一種超輕集料泡沫混凝土的施工工藝的制作方法

本發明涉及一種建筑材料的施工方法，具體涉及一種超輕集料泡沫混凝土的施工工藝。

背景技術：

傳統的輕集料泡沫混凝土施工工藝是一種攪拌泵送系統，系統簡單，所用的攪拌機為專用的雙軸攪拌機，主要作用是攪拌混合漿料，再利用軟管泵進行混合泵送到澆筑區域。這種工藝是一種常規的泡沫混凝土施工工藝，對于含有超輕集料的泡沫混凝土，利用該種系統，泵送效果不太理想，超輕集料的摻加量最終只能達到20%以下，摻加量太低，對產品的性能改善沒有多大作用，尤其是熱工性能改善不大。

國家標準gb/t17431.1-2010對于輕集料的定義是：輕集料堆積密度不大于1200kg/m³的粗、細集料的總稱，對于超輕集料的定義是：堆積密度不大于500kg/m³的保溫用或結構保溫用的輕粗集料。超輕集料較常規輕集料而言，單位體積的質量很輕，因此按照傳統輕集料泡沫混凝土的施工工藝，超輕集料易于上浮，很難將等質量的超輕集料與其余常規泡沫混凝土原料進行均勻混合，更是難以提高超輕集料的摻和量。

公開號為cn103387413a的專利公開了一種雙發泡泡沫混凝土的生產方法，包括以下工藝步驟：1）制備漿料：利用自動化發泡水泥設備主機控制，攪拌狀態向雙軸攪拌機內通過水泵和注料機按所述配比分別注入水、水泥、活性混合材料、聚苯顆粒、調節劑和發泡劑，同時通過自動化發泡水泥設備主機控制加水、注料及攪拌速度，確保水泥漿體包裹住聚苯顆粒、聚苯顆粒不上浮，無水泥團、無聚苯顆粒團，其中加水、注料及攪拌動力機電源輸入頻率均控制在0-70hz范圍內；2）微沫劑制備泡沫：利用自動化發泡水泥設備主機控制，通過柱塞泵和空壓機將微沫劑制成泡沫；3）混合：在自動化發泡水泥設備主機控制下，按所述配比分別將步驟1）制備的漿料和步驟2）制備的泡沫輸送到混合器內均勻混合制得混合漿料；4）將制備的混合漿料澆注入成型模具即可。該生產方法采用雙發泡工藝進行超輕集料泡沫混凝土的制備，但是實際生產過程中依然存在聚苯顆粒易于上浮，包裹困難，攪拌不均勻等棘手問題，盡管通過調整成分組成可以改善上述問題，但是效果不明顯，且易改變產品性能。

公開號為cn102875090a的專利提供了一種具有電磁防護功能的超輕集料泡沫混凝土板材的制備方法，包括如下步驟：1）原料的選取：按各原料所占質量百分比為：水15%~20%、水泥38%~42%、超輕集料30%~35%、碳纖維0.35%~0.4%、fe3o4粉5%~6.5%、tio2粉2.5%~3.0%、發泡劑0.4%~0.6%、羥甲基丙基纖維素0.15%~0.25%、超塑化劑0.35%~0.55%，各原料所占質量百分比之和為100%；選取水、水泥、超輕集料、碳纖維、fe3o4粉末、tio2粉末、發泡劑、羥甲基丙基纖維素及超塑化劑原料，備用；2）集料的預處理：將超輕集料裝袋，浸沒于水中12~24h進行飽水處理，之后撈出瀝干至飽和面干狀態，得到經飽水及瀝干處理的超輕集料；3）原材料的拌合：將水分為4等份；取其中2等份，將羥甲基丙基纖維素和超塑化劑先后溶于其中，得到溶解了羥甲基丙基纖維素和超塑化劑的拌合水；然后將碳纖維與水泥混合，用攪拌機干拌3~5min，得到碳纖維和水泥的混合物；再將碳纖維和水泥的混合物加入溶解了羥甲基丙基纖維素和超塑化劑的拌合水中機械攪拌1~3min，得到碳纖維水泥漿體；取另1等份水，將發泡劑加入其中并用高速剪切攪拌機攪拌1~3min，得到泡沫體，備用；將前述拌好的碳纖維水泥漿體與泡沫體混合并機械攪拌，1min后加入經飽水及瀝干處理的超輕集料，同時將剩余的1等份水加入，再加入fe3o4粉末和tio2粉末，繼續攪拌2~3min后形成混凝土拌合物；4）澆筑與成型；5）養護與切割，制得具有電磁防護功能的超輕集料泡沫混凝土板材。該發明也可以用于超輕集料泡沫混凝土的制備，但是所用超輕集料為自制材料，具有良好的飽水性，與普遍超輕集料例如泡沫塑料等不同，后者由于密度小，很容易上浮在水面，即使進行浸水處理也無法達到飽水狀態，因而制備過程中依然存在易于上浮，包裹困難，攪拌不均勻等問題。

公開號為cn101928127a的專利公開了一種用于長距離勻質泵送施工的超輕集料混凝土及其制備方法，以及泵送施工工藝。用于長距離勻質泵送施工的超輕集料混凝土，它由水、膠凝材料、細集料、粗集料和外加劑制備而成，其中膠凝材料由水泥和粉煤灰組成，粗集料為超輕陶粒，細集料為陶砂，外加劑為泵送劑和減水劑；各原料的配比為：水180~250kg/m³、水泥160~250kg/m³、粉煤灰250~320kg/m³、超輕陶粒350~450kg/m³、陶砂300~400kg/m³、減水劑3.5~4.5kg/m³、泵送劑0.35~0.45kg/m³。該方法得到的超輕集料混凝土在泵送過程中，具有較好的工作性能和勻質性。該發明解決了超輕集料混凝土在泵送施工過程中易堵泵、塌落度損失大、混凝土分層等問題。但是該發明經工程實踐發現，超輕集料混凝土的勻質效果不穩定，而且離預期效果差距很大；超輕集料的上浮問題依然沒有得到有效解決，加之該工藝采用的仍是傳統設備及工藝，上浮問題一旦發生，則無法挽救或得到有效解決。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種超輕集料泡沫混凝土的施工工藝，以解決超輕集料易于上浮、包裹困難，攪拌不均勻等問題，提高超輕集料的摻和量，進一步改善泡沫混凝土的熱工性能。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種超輕集料泡沫混凝土的施工工藝，包括以下步驟：

步驟s1：制備泡沫混凝土；

步驟s2：將步驟s1制備的泡沫混凝土和超輕集料分別輸送至混合攪拌機中進行攪拌混合，得到超輕集料泡沫混凝土；

步驟s3：將步驟s2制備的超輕集料泡沫混凝土直接泵送至操作區域。

優選地，所述泡沫混凝土的制備方法，包括以下步驟：

步驟s11：將水和水泥加入泡沫混凝土生產設備的攪拌器中，混合均勻，得到漿料；同時，將水和發泡劑加入發泡器中進行發泡，得到泡沫；

步驟s12：將所述漿料和泡沫分別泵送至一次混合器進行混合，得到泡沫混凝土。

優選地，所述混合攪拌機包括二次混合器，所述二次混合器上設置泡沫混凝土進口、超輕集料進口和卸料口，所述二次混合器內設置攪拌組件，所述攪拌組件包括攪拌軸和繞設在所述攪拌軸周側的螺旋葉片，所述螺旋葉片的內徑大于所述攪拌軸的直徑，所述螺旋葉片通過連接筋與所述攪拌軸連接，所述螺旋葉片之間設置擋板，所述擋板的遠端面至所述攪拌軸表面的距離至少等于所述螺旋葉片最大外徑的二分之一。

優選地，所述螺旋葉片的寬度不等。

優選地，所述擋板的長度與所述螺旋葉片的螺距相等，所述擋板與所述螺旋葉片的連接線與所述攪拌軸的中心軸線垂直。

優選地，所述泡沫混凝土進口連接管道一，所述管道一連接所述泡沫混凝土生產設備。

優選地，所述超輕集料進口連接管道二，所述管道二連接風機。

優選地，所述二次混合器的底部連接支撐架，所述支撐架的底部設置滾輪。

優選地，所述超輕集料泡沫混凝土的施工工藝，還包括：將所述超輕集料泡沫混凝土通過螺桿泵泵送至操作區域，所述螺桿泵與所述混合攪拌機的卸料口連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1）本發明通過上述技術方案提供了一種超輕集料泡沫混凝土的施工工藝，以提供超輕集料的摻和量，進一步改善泡沫混凝土的熱工性能。周知，泡沫混凝土的生產混合所需要的水灰比通常比較大，一般在0.5以上，在滿足水灰比的情況下，泡沫才能與漿料進行有效接觸，從而混合均勻，保證產品質量。但是水灰比大，漿料粘稠度低，變得稀化，無法有效包裹住超輕集料，超輕集料的均勻混合成為難題。因此，為了使用超輕集料，提高泡沫混凝土的熱工性能，目前通常的解決辦法是，減小泡沫混凝土的水灰比，使漿料粘稠度提高，從而包裹住超輕集料。而這樣的解決方法顯然存在以下問題：一是所得超輕集料泡沫混凝土粘稠，原有的泵送設備無法適用，泵送負荷大，抽漿難度變大，不利于施工作業的順利進行；二是水灰比小，泡沫與漿料的混合均勻性難以把控，產品的質量將受到影響。本發明超輕集料泡沫混凝土的施工工藝是將泡沫混凝土的制備與超輕集料的混合分開，一方面，仍然能夠采用原有設備進行泡沫混凝土的生產，無需對原有泡沫混凝土生產設備進行改造，泵送負荷等不受超輕集料的摻和影響，原有泡沫混凝土的生產不受影響，泡沫混凝土的性能可進行靈活調整；二是，增加混合攪拌機，將原有設備生產的泡沫混凝土和超輕集料在混合攪拌機中進行攪拌混合，這樣根據生產設備及產品參數等的需要，可以設置與之匹配的泵送系統，靈活性提高，同時泡沫與漿料的混合均勻性將不受超輕集料的影響，只需要改進混合攪拌機的結構將超輕集料均勻混合進泡沫混凝土中即可，工藝復雜性明顯降低。

2）針對改進后的超輕集料泡沫混凝土施工工藝，本發明根據超輕集料的特點，以及泡沫混凝土的性能等，對混合攪拌機進行如下改進：一是對攪拌組件進行改進，現有常規攪拌組件通常為螺旋葉片，或者螺旋葉片上加設攪拌臂，但都無法解決超輕集料的上浮問題。本發明中攪拌組件包括螺旋葉片，該螺旋葉片通過連接筋與攪拌軸連接，而且在螺旋葉片之間加設擋板，該擋板的遠端面至所述攪拌軸表面的距離至少等于所述螺旋葉片最大外徑的二分之一，這樣在攪拌組件進行攪拌的過程中，擋板總能夠在某一位置將泡沫混凝土和/或超輕集料下壓至二次混合器內，而且加上超輕集料較輕，在此基礎上，根據二次混合器的結構，可以將擋板的遠端面設計的距離二次混合器的內壁更近一些，優選擋板的遠端面至所述二次混合器內壁之間的距離等于或者小于超輕集料的粒徑，下壓效果更顯著。二是對螺旋葉片的寬度進行改進，原有螺旋葉片的寬度是一致的，用于超輕集料與泡沫混凝土的混合攪拌，效果不明顯，本發明將螺旋葉片設計為寬度不等，同時所述螺旋葉片的內徑處處相等，即內徑保持不變，只有外徑在變化，可以采用漸進式增加或減小，或寬窄交替，優選的是，單位螺距內，螺旋葉片的3/1以上為寬面板，剩余部分為窄面板，并且擋板連接在螺旋葉片的寬面板之間，這樣由于螺旋葉片的寬度不等，在攪拌過程中，混合料在同一點的受力不均，更易于發生流向變化，產生流動，從而增強混合效果。

3）通過上述改進，本發明不僅很好地解決了超輕集料易于上浮、包裹困難，攪拌不均勻等問題，能夠使得超輕集料與泡沫混凝土進行均勻混合，而且能夠顯著提高超輕集料的摻和量，使得超輕集料的添加量可以達到80~90%。

說明書附圖

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。

圖1：本發明一種超輕集料泡沫混凝土的施工工藝的工藝流程圖；

圖2：本發明一種混合攪拌機的結構示意圖；

圖3：本發明混合攪拌機的俯視圖；

圖4：本發明混合攪拌機的左視圖；

圖5：本發明另一種混合攪拌機的結構示意圖；

圖6：本發明圖5的右視圖；

其中，1-二次混合器，2-泡沫混凝土進口，3-超輕集料進口，4-卸料口，5-攪拌軸，6-螺旋葉片，7-連接筋，8-擋板，9-鏈傳動機構，10-電機一，11-螺桿泵，12-混合攪拌機，13-攪拌器，14-發泡器，15-一次混合器，16-電機二，17-支撐架，18-滾輪，19-套環，20-可調節桿，21-通孔，22-銷軸。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。

參閱圖1，本發明一種超輕集料泡沫混凝土的施工工藝，包括以下步驟：

步驟s1：將泡沫混凝土生產設備、混合攪拌機及原材料搬運至施工場地；

步驟s2：制備泡沫混凝土，

步驟s21：將水和水泥加入泡沫混凝土生產設備的攪拌器13中，混合均勻，得到漿料；同時，將水和發泡劑加入發泡器14中進行發泡，得到泡沫；

步驟s22：將所述漿料和泡沫分別泵送至一次混合器15進行混合，得到泡沫混凝土；

步驟s3：將所述泡沫混凝土通過管道泵送至所述混合攪拌機16中，同時，將超輕集料通過真空泵泵送至所述混合攪拌機中與所述泡沫混凝土進行混合，得到超輕集料泡沫混凝土；

步驟s4：將所述超輕集料泡沫混凝土通過螺桿泵11泵送至操作區域；

步驟s5：超輕集料泡沫混凝土表面刮平，養護。

參閱圖2~3，本發明混合攪拌機包括二次混合器1，所述二次混合器上設置泡沫混凝土進口2、超輕集料進口3和卸料口4，所述二次混合器內設置攪拌組件，所述攪拌組件包括攪拌軸5和繞設在所述攪拌軸周側的螺旋葉片6，所述螺旋葉片的內徑大于所述攪拌軸的直徑，所述螺旋葉片通過連接筋7與所述攪拌軸連接，所述螺旋葉片之間設置擋板8，所述擋板的遠端面801至所述攪拌軸表面的距離至少等于所述螺旋葉片最大外徑的二分之一。

這樣攪拌組件進行攪拌的過程中，擋板總能夠在某一位置將泡沫混凝土和/或超輕集料下壓至二次混合器內，而且加上超輕集料較輕，在此基礎上，根據二次混合器的結構，可以將擋板的遠端面801設計的距離二次混合器的內壁更近一些，或貼近所述二次混合器的內壁。優選的是，擋板的遠端面801至所述二次混合器內壁之間的距離等于或者小于超輕集料的粒徑，這樣下壓效果更顯著。此處所指超輕集料的粒徑可選擇超輕集料的平均粒徑，也可根據實際需要選用超輕集料的其他粒徑指標。

參閱圖2，攪拌軸5通過鏈傳動機構9連接到電機一10。

參閱圖4，作為本發明的一個具體實施例，所述螺旋葉片的寬度不等，所述螺旋葉片的內徑處處相等。其中，螺旋葉片的寬度等于螺旋葉片的外徑與螺旋葉片的內徑的差值的二分之一。即，螺旋葉片的內徑保持不變，外徑的變化導致其寬度的變化。優選，單位螺距內，螺旋葉片的3/1以上為寬面板601，剩余部分為窄面板602，并且擋板連接在螺旋葉片的寬面板之間，這樣由于螺旋葉片的寬度不等，在攪拌過程中，混合料在同一點的受力不均，更易于產生流向變化，發生湍流，從而增強混合效果。

參閱圖4，直線oo’為攪拌軸的直徑，直線aa’為螺旋葉片的內徑，直線cc’為螺旋葉片的最大外徑，直線bb’為螺旋葉片的最小外徑。其中，螺旋葉片的寬度最大值等于cc’的直線長度減去aa’的直線長度（即上述寬面板601的寬度值），最小值為bb’的直線長度減去aa’的直線長度（即上述窄面板602的寬度值）。

參閱圖3，作為本發明的一個具體實施例，所述擋板8的長度與所述螺旋葉片的螺距相等，擋板與螺旋葉片的連接線與所述攪拌軸的中心軸線垂直。本發明中，擋板優選為平面板。

作為本發明的一個具體實施例，所述泡沫混凝土進口連接管道一，所述管道一連接所述泡沫混凝土生產設備。

作為本發明的一個具體實施例，所述超輕集料進口連接管道二，所述管道二連接風機。利用風機的離心作用將超輕集料吸至二次混合器內。

作為本發明的一個具體實施例，所述超輕集料泡沫混凝土的施工工藝，還包括：將所述超輕集料泡沫混凝土通過螺桿泵11泵送至操作區域，所述螺桿泵與所述混合攪拌機的卸料口連接。

其中，螺桿泵11由電機二16驅動，電機二連接變頻器，利用變頻器對螺桿泵進行調速控制，能有效節約能源，并提高螺桿泵的可控性。這些連接方式及調試均為常規技術。

本發明中，泡沫混凝土的泵送頻率需與超輕集料的上料頻率以及螺桿泵的泵送頻率協調一致，三種變量參數需要通過現場調試進行匹配后使用。

本發明所指泡沫混凝土生產設備為現有設備，例如：華泰ht-80型泡沫混凝土生產設備，可通過市場購買獲得，不構成對本發明的限定。

本發明通過上述施工工藝所生產的超輕集料泡沫混凝土輸出均勻、平穩，成品密度均勻，質量穩定。本發明首次將螺桿泵用于超輕集料泡沫混凝土的泵送，本發明超輕集料的體積摻和量可以達到80~90%。傳統采用軟管泵輸送，其在輸送過程中對產品有較強的自吸力和研磨性。對于本發明超輕集料泡沫混凝土而言，由于超輕集料容重小且含量高，在輸送過程中極易滯留在軟管之間，使泵送阻力增大，輸送困難，而且可能導致已混合均勻的產品產生變化。基于以上問題，本發明選用螺桿泵進行輸送，使超輕集料泡沫混凝土在其內沿軸向連續、平穩、均勻地向前推進，內部流速低，易于保證產品的均勻性，更適用于高含量超輕集料泡沫混凝土的輸送。此外，采用螺桿泵與其它同類設備相比，每立方米產品可節約水泥用量50~100kg，大大降低生產成本，提高經濟效益。

本發明泡沫混凝土的生產原料僅限定水和水泥，但并不排除其他常規可添加的活性混合材料（例如：粒化高爐礦渣、火山灰、硅藻土、燒粘土、煤渣），外加劑（例如：減水劑、調凝劑、膨脹劑、早強劑）等。本領域技術人員在獲知本發明意圖的情況下，結合jg/t266-2011泡沫混凝土行業標準通過常規技術手段可將其他常規原料作為泡沫混凝土的生產原料添加進泡沫混凝土中，從而采用本發明施工工藝進行超輕集料泡沫混凝土的生產施工。

實施例2

參閱圖5~圖6，本實施例所描述的超輕集料泡沫混凝土的施工工藝，是在實施例1的基礎上進行的改進，其中：

所述二次混合器的底部連接支撐架17，所述支撐架的底部設置滾輪18。

這樣在外力作用下能夠進行自由移動，相比傳統攪拌機而言，移動靈活性增加；而且在此基礎上，可在支撐架的前端連接托架，這樣方便拖在車后移動。

其中，所述支撐架的角部設置套環19，所述滾輪的上部連接可調節桿20，所述可調節桿套設在套環內，所述可調節桿上設置通孔21，所述通孔上插設銷軸22。這樣能夠方便設置調節滾輪的高度。

實際案例

以申請人河南華泰建材開發有限公司的一種超輕集料泡沫混凝土為例。

現有技術（cn103387413a）：

超輕集料泡沫混凝土，由如下重量份的原料：水泥：150-400份，活性混合材料：20-120份，水：50-200份，調節劑：15-50份，發泡劑：5-15份，微沫劑：2-10份；還包含有摻加量占總體積20%-80%的聚苯顆粒。

超輕集料泡沫混凝土的生產方法，包括以下工藝步驟：

1）制備漿料：利用自動化發泡水泥設備主機控制，攪拌狀態向雙軸攪拌機內通過水泵和注料機按所述配比分別注入水、水泥、活性混合材料、聚苯顆粒、調節劑和發泡劑，同時通過自動化發泡水泥設備主機控制加水、注料及攪拌速度，確保水泥漿體包裹住聚苯顆粒、聚苯顆粒不上浮，無水泥團、無聚苯顆粒團，其中加水、注料及攪拌動力機電源輸入頻率均控制在0-70hz范圍內；

2）微沫劑制備泡沫：利用自動化發泡水泥設備主機控制，通過柱塞泵和空壓機將微沫劑制成泡沫；

3）混合：在自動化發泡水泥設備主機控制下，按所述配比分別將步驟1）制備的漿料和步驟2）制備的泡沫輸送到一次混合器內均勻混合制得混合漿料；

4）將制備的混合漿料澆注入成型模具即可。

該工藝生產出來的雙發泡泡沫混凝土容重在100~400kg/m³間，導熱系數低至0.020w/m·℃，耐熱度可達400~500℃，抗壓強度可達到5~10mpa。

該工藝在長期實踐中發現存在以下問題：該工藝理論上可以摻加總體積80%的聚苯顆粒，但是長期實踐發現該理論值無法達到，而且通常在聚苯顆粒增加至40%時，上浮及分層現象已很明顯，通過控制加水、注料及攪拌速度依然不能有效解決上述問題；產品均勻度不達標；控制難度加大；在泵送及輸送等環節容易堵塞管道。

本發明：

超輕集料泡沫混凝土，由如下重量份的原料：水泥：150~400份，活性混合材料：20~120份，水：50~200份，調節劑：15~50份，發泡劑：5~15份，還包含有摻加量占總體積80%~90%的聚苯顆粒。

超輕集料泡沫混凝土的生產方法，包括以下工藝步驟：

步驟s1：制備泡沫混凝土，

步驟s11：將水、水泥、活性混合材料和調節劑加入泡沫混凝土生產設備的攪拌器中，混合均勻，得到漿料；同時，將水和發泡劑加入發泡器中進行發泡，得到泡沫；

步驟s12：將所述漿料和泡沫分別泵送至一次混合器進行混合，得到泡沫混凝土；

步驟s2：將所述泡沫混凝土通過管道泵送至所述混合攪拌機中，同時，將超輕集料通過真空泵泵送至所述混合攪拌機中與所述泡沫混凝土進行混合，得到超輕集料泡沫混凝土；

步驟s3：將所述超輕集料泡沫混凝土通過螺桿泵泵送至操作區域。

本發明與現有工藝相比：①本發明單一使用發泡劑進行發泡，無需使用微沫劑，產品性能不受影響；②超輕集料的摻和量可以提升到90%，產品均勻度達標，受泡沫混凝土成分改變的影響程度降低；③超輕集料的保溫性能及抗壓強度得到進一步提升，導熱系數可降低10~25%，抗壓強度增加20~40%。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。