專利名稱：一種黃土發泡技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種黃土發泡技術，具體地說，是一種建筑填充材料， 以及制備這種材料的工藝技術。
技術背景黃土為無機類氧化物，資源豐富，取之不盡，用之不竭，價廉易得。黃土的化學成份主要為Si02， A1203， Fe203， CaO， MgO， 1102等。將黃土 制造成建筑泡孔材料，具有密度小、抗壓強度高、不龜裂，吸聲隔音好， 既能減輕建筑物的荷載，又保溫和隔熱等多重功效。其產品質量與基材的 粘結能力、基材的強度、泡孔的大小、泡孔的孔徑分布及孔隙率等有關， 關鍵因素是選擇好適當的基材配方、發泡劑的品種及發泡工藝、方法。中國專利CN1412147公開了一種建筑用保溫塊及生產工藝，該保溫塊 主要由水泥、石膏粉、發泡膠、水及聚苯乙烯泡沫粒混合注模養護而成，其中水泥石膏粉發泡膠水為ioo : 5 :12 : 40，每iookg的水泥加入0.2 0.35m3聚苯乙烯泡沫粒，攪拌注模養護而成。中國專利CN1429698公開了一種發泡水泥復合板及其生產制造方法。 該發泡水泥復合板，它主要由主框架、發泡水泥芯材、鋼桁架和面層構成， 其特征在于所述的發泡水泥復合板是以發泡水泥為芯層；其上下設有由 抗裂材料增強的面層；板周邊或板內設有型鋼或混凝土構成的主框架，在 發泡水泥芯層內設有與主框架相連的鋼桁架，所述的發泡水泥復合板是由 主框架、發泡水泥芯層、面層及鋼桁架復合而成。中國專利CN1439614公開了一種輕質墻體填充材料，包括水泥、粉煤 灰、珍珠巖和/或聚苯乙烯發泡膠粒以及改性劑，該改性劑又包括防水劑、 減水劑，所述改性劑還包括植物纖維；所述各成分的重量百分比為水泥20 40%，粉煤灰50 70%，珍珠巖與聚苯乙烯發泡膠粒兩者一起使用或 只用其中一種時所占重量百分比均為3 5%，植物纖維1 2%，其它改性 齊|」2%。中國專利CN1458112公開了一種外墻外保溫高強節能墻體保溫材料， 其重量配合比如下水泥50-55%、聚苯顆粒10-15%、粉煤灰20-25%、 輕鈣1-5%、重鈣5-10%、纖維素纖維O. 1-0.5。％、甲基纖維素O. 1-0.3%、 淀粉醚O. 1-0. 2%、發泡劑O. 1-0. 2%、引氣劑O-O. 2%。中國專利CN1446994公開了一種保溫隔熱墻體砌塊，以硅酸鹽水泥， 細骨料、水以及防水劑為主組成的保溫隔熱墻體砌塊，其特征在于它的砌 塊主殼體的組成物中，按每立方米混凝土摻入0. 5-1. 0kg的段狀玻璃纖維， 6%重量份的防水劑；同時在主殼體形成的內腔中充填由10-30%重量份硅 酸鹽水泥，70-90%重量份海泡石粘土及適量發泡劑構成的泡沫砼；并且要 求該泡沫砼充填空間的孔隙率至少應在30%以上。中國專利CN85106754公開了一種生產泡沫混凝土的工藝方法，在所謂 預先發泡方式中制造泡沫混凝土制品的工藝過程，它包括:模制由含有硅酸 鈣的水泥泥漿(A)和含有鋁酸鈣的速凝水泥泥漿(B)以及含水發泡液(C)所 組成的泥漿混合物(D)，然后將模制的產品進行熱液養護，泥漿(A)和(B)分 別含有特定的某種水泥凝固緩凝劑。由于這兩種不同緩凝劑的增效作用，在 發泡混合物(D)的初始凝固階段內產生了 一個放熱停滯期。中國專利CN1079213公開了一種輕質保溫墻體材料，以水泥膨脹珍珠 巖混凝土為主體，內外農面復合 -層發泡聚苯乙烯混凝土包覆層或將膨脹 珍珠巖及發泡聚苯乙烯混凝土等混合而成。中國專利CN1060082公開了一種泡沬水泥，是由硫鋁酸鹽水泥(或鐵鋁 酸鹽水泥)、可以摻上硅酸鹽水泥、高鈣鋼渣、毛發泡沫劑和其他無機鹽組 成。中國專利CN1109451公開了一種發泡塑料陶瓷粉煤灰水泥輕質墻體材料，涉及建筑材料，由1.0—2.5重量份粒徑不大于lOram的發泡塑料(聚 苯乙烯)廢棄物、5—15重量份粒徑不大于1 mm的陶瓷粉、20—40重量份 粉煤灰及100重量份水泥混合均勻，加入適量的水調成糊狀，注入所需規 格的模具屮同化而得。發明內容本發明公開一種黃土發泡技術，其特征在于，先在黃土顆粒表面包覆 一層水合二氧化硅，水合二氧化硅的包覆方法是將粉末狀黃土加水制成 漿料，將水溶性硅化合物和酸同時緩慢滴加到漿料中，滴加完畢將漿料過 濾，再用水將濾餅洗滌干凈，得到顆粒表面包覆一層水合二氧化硅的黃土 濾餅。然后將黃土濾餅制成濃漿，往黃土濾餅濃漿中加入發泡劑，進行高 高速分散10—30分鐘，同時發泡，即得發泡的黃土濃漿，發泡的黃土濃漿 干燥后得到發泡黃土。所述的在黃土顆粒，粒徑在40 800目。所述的在黃土顆粒表面包覆一層水合二氧化硅，其包覆量是絕干二 氧化硅重量為黃土重量的5—25%。所述的將粉末狀黃土用水制成漿料，制成漿料的濃度為10—50%(Wt)。所述的水溶性硅化合物，可以是硅酸鈉、硅酸鉀、水玻璃、硅溶膠中的一種或兩種以上的混合物；水溶性硅化合物的濃度為5—50。/。(wt)。所述的酸，可以是硫酸、鹽酸、硝酸或醋酸中的一種或兩種以上的混合物；酸的濃度為5—30。/。(wt)。所述的包覆，其特征在于，整個包覆過程中黃土漿料的pH值控制在6—8;水溶性硅化合物和酸的滴加時間為1—5小時，水溶性硅化合物和酸同時滴完。所述的發泡劑，可以是松香皂、烷基酚聚氧化乙烯醚、烷基硫酸鹽、垸基苯磺酸鹽中的一種或兩種以上的混合物；發泡劑的加入量為黃土重量 的0. 1—5%。本技術制備的發泡黃土，其密度為300—1000kg/m3。；壓縮強度為 0. 3—1. 2MPa。本技術制備的發泡黃土，可用于地面、樓板、墻體的填充，能起到隔 音、隔熱的作用。因為黃土顆粒之間的粘結力較低，單純用黃土發泡，制備的樣品強度很低，發明人發現，在黃土表面包覆一層水合二氧化硅，可以大幅度提高黃土顆粒之間的粘結力，使制備的樣品密度低、強度高。 樣品壓縮強度測試參見GB/T 1964-1996。
具體實施方式
實施例1在1立方米帶攪拌的反應釜中加入150kg水，開啟攪拌，將100kg的 黃土粉末加入到反應釜中，將20kg模數為3.2、濃度為36%的水玻璃加水 稀釋到200kg，將稀釋后的水玻璃和重量濃度為10%的鹽酸水溶液加入槳料 中，控制漿料的pH值在7，直至滴加完，控制滴加時間為2小時。將漿料 送入20平方米的板框壓濾機中進行過濾，過濾結束，濾餅用l立方米水進 行洗滌。將上述包覆了一層水合二氧化硅的黃土濾餅198kg加lOOkg水打漿， 同時加入O.lkg十二烷基硫酸鈉，然后將漿料用800轉/分鐘的高速分散機 上分散10分鐘，得到發泡的黃土濃漿，發泡的黃土濃漿在105。C下干燥5 小時，得到的發泡黃土密度為531kg/m3;壓縮強度為0.7MPa。實施例2在1立方米帶攪拌的反應釜中加入250kg水，開啟攪拌，將100kg的黃土粉末加入到反應釜中，將30kg硅酸鈉加nokg水溶解，將溶解后的硅酸鈉水溶液和重量濃度為15%的硫酸水溶液加入漿料中，控制漿料的pH值 在6.5，直至滴加完，控制滴加時間為5小時。將漿料送入20平方米的板 框壓濾機中進行過濾，過濾結束，濾餅用1立方米水進行洗滌。將上述包覆了一層水合二氧化硅的黃土濾餅180kg加90kg水打漿，同 時加入lkg十二烷基苯磺酸鈉，然后將漿料用800轉/分鐘的高速分散機上 分散20分鐘，得到發泡的黃土濃漿，發泡的黃土濃漿自然涼干，得到的發 泡黃土密度為428kg/m3;壓縮強度為0. 5MPa。實施例3在1立方米帶攪拌的反應釜中加入250kg水，開啟攪拌，將80kg的黃 土粉末加入到反應釜中，將30kg模數為2.2、濃度為26%的水玻璃加水稀 釋到250kg，將稀釋后的水玻璃和重量濃度為20%的醋酸水溶液加入漿料 中，控制漿料的pH值在6，直至滴加完，控制滴加時間為4小時。將漿料 送入20平方米的板框壓濾機中進行過濾，過濾結束，濾餅用l立方米水進 行洗滌。將上述包覆了一層水合二氧化硅的黃土濾餅150kg加60kg水打漿，同 時加入2kg濃度為20%的松香酸鈉，然后將漿料用800轉/分鐘的高速分散 機上分散30分鐘，得到發泡的黃土濃漿，發泡的黃土濃漿在105。C下干燥 3小時，得到的發泡黃土密度為612 kg/m3;壓縮強度為1.0MPa。在1立方米帶攪拌的反應釜中加入250kg水，開啟攪拌，將120kg的 黃土粉末加入到反應釜中，將22kg硅酸鉀加100kg水溶解，將溶解后的硅 酸鉀水溶液和重量濃度為10%的硝酸水溶液加入漿料中，控制漿料的pH值 在8，直至滴加完，控制滴加時間為3.5小時。將漿料送入20平方米的板 框壓濾機中進行過濾，過濾結束，濾餅用1.2立方米水進行洗滌。將上述包覆了一層水合二氧化硅的黃土濾餅235kg加90kg水打漿，同 時加入lkg十二烷基酚聚氧乙烯醚，然后將漿料用800轉/分鐘的高速分散 機上分散25分鐘，得到發泡的黃土濃漿，發泡的黃土濃漿在IO(TC下干燥 4小時，得到的發泡黃土密度為826kg/m3;壓縮強度為1.2MPa。實施例5在1立方米帶攪拌的反應釜中加入180kg水，開啟攪拌，將100kg的 黃土粉末加入到反應釜中，將15kg硅酸鈉加150kg水溶解，將溶解后的硅 酸鈉水溶液和重量濃度為18%的鹽酸水溶液加入漿料中，控制漿料的pH值 在7.5，直至滴加完，控制滴加時間為3小時。將漿料送入20平方米的板 框壓濾機中進行過濾，過濾結束，濾餅用1立方米水進行洗滌。將上述包覆了一層水合二氧化硅的黃土濾餅195kg加50kg水打漿，同 時加入2kg八垸基酚聚氧乙烯醚，然后將漿料用800轉/分鐘的高速分散機 上分散20分鐘，得到發泡的黃土濃槳，發泡的黃土濃漿在110。C下干燥2.5 小時，得到的發泡黃土密度為467 kg/m3;壓縮強度為0.7MPa。實施例6在1立方米帶攪拌的反應釜中加入300kg水，開啟攪拌，將200kg的 黃土粉末加入到反應釜中，將15kgl0。/。硅溶膠加50kg水溶解，將溶解后的 硅溶膠水溶液和重量濃度為8%的硫酸水溶液加入漿料中，控制漿料的pH 值在7.2，直至滴加完，控制滴加時間為5小時。將漿料送入20平方米的 板框壓濾機中進行過濾，過濾結束，濾餅用2立方米水進行洗滌。將上述包覆了一層水合二氧化硅的黃土濾餅490kg加140kg水打漿.， 同時加入6kg十二烷基苯磺酸鈉，然后將漿料用800轉/分鐘的高速分散機 上分散15分鐘，得到發泡的黃土濃漿，發泡的黃土濃漿在90。C下干燥5小 時，得到的發泡黃土密度為384 kg/m3;壓縮強度為0.5MPa。
權利要求
1.一種黃土發泡技術，其特征在于，先在黃土顆粒表面包覆一層水合二氧化硅，包覆方法是將粉末狀黃土加水制成漿料，將水溶性硅化合物和酸同時緩慢滴加到漿料中，滴加完畢將漿料過濾，再用水將濾餅洗滌干凈，得到顆粒表面包覆一層水合二氧化硅的黃土濾餅。然后將黃土濾餅制成濃漿，往黃土濾餅濃漿中加入發泡劑，進行高速分散散10-30分鐘同時發泡，發泡的黃土濃漿干燥后得到發泡黃土。
2. 權利要求1中所述的在黃土顆粒，粒徑在40 800目。
3. 權利要求1中所述的在黃土顆粒表面包覆一層水合二氧化硅，其包 覆量是絕干二氧化硅重量為黃土重量的5—25%。
4. 權利要求1中所述的將粉末狀黃土加水制成漿料，制成漿料的濃度 為10—50% (wt)。
5. 權利要求1中所述的水溶性硅化合物，可以是硅酸鈉、硅酸鉀、水 玻璃、硅溶膠中的一種或兩種以上的混合物；水溶性硅化合物的濃度為 5—500/0(wt)。
6. 權利要求1中所述的酸，可以是硫酸、鹽酸、硝酸或醋酸中的一種 或兩種以上的混合物；酸的濃度為5—30。/。(wt)。
7. 權利要求1中所述的包覆，其特征在于，整個包覆過程中黃土漿料 的pH值控制在6—8;水溶性硅化合物和酸的滴加時間為l一5小時，水溶 性硅化合物和酸同時滴完。
8. 權利要求1中所述的發泡劑，可以是松香皂、烷基硫酸鹽、烷基酚 聚氧化乙烯醚、烷基苯磺酸鹽中的一種或兩種以上的混合物；發泡劑的加 入量為黃土重量的0. 1—5%。
9. 權利要求1中所述的發泡黃土，其密度為300—1000kg/m3。；壓縮 強度為0. 3—1.2MPa。10.權利要求1中所述的發泡黃土，可用于地面、樓板、墻體的填充， 能起到隔音、隔熱的作用。
全文摘要
本發明公開了一種黃土發泡技術，其特征在于，先在黃土顆粒表面包覆一層水合二氧化硅，包覆方法是將粉末狀黃土加水制成漿料，將水溶性硅化合物和酸緩慢滴加到漿料中，滴加完畢將漿料過濾，再用水將濾餅洗滌干凈，得到顆粒表面包覆一層水合二氧化硅的黃土濾餅。然后將黃土濾餅制成濃漿，往黃土濾餅濃漿中加入發泡劑，進行高速分散10-30分鐘同時發泡，發泡的黃土濃漿干燥后即得到發泡黃土。本技術制備的發泡黃土，可用于地面、樓板、墻體的填充，能起到隔音、隔熱的作用。
文檔編號B28C1/00GK101244612SQ200710045819
公開日2008年8月20日 申請日期2007年9月11日 優先權日2007年9月11日
發明者夏浙安, 王彥華, 陳建定 申請人:華東理工大學