本技术涉及泡沫混凝土墙体材料的创新制备方法及其应用,属于建筑材料领域。该材料主要由燃煤底灰和粉煤灰组成,通过特定比例混合,实现环保与性能的双重优化。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
传统的墙体材料中烧制砖的应用最为广泛,但是这种材料由于能耗高,环境污染严重等一系列问题的存在,已经被禁用。后来,随着材料的更新,免烧非结构砖逐渐成为了非承重墙体材料的主要角色,但是这种材料在应用过程中往往整体性不高,且施工工序仍旧繁琐。随着墙体改革以及建筑低碳节能政策的实施,现代建筑材料的使用要求具备轻质高强、保温隔热、利废节能等性能。而泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料,其本身就具备轻质、保温、吸声、隔热等性能,通过对其细骨料及外加剂的配比调整可使泡沫混凝土满足现代建材的使用要求。
现有泡沫混凝土,如专利CN118754713A中公开了一种煅烧高硅铝质基轻质泡沫混凝土及制备方法,涉及的组分及配比为:高硅铝质复合煅烧材料15~30份、激发材料20~35份、水30~45份、改性组分2~6份、外加剂0.05~0.15份、发泡剂0.05~0.2份,以上原料的质量份数之和为100份;其中,激发材料包括以下质量百分含量的原料:石灰石粉20~35%、石膏5~15%、普通硅酸盐水泥50~80%,改性组分包括以下质量百分含量的原料:硫酸钠20~40%、偏铝酸钠15~30%、硬脂酸钙40~60%。又如专利CN118754711A公开了一种绿色轻质泡沫混凝土及其制备方法,公开的组分及配比为:水泥500-1000份、矿物掺合料50-100份、水250-500份、细骨料1500-2500份、改性秸秆纤维50-150份、发泡剂4-6份、稳泡剂2-4份、补偿剂25-50份、减水剂5-10份、偶联剂1-2份。
但是,现有泡沫混凝土主要存在以下缺点:(1)当前泡沫混凝土的制备中使用最多的胶凝材料为普通硅酸盐水泥,以及其他品种的水泥制品,一方面,水泥熟料的生产会产生大量的CO2
,对生态环境不友好;另一方面,大量使用水泥会造成材料成本高,导致经济效益不佳;(2)材料的保温性能较差,目前容重为900kg/m3
的泡沫混凝土的导热系数在0.2~0.25[W/m·K]之间,导热系数较高,保温隔热性能不佳;(3)泡沫混凝土的强度不高,难以达到墙体材料的强度要求;(4)泡沫混凝土易开裂,目前大量使用的泡沫混凝土墙体材料在浇筑完成后的一段时间内,多数产生了开裂现象。
现有技术中,虽有提出使用5-20mm的电厂燃煤底渣作为粗骨料以及使用5mm以下的电厂燃煤底渣作为细骨料,但是该技术途径目的是为了通过骨料的级配优化,提高泡沫混凝土基体的密实度从而提高抗压强度。而忽视了泡沫混凝土对保温性能的需求,即从保温隔热方面考虑,虽然此技术途径通过优化级配提高了密实度,但是较为密实的基体通常伴随着较低的空隙及孔隙率,较低的空隙及孔隙率表征者较高的导热系数的存在,导热系数过高将会降低材料的保温性能。
因此,如何寻求可部分代替水泥制品的胶凝材料,并实现泡沫混凝土生产成本的降低、导热系数的降低、强度的提高以及如何通过调整组分配比减小开裂风险或延长开裂周期,是当前研制新型轻质建材亟需解决的难题。
实现思路