一种屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板及其制
备方法技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝
土保温板及其制备方法。
背景技术
泡沫混凝土又称为发泡水泥、轻质混凝土等，是一种利废、环保、节能、低廉且具有
不燃性的新型建筑节能材料。泡沫混凝土是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或
氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入混凝土浆体中，经过合理养护成型，而形成的含有大量
细小的封闭气孔，并具有相当强度的混凝土制品。
由于泡沫混凝土中含有大量封闭的细小孔隙，因此具有良好的热工性能，即良好
的保温隔热性能，这是普通混凝土所不具备的。通常密度等级在300-1200kg/m3范围的泡沫
混凝土，导热系数在0.08-0.3w/(m·K)之间，热阻约为普通混凝土的10-20倍。采用泡沫混
凝土作为建筑物屋面材料，具有良好的节能效果，但是其在应用中存在强度偏低、开裂、吸
水等缺陷，其性能有待进一步改进。
作者陈志达在《泡沫混凝土保温板的试验研究》一文中，以PO42.5水泥、粉煤灰、微
硅粉为主要原料，双氧水为发泡剂，添加自制稳泡剂、减水剂等制备了泡沫混凝土保温板。
试验研究了减水剂、微硅粉、快硬硫铝酸盐水泥对化学发泡泡沫混凝土保温板的性能影响，
并找到最佳配比。该方法得到的泡沫混凝土保温板虽然强度有所提高，但是仍然存在开裂、
吸水等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板及
其制备方法，以解决目前泡沫混凝土保温板易开裂、吸水等问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板，其特征在于，其由如下重量份
的原料制备而成：电炉磷渣500份、粉煤灰80-100份、凹凸棒土50-60份、滑石30-40份、层状
硅酸盐30-40份、钛酸正丁酯15-20份、无水乙醇400-500份、水泥20-30份、木质素磺酸钙6-8
份、聚山梨酯6-8份、丙硅烷20-30份、碳酸氢铵30-40份、适量的水。
所述的屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板，其特征在于，其由如下
步骤制备而成：
（1）将电炉磷渣、粉煤灰、凹凸棒土、滑石分别在50-60℃干燥箱中烘干24-30h，球磨30-
40min，过150-200目筛，混合均匀后备用；
（2）将层状硅酸盐球磨15-20min，过100-150目的筛，得到层状硅酸盐颗粒；将钛酸正丁
酯加入到1/3的无水乙醇中，常温搅拌3-4h，加入层状硅酸盐颗粒，超声震荡4-6h，过滤，用
剩余的乙醇和水分别洗涤滤饼2-3次，60-65℃真空干燥箱中干燥18-20h，将干燥后的产物
放入到不锈钢高压反应釜中，加入相当于层状硅酸盐重量份5-6倍的水，密封放入烘箱中，
在200-240℃条件下反应5-6h，冷却至室温，开釜，过滤，100-105℃真空干燥箱中干燥，备
用；
（3）将步骤（1）的产物、步骤（2）的产物、水泥、木质素磺酸钙、聚山梨酯加入到搅拌机
中，以600-800rpm的搅拌速率混合搅拌50-60min，加入相当于电炉磷渣重量份1.5-2倍的
50-60℃的水，继续搅拌3-4min，边搅拌边喷洒丙硅烷，喷洒完毕后加入碳酸氢铵，继续混合
搅拌5-6min，再加入相当于碳酸氢铵重量份1-1.5倍的水，以3000-3200rpm的搅拌速率高速
搅拌1-2min，得到浇筑料；
（4）将浇筑料从搅拌机中下料，迅速灌注入模具中，将带模的浇注料送至振捣台进行振
捣5-6min；将振捣后的带模的浇注料放入静停室内，每层模具间用塑料板隔开，温度为30-
35℃、湿度为95-98RH%，静停养护5-6h，脱模，再送入蒸压釜内，通蒸汽，0.85-1.05MPa的蒸
养压力条件下，以30-35℃/h的升温速率升温至95-105℃，恒温蒸压养护8-10h，再以30-35
℃/h的降温速率冷却至室温，得到屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板。
采用上述技术方案，本发明有如下有益效果：
本发明采用电炉磷渣、粉煤灰制备屋面用的泡沫混凝土保温板，不仅减少了用水量，增
强混凝土的可泵性，减少了混凝土的徐变，减少水化热、热能膨胀性，而且解决了现今工业
固体废弃物电炉磷渣、粉煤灰等的堆放及污染问题，充分利用了现有废弃资源，实现了循环
经济；本发明以丙硅烷和碳酸氢铵代替铝粉作为加气剂，缓解铝材料的紧缺问题，节省成
本；首先碳酸氢铵在加热条件下，与水发生反应，生成二氧化碳和氨气，氨气极易溶于水，使
得水呈碱性，引发丙硅烷与水的反应，大量生成氢气，在混凝土中形成大量的不连续的、封
闭的微小气孔；本发明利用钛酸正丁酯水解得到纳米二氧化钛，再采用超声震荡技术插层
进入层状硅酸盐的层间，纳米二氧化钛具有很强的光催化活性，其电子跃迁产生的自由基
(OH-)与负氧离子(O2-)的氧化能力均很强，能氧化分解空气中绝大多数的有机污染物与部
分无机污染物，如甲醛、苯、甲苯、氨等，赋予泡沫混凝土保温板净化空气的功能；本发明的
屋面用的泡沫混凝土保温板具有重量轻，成本低，强度高，便于施工安装，保温、隔热、隔音
效果突出的特点。
具体实施方式
本实施例的屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板，其由如下重量份的
原料制备而成：电炉磷渣500份、粉煤灰100份、凹凸棒土60份、滑石40份、层状硅酸盐40份、
钛酸正丁酯20份、无水乙醇500份、水泥30份、木质素磺酸钙8份、聚山梨酯8份、丙硅烷30份、
碳酸氢铵40份、适量的水。
本实施例的屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板，其由如下步骤制备
而成：
（1）将电炉磷渣、粉煤灰、凹凸棒土、滑石分别在60℃干燥箱中烘干30h，球磨40min，过
200目筛，混合均匀后备用；
（2）将层状硅酸盐球磨20min，过150目的筛，得到层状硅酸盐颗粒；将钛酸正丁酯加入
到1/3的无水乙醇中，常温搅拌4h，加入层状硅酸盐颗粒，超声震荡6h，过滤，用剩余的乙醇
和水分别洗涤滤饼3次，65℃真空干燥箱中干燥20h，将干燥后的产物放入到不锈钢高压反
应釜中，加入相当于层状硅酸盐重量份6倍的水，密封放入烘箱中，在240℃条件下反应6h，
冷却至室温，开釜，过滤，105℃真空干燥箱中干燥，备用；
（3）将步骤（1）的产物、步骤（2）的产物、水泥、木质素磺酸钙、聚山梨酯加入到搅拌机
中，以800rpm的搅拌速率混合搅拌60min，加入相当于电炉磷渣重量份2倍的60℃的水，继续
搅拌4min，边搅拌边喷洒丙硅烷，喷洒完毕后加入碳酸氢铵，继续混合搅拌6min，再加入相
当于碳酸氢铵重量份1.5倍的水，以3200rpm的搅拌速率高速搅拌2min，得到浇筑料；
（4）将浇筑料从搅拌机中下料，迅速灌注入模具中，将带模的浇注料送至振捣台进行振
捣6min；将振捣后的带模的浇注料放入静停室内，每层模具间用塑料板隔开，温度为35℃、
湿度为95RH%，静停养护6h，脱模，再送入蒸压釜内，通蒸汽，1.05MPa的蒸养压力条件下，以
35℃/h的升温速率升温至105℃，恒温蒸压养护10h，再以35℃/h的降温速率冷却至室温，得
到屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板。
经测试，本实施例的屋面用的具有净化空气功能的泡沫混凝土保温板，两侧温差
≥10℃，抗压强度≥30MPa，劈裂抗拉强度≥10MPa，渗水压力≥3MPa。