製備的固體材料的機械強度。本發明嘗試解決的問題是簡化泡沫混凝土的製備，有利於製備具有低的水/水泥比率和水/固體比率的流體水泥糊劑，和/或確保泡沫混凝土良好的熱和機械性能。出人意料地，發明人已經發現以特定比率聯合使用特定已知的促進劑和起泡劑產生協同效果，增加水泥糊劑的流動性。流動性的增加有利於例如在高剪切速率混合器中泵送糊劑並且有利於起泡。

發明內容
本發明試圖提供以下中的至少一種泡沫混凝土，其可以例如在建築或建造業(包括土木工程和道路)中用作預澆注塊，並且可以在設備(例如預拌混凝土混合設備)中或在施工現場預澆注；、
低密度泡沫混凝土 ；具有良好熱、聲和/或機械性能的泡沫混凝土 ；用於製備泡沫混凝土的水泥漿料，所述漿料與不含在本發明中所使用的摻合物的相同漿料相比具有低水含量；泡沫混凝土塊，其使得有可能大幅減少例如板邊緣、橫牆、系牆鐵和過梁處的熱橋接(其有可能減少室內或室外的絕緣);泡沫混凝土塊，其通過在環境溫度下模製並 凝固，接著例如在環境條件下(例如不進行加熱)硬化而製得，由此減少製備它們所必需的能量以及相關的CO2排放；和/或與已知的具有類似密度的塊相比具有改進的抗開裂性的泡沫混凝土。因此，本發明提供一種密度為200至800千克/立方米的泡沫混凝土，其包含相對於所述混凝土總質量以質量計的-水泥；- 7jC ；-0. 01至5%的減水劑、增塑劑或超增塑劑；-相對於水的量0.45至5%的起泡劑；-水溶性鈣鹽；包含尺寸為0. I至300微米的無機顆粒例如礦物顆粒(優選選自碳酸鈣、矽灰、熔渣、粉煤灰、火山灰、玻璃和矽質填料以及它們的混合物)；起泡劑與鈣鹽的比率為0. 3至0. 8 ;泡沫混凝土包含10質量％或更多的熔渣。在包括所附權利要求書的本說明書中，0. 3至0. 8的比率基於作為鈣鹽的無水氯化鈣的基礎而計算。當使用不同的鈣鹽時，用於計算比率的鈣鹽的質量為以無水氯化鈣的等效質量計的質量。有可能回收已有的本發明的泡沫混凝土以再次用於製備新型泡沫混凝土。使用低能壓碎方式壓碎已有的泡沫混凝土以製備粒徑通常為200至1000微米的粒子材料。可以將相對於新型泡沫混凝土質量的至多約10質量％的粒子材料引入新型泡沫混凝土中。當在溶液中使用減水劑、增塑劑、超增塑劑或起泡劑時，所述量為溶液中活性成分的量。鈣鹽可以為水合物或無水的當使用水合物時，所述量基於無水材料表示。起泡劑優選為陰離子起泡劑，例如磺酸酯或硫酸酯，更優選選自烷基磺酸酯、烷基醚磺酸酯、羥烷基醚磺酸酯、a -烯烴磺酸酯、烷基苯磺酸酯、烷基硫酸酯、烷基醚硫酸酯、羥烷基醚硫酸酯、a -烯烴硫酸酯和烷基苯硫酸酯或它們的混合物。烷基硫酸酯或烷基醚硫酸酯優選具有下式CnH2n+1- (OCH2CH2)ni-OSO3M(I)其中，n為8至14，基團CnH2n+1為線性的或支化的，m為0至15，M表示鹼金屬。M優選表示鈉或鉀，更優選鈉；m優選為0至10，例如0至9。優選的起泡劑為式(I)的線性或支化的烷基醚硫酸酯，其中n為8至12，優選10至12，例如9至11，m為I至6。基團CnH2lrt優選為線性的。起泡劑可以為燒基釀硫酸酷和燒基硫酸酷的混合物。每個燒基釀硫酸酷和燒基硫酸酯可以本身為根據式(I)的化合物的混合物。
在包括所附權利要求書的本說明書中，術語「水溶性鈣鹽」理解為在20° C下在水中的溶解度為2克/100毫升以上的鹽。這種鹽通常具有這樣的陰離子，該陰離子被接受以本發明所用的濃度用於包含水泥的含水組合物中。水溶性鈣鹽優選氯化鈣、亞硝酸鈣、硝酸鈣、甲酸鈣、乙酸鈣或其混合物。優選氯化鈣、甲酸鈣和硝酸鈣。在本發明中所用的水溶性鈣鹽可以呈固體如粉末或者液體如水溶液形式。起泡劑與水溶性鈣鹽的比率優選為0. 4至0. 8，例如0. 45至0. 75，優選0. 45至0. 65，更優選0. 45至0. 6，最優選0. 45至0. 55。根據本發明的泡沫混凝土的密度優選為300至700千克/立方米，更優選400至600千克/立方米，最優選450至550千克/立方米。本發明的泡沫混凝土通常包含30至90體積％的氣體，例如空氣，更優選60至80體積％。空氣可以以微細胞的形式，並賦予塊蜂窩結構以提供熱絕緣性能(「分布式的絕 緣」)。微細胞的尺寸可以為例如0.5至I毫米。空氣通常均勻地捕獲在材料本體(mass)中並承擔絕緣作用。適合用於本發明的水泥包括波特蘭水泥、鋁酸鈣水泥、基於鎂的水泥、硫化鋁酸鈣水泥以及它們的混合物。優選的波特蘭水泥為在EN 197-1標準中限定的那些，更優選的水泥包括碳酸鈣、矽灰、熔渣、粉煤灰、火山灰、玻璃或矽質填料或它們的混合物。這樣的水泥包括波特蘭水泥(CEM I);波特蘭熔洛水泥；波特蘭-矽灰水泥；波特蘭-火山灰水泥；波特蘭-粉煤灰水泥；波特蘭-石灰石水泥；和波特蘭-複合水泥，優選包括碳酸鈣、矽灰、熔渣、粉煤灰、火山灰、玻璃或矽質填料或它們的混合物；火山灰水泥；以及複合水泥。應該理解，如果使用共混的水泥，則在本發明的泡沫混凝土中存在的礦物顆粒可以已經存在於水泥中。優選的鋁酸鈣水泥為例如Ciments FondllSi)、招酸鹽水泥以及根據NF EN 14647標準的水泥。優選的基於鎂的水泥可以包括碳酸鎂、氧化鎂或矽酸鎂，例如在美國專利號4，838，941中所公開的。優選的用於本發明的水泥是波特蘭水泥，其單獨使用或者與其它前述水泥中的任一種(例如硫化鋁酸鈣水泥)結合使用。在本發明的泡沫混凝土中的水泥(以研磨的熟料表示)與無機顆粒的比率優選為30/70至50/50，更優選35/65至50/50，最優選大約35/65。在本發明的泡沫混凝土中的水/水泥(W/C)比率(其中水泥以研磨的熟料表示)優選為0. 3至0. 9，更優選0. 4至0. 7，最優選大約0. 45。減水劑、增塑劑或超增塑劑的量優選為0. 01至0. 2%，更優選0. 02至0. 08%。根據本發明的泡沫混凝土的水/水泥重量比可以尤其取決於所用礦物顆粒的需水量而變化。水/水泥比定義為水(W)的量與水泥(C)重量的重量比。在ConcreteAdmixtures Handbook, Properties Science and Technology, V. S. Ramachandran, NoyesPublications, 1984 中減水劑被定義為這樣的添加劑，該添加劑使得混凝土的混合水的量通常降低10-15%以得到給定的可加工性。減水劑包括例如磺化木質素、羥基羧酸、碳水化合物和其它特定的有機化合物，例如甘油、聚乙烯醇、鋁-甲基-矽酸鈉、磺胺酸和酪蛋白。超增塑劑屬於化學上不同於通常減水劑的新一類減水劑，且能夠使得水含量降低約30%。超增塑劑被廣泛地分為四類萘甲醛磺酸酯濃縮物(SNF)(通常為鈉鹽);或者三聚氰胺甲醛磺酸酯濃縮物(SMF);改性的木素磺化鹽(MLS);及其它。更近期的超增塑劑包括多羧酸化合物，例如聚丙烯酸酯。超增塑劑優選為新一代超增塑劑，例如包含聚乙二醇作為接枝鏈和在主鏈具有羧基功能(例如多羧酸醚)的共聚物。還可使用聚羧酸-聚磺酸鈉和聚丙烯酸鈉。優選地，根據本發明的泡沫混凝土包括超增塑劑，例如PCP超增塑劑。根據本發明，術語「PCP」或「聚羧酸酯多氧化物」應被理解為丙烯酸和/或甲基丙烯酸的聚合物或共聚物，以及它們的聚(環氧乙烷)(PEO)的酯。本發明的泡沫混凝土優選不包含消泡劑。一些商用超增塑劑可以包含消泡劑，可能不適合用於本發明中。在本發明的泡沫混凝土中的無機顆粒優選為碳酸鈣、矽灰、熔渣、粉煤灰、火山灰， 優選天然存在的火山灰、玻璃例如碎玻璃或珠、以及矽質填料或它們的混合物。包含粉煤灰的合適顆粒包括獲自北美(Lafarge，威爾郡，伊利諾斯州)的那些粒徑D5(i=6. 8微米。包含火山灰的合適顆粒包括獲自南非的Superpozz :粒徑D5(l=3. 4微米。包含天然存在的火山灰的合適顆粒包括獲自希臘的火山灰(Yali):粒徑D5tl=IO. 6微米。無機顆粒的熱導率有所不同。通常，熔渣比粉煤灰的熱導率低，粉煤灰比天然存在的火山灰的熱導率低，天然存在的火山灰比石灰石的熱導率低。無機顆粒的尺寸優選為I至100微米,例如I至80微米。顆粒的Dltl優選為I至4微米。顆粒的D5tl優選為4至20微米，更優選6至15微米。顆粒的D9tl優選為12至100微米。優選地，本發明的混凝土還包含水合、半水合或無水硫酸鈣。優選地，本發明的泡沫混凝土還包含石灰。本發明的泡沫混凝土優選還包括泡沫穩定劑，例如甜菜鹼、氧化胺或脂肪醯胺。也可使用其它添加劑，例如阻滯劑如檸檬酸。本發明還提供根據本發明的泡沫混凝土的製備方法，該方法包括(a)混合水泥；水；0. 01至5%的減水劑、增塑劑或超增塑劑；相對於水的量0. 45至5%的起泡劑；水溶性鈣鹽；尺寸為0. I至300微米的無機顆粒例如礦物顆粒(優選選自碳酸鈣、矽灰、熔渣、粉煤灰、火山灰、玻璃和矽質填料以及它們的混合物)；起泡劑與鈣鹽的比率為0. 3至0. 8 ;(b)將氣體優選空氣引入在步驟(a)中獲得的混合物中以形成泡沫混凝土；以及任選地(c)模製所述泡沫混凝土並使其凝固。可由此獲得泡沫混凝土元件(S卩，以成型形式的泡沫混凝土)，例如塊。
在凝固後泡沫混凝土將繼續隨時間硬化。在脫模前硬化過程不需要完全完成。應該理解，當元件具有足夠的機械強度以保持其成型形式時，可以脫模元件。在本發明的優選實施方案中，在步驟(b)中引入的所有空氣保留在泡沫混凝土中。模製的元件可以為預成型件，該預成型件在模製後被切割以製備所需形狀的元件，例如塊。所述元件優選以這樣的方式保持以防止或減少早期失水例如，元件可以被例如不滲水的塑料片材覆蓋；或者可以使得元件在潮溼氣氛中(優選在受控的相對溼度下，更優選80%以上)硬化通常至少24小時。在本發明的方法中的混合步驟優選包括初始混合，以及優選抗絮凝步驟；優選地，由初始混合和抗絮凝獲得的混合物在高剪切速率下經受進一步的混合。根據本發明的方法優選不包括高壓滅菌步驟。
在本發明的方法的步驟(C)中在凝固前的時間段優選為I至7小時，例如約2小時。混合步驟(a)通常製得水泥漿料。通常地，根據下述方法之一進行步驟(a)-與水同時加入組分和/或在水中加入組分；或者-在加入水之前以乾燥形式混合固體組分。優選地，成分(起泡劑除外)和一部分水首先進行混合；在該階段均勻混合成分，發生抗絮凝。接著加入起泡劑和剩餘的水，並進行進一步混合。起泡劑和剩餘水的加入增加了混合物的流動性，並有利於例如在高剪切速率下進一步混合。引入氣體的步驟(b)可以以不同的方式進行，例如通過直接引入氣體或者通過引入氣相在液體，通常為含水液體中的分散體(泡沫)。需要起泡劑以製備泡沫。所用的起泡劑優選為陰離子的或非離子的，其可以與在步驟(a)中所用的起泡劑相同或不同以製備根據本發明的泡沫混凝土。根據本發明的方法的一個特徵，氣體可以直接引入本發明的混凝土的成分的液體混合物中，例如在以高剪切速率混合之前或過程中。特別地，在專利申請WO 2005/080294中描述的直接注入空氣的方法是特別合適的。氣體在壓力下引入在步驟(a)中獲得的混合物中壓力優選為I至5巴表壓。優選在以低剪切速率初始混合之後並在以高剪切速率混合之前或過程中引入氣體。根據本發明的另一特徵，引入氣體可以通過引入氣體在液體中的分散體，特別地通過引入在水中的氣體泡沫而進行。在水中的空氣分散體可以直接引入根據本發明的組合物中，然後在靜態混合器中間歇或連續地混合。根據本發明的泡沫混凝土的密度可以通過例如如下方式加以調節調節在起泡步驟中引入的空氣的量和/或調節用於製備泡沫的混合器的速度。在本發明的該特徵中，步驟(a)的混合物優選在混凝土混合設備中加以製備。接著將混合物置於混凝土攪拌車(例如鼓式車)中，然後直接在車中加入泡沫或者當車抵達時直接在施工現場加入泡沫。然後將起泡漿料澆注至模具中。本發明還提供成型元件，例如包括根據本發明的泡沫混凝土的建築塊；這樣的塊在建築領域中的用途；這樣的塊在製備用於建築領域的預製項目中的用途；以及包含根據本發明的塊的用於建築領域的預製項目。
根據本發明的泡沫混凝土可用於製備旨在用於構架工程以及用於輕質建築工程的塊。所述塊可以呈各種形式，例如呈具有各種尺寸和厚度的磚例如蜂窩磚的形式。所述塊的優點在於易於處理，特別是通常能夠用手工鋸進行切割。如果存在不希望的突起，則還通常可能的是例如使用砂板砂磨塊的表面，。根據本發明的泡沫混凝土還可以用於製備現場澆注的混凝土元件，其包括基於水泥的板。
根據本發明的泡沫混凝土塊通常呈長方體形式，它們通常為灰色的。通過向用於製備泡沫混凝土的混合物中引入著色劑和/或通過使用具有例如低鐵含量的更淺色的水泥，其它顏色也是可能的。包括塊、過梁、地板和屋面板、以及用於隔牆的板的範圍使得有可能建造根據本發明的輕質混凝土的基本上完整的房屋。塊的密度可以根據其功能加以調節。材料的鋪設可以是快速的，對於實體牆而言通過使用砂漿膠進行組裝(減少熱橋接的「薄接合」鋪設法)可以實現3m2/小時。還可能的是使用已知砂漿接著進行常規鋪設程序來組裝塊。根據本發明的泡沫混凝土通常具有良好的熱性能，特別是低熱導率。材料的熱導率，X，表示每單位時間，每單位溫度梯度，每單位表面傳送的熱的量。在國際單位系統中，熱導率以瓦特/米.開(W/m.K)表示。常規混凝土在23° C和50%相對溼度下的熱導率在I. 3和2. I之間。通常已知的輕質結構混凝土在23° C和50%相對溼度下的熱導率通常高於0. 8ff/m. K。根據本發明的泡沫混凝土通常的熱導率為0. 05至0. 6ff/m. K，優選0. 05至0. 4ff/m. K，更優選 0. 05 至 0. 25ff/m. K，最優選 0. I 至 0. 2ff/m. K。根據本發明的泡沫混凝土塊通常具有良好的聲學性能，特別是低聲學傳導率。根據本發明的泡沫混凝土通常具有良好的機械性能，特別是良好的壓縮強度。壓縮強度通常為I至lOMPa，優選2至8MPa，更優選2至4MPa，最優選約3MPa。


本發明，但是並不限制其範圍。圖I表示其中加入不同的特定摻合物的不同糊劑的粘度與剪切速率之間的關係。根據本發明的組合物粘度值的降低可以通過以已知方式測量粘度值來證實。粘度值可以在23° C下在圓柱形Couette流變計(Haake RS600)中測量，所述流變計配備成限制在邊緣處的滑動(如在流變測量法中通常實踐的)。在通常為400秒―1的剪切速率下，使得移動部分的穩定狀態旋轉進行2分鐘。接著，使得剪切速率在70秒內從0對數上升至200秒 ' 保持穩定達10秒，然後在70秒內從200對數下降至0秒―1。在下降時測量粘度數據。圖2是根據本發明的泡沫混凝土元件的製備方法的示意圖，其中直接引入空氣。參照圖2，本發明的方法包括製備間歇形成的漿料(I )，所述漿料(I)包含水泥、無機顆粒(添加物)、摻合物、水、促進劑(鈣鹽)和起泡劑。所述方法包括在動態Mondomix混合器中弓I入空氣而連續起泡(2 )，最後澆注/形成輕質混凝土( 3 )。
具體實施例方式應該理解，除非另外指出，在包括所附權利要求書的該說明書中I、百分比以質量計。
2、壓縮強度在其製備後28天，在10釐米xlO釐米x 10釐米(I升)的塊上測量。在28天的過程中，塊用塑料片材覆蓋。在測試前，將塊在45° C和10%相對溼度的乾燥爐中保持24小時。然後在Zwick (PRES-018)壓機中以1000牛頓/秒的速率升高壓力擠壓它們直至塊破裂。3、熱導率在其製備後28天，在10釐米xlO釐米X 10釐米(I升)的塊上測量。在28天過程中，塊用塑料片材覆蓋。在測試前，將塊在85° C的乾燥爐中保持48小時。熱導率使用熱導率測量裝置(CT計)測量。將I升的塊切成兩半。將校準的測量單元置於切割塊的兩個平面側之間並進行固定。熱量通過單元周圍的材料從源向著熱電偶傳送。在熱電偶水平中溫度的升高以及由熱源傳送的能量(測量作為時間的函數)，允許計算測量單位周圍的塊材料的熱導率。4、使用Malvern MS2000雷射粒度儀測量粒徑和尺寸分布(在0. 02微米和2毫米之間)。測量在乙醇中進行。光源為紅色He-Ne雷射(632納米)和藍色二極體(466納米)。 光學模型為Mie模型，計算矩陣為多分散型。在每個工作進程前利用對於粒徑分布已知的標準樣品(Sibelco France (之前稱為Sifraco) ClO 二氧化矽)檢查裝置。使用如下參數進行測量泵速2300rpm和攪拌速度800rpm。引入樣品從而確立10和20%之間的不透光度。在不透光度穩定後進行測量。在80%下首先施加超音波I分鐘從而保證樣品的解聚集。在約30秒之後(清除可能的空氣泡)，進行測量15秒(15000分析圖像)。不清空單元，重複測量至少兩次從而核實結果的穩定性和可能的氣泡的消除。說明書中給出的所有值和指定的範圍對應於用超聲波獲得的平均值。根據本發明，表述「水硬性組合物」應被理解為水硬性粘合劑與水，任選聚集體，任選根據EN 934-2標準的摻合物，以及任選添加物的混合物。根據本發明，表述「水硬性組合物」表示新鮮、凝固或硬化狀態的組合物。更優選地，根據本發明的水硬性組合物為水泥漿料。水硬性組合物可以例如為混凝土如自配售混凝土、自流平混凝土、自密實混凝土、纖維化混凝土、預拌混凝土、現場混凝土、輕質混凝土、預澆注混凝土或者著色混凝土。根據本發明，表述「預拌混凝土」應該理解為這樣的混凝土，其具有足夠開放的可加工性時間以允許將混凝土傳送至對其進行澆注的施工現場。根據本發明，術語「混凝土」表示新鮮混合的混凝土、凝固混凝土或硬化混凝土。根據本發明，術語「添加物」應理解為尺寸為0. I至300微米的無機顆粒。根據本發明，術語「凝固」應理解為通過水合反應使水硬性粘合劑轉變成固體狀態。凝固之後通常接著硬化期。根據本發明，術語「硬化」應理解為使水硬性粘合劑獲得機械強度。硬化通常發生在凝固結束之後。根據本發明，表述「用於建築領域的元件」應理解為任何建築元件，例如地板、整平板、地基、地下室、牆壁、隔牆、牆襯、天花板、橫梁、臺面、柱子、混凝土塊、輕質混凝土塊、杆、簷板、模具、塗層、膠結齊U、絕緣元件(隔音和/或隔熱)。術語熔渣指的是這樣的熔渣，該熔渣優選包含至少2/3質量的玻璃熔渣；優選當以已知方式活化時具有水硬性；優選包含至少2/3質量的氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)和二氧化矽(SiO2)的總和，剩餘物優選包含氧化鋁(Al2O3) ;(Ca0+Mg0)/ (SiO2)的質量比優選為I以上。本發明的組合物鑑於其機械性能以及在該技術領域通常所用的命名法而稱為「泡沫混凝土」。但是，它們確實不同於不包含粗集料的常規混凝土。以下實施例說明本發明，但是並不限制其範圍。實施例I材料Millifoam H :由Huntsman公司提供的陰離子起泡劑(燒基醚硫酸鈉)。氯化I丐獲自 Verre Labo Mula 的純無水 CaCl2。
在表I中的波特蘭水泥為獲自Lafarge Port La Nouvelle水泥廠的CEM I 52. 5R水泥(批號 LHY-3830 或 LHY-3867)。在表3中的CEM I 52. 5R水泥獲自中國，其包含80%研磨熟料、13. 4%熔渣和6. 6%填料。在表3 中的 CEM III 水泥為 Lafarge Le Havre (66% 熔渣+33% 水泥)。在表I中的無機顆粒為由OMYA公司以商標名Betocarb HP Entrains提供的碳酸鈣，其中D5tl為7. 8微米，D10為I. 7微米，D90為93微米且最大粒徑為200微米(批號ADD-0239)。在表3中的無機碳酸I丐顆粒為獲自Lafarge, Nanshan,中國重慶地區的石灰石填料=D10=L 5 微米；D50=9. 6 微米；D90=60 微米。無機研磨熔洛顆粒獲自Lafarge, Nanshan,中國重慶地區D5(I非常接近10微米；D10=2微米；D9(i=60微米。增塑劑為由Chryso公司提供的包含聚羧酸酯多氧化物(PCP)的產品其基於Premia 180，但是不包含消泡劑。水自來水。水泥漿料在天平上一起稱重水泥、無機固體和鈣鹽。然後分別稱重混合水和增塑劑(Chrysolab)0分別稱重Millifoam。將所有稱重的粉末置於混合器(Rayneri MALX-104,Rayneri VMI, PH602型，序列號121025)中，並使用混合器的旋轉葉片通過行星式運動(17轉/分鐘)攪拌一至二分鐘。將包含流化劑的混合水加入混合器的盤中的粉末中(33轉/分鐘，進行一至二分鐘，取決於體積)。由此獲得水泥漿料，其在混合器中再攪拌兩分鐘。停止混合器。拆除(scraped)混合器的盤並將Millifoam澆注在水泥漿料的表面上。重新開始混合以將Millifoam引入漿料(速度從17至25轉/分鐘變化，進行大約兩分鐘)。獲得的水泥漿料(製劑A)準備進行起泡。下表I呈現了製劑A的化學組成。表I
權利要求
1.一種密度為200至800千克/立方米的泡沫混凝土，其包含相對於所述混凝土總質量以質量計的 -水泥； -水； -0. 01至5%的減水劑、增塑劑或超增塑劑； -相對於水的量0. 45至5%的起泡劑； -水溶性鈣鹽； 包含尺寸為0. I至300微米的無機顆粒； 起泡劑與鈣鹽的比率為0. 3至0. 8 ;所述泡沫混凝土包含10質量％或更多的熔渣顆粒。
2.根據權利要求I所述的泡沫混凝土，其中所述無機顆粒包括碳酸鈣、矽灰、熔渣、粉煤灰、火山灰、玻璃、矽質填料或它們的混合物。
3.根據權利要求I或2所述的泡沫混凝土，其密度為300至700千克/立方米。
4.根據前述權利要求任一項所述的泡沫混凝土，其特徵在於所述起泡劑選自烷基磺酸酯、烷基醚磺酸酯、羥烷基醚磺酸酯、a -烯烴磺酸酯、烷基苯磺酸酯、烷基硫酸酯、烷基醚硫酸酯、羥烷基醚硫酸酯、a -烯烴硫酸酯和烷基苯硫酸酯以及它們的混合物。
5.根據前述權利要求任一項所述的泡沫混凝土，其特徵在於所述起泡劑為具有下式的烷基硫酸酯或烷基醚硫酸酯CnH2n+「(OCH2CH2)m-OSO3M 其中，n為8至14，基團CnH2n+1為線性的或支化的，m為0至15，M表示鹼金屬。
6.根據前述權利要求任一項所述的泡沫混凝土，其特徵在於所述起泡劑為具有如權利要求5中所示的式(I)的線性或支化的烷基醚硫酸酯，其中n為10至12，m為I至6。
7.根據前述權利要求任一項所述的泡沫混凝土，其特徵在於所述起泡劑為烷基醚硫酸酯與烷基硫酸酯的混合物。
8.根據前述權利要求任一項所述的泡沫混凝土，其特徵在於所述水溶性鈣鹽選自氯化鈣、甲酸鈣和硝酸鈣以及它們的混合物。
9.根據權利要求I所述的泡沫混凝土的製備方法，其特徵在於所述方法包括 Ca)混合 水泥； 水； 0. 01至5%的減水劑、增塑劑或超增塑劑； 相對於水的量0. 45至5%的起泡劑； 水溶性鈣鹽； 尺寸為0. I至300微米的無機顆粒； 發泡劑與鈣鹽的比率為0. 3至0. 8 ; (b)將氣體引入在步驟(a)中獲得的混合物中以形成泡沫混凝土；以及任選地 (c)模製所述泡沫混凝土並使其凝固。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於模製在步驟(b)中製得的泡沫混凝土並使其凝固以製備預成型體；並將所述預成型體切成塊。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其特徵在於所述方法不包括高壓滅菌步驟。
12.根據權利要求9或10所述的方法，其中在步驟(c)中在凝固前的時間為I至7小時。
13.根據權利要求9至12任一項所述的泡沫混凝土的製備方法，其特徵在於在步驟(c)之後，使得所述泡沫混凝土在受控的潮溼氣氛中硬化，所述潮溼氣氛的相對溼度為80%以上。
14.根據權利要求I至8任一項所述的泡沫混凝土在建築領域中的用途。
15.以成型形式的根據權利要求I至8任一項所述的泡沫混凝土。
全文摘要
本發明提供一種密度為100至800千克/立方米的泡沫混凝土，其包含相對於所述混凝土總質量以質量計的水泥；水；0.01至5%的減水劑、增塑劑或超增塑劑；相對於水的量0.45至5%的起泡劑；0.01至5%的水溶性鈣鹽；尺寸為0.1至300微米的無機顆粒；起泡劑與鈣鹽的比率為0.3至0.8；泡沫混凝土包含10質量%或更多的熔渣；本發明還提供包含泡沫混凝土的成型元件；以及所述泡沫混凝土的製備方法。
文檔編號C04B28/06GK102753498SQ201180009449
公開日2012年10月24日 申請日期2011年2月16日 優先權日2010年2月18日
發明者B·馬託尼埃, P-H·熱澤凱爾 申請人:拉法基公司