一种高强度发泡水泥的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度发泡水泥的制备发布方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明专利技术中首先将甘蔗皮和氢氧化钠溶液混合加热处理，利用沼液中的微生物，在上述混合物中发酵。在后期处理过程中，逐渐形成较细的纤维束，用聚丙烯树脂和钛酸酯偶联剂对植物纤维进行改性。使用铝酸酯偶联剂对石英砂粉末改性，将其和植物油以及酸奶微生物共混发酵，并在微生物的自交联作用下使得酯基接枝到部分树脂表面，继续加入改性天然橡胶、生石灰、硅灰和河沙进行有效的填充。将硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按一定比例混掺制备发泡水泥时，加入氧化钠、粉煤灰和鸡蛋进行填充，为保证良好的力学性能，需在常温密闭保湿保存，以提高水泥的机械强度。

A preparation method of high strength foamed cement

The invention discloses a preparation and publishing method of high strength foamed cement, which belongs to the technical field of building material preparation. In the present invention, the sugar cane skin and sodium hydroxide solution are mixed and heated, and the microorganisms in the biogas liquid are used to ferment the mixture in the mixture. In the latter part of the process, and gradually formed a fine fiber bundle, the modification of plant fiber with polypropylene resin and titanate coupling agent. Modification of quartz sand powder aluminate coupling agent, and the vegetable oil and microbial fermentation yogurt blend, and the self crosslinking that ester groups grafted on the surface of the resin part of microorganisms, continue to add modified natural rubber, lime, silica fume and sand filling effectively. The Portland cement and sulphoaluminate cement according to a certain proportion of mixed preparation of foamed cement, adding sodium oxide, fly ash and egg filling, to ensure good mechanical properties, in room temperature moisture preservation, in order to improve the mechanical strength of cement.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度发泡水泥的制备方法
本专利技术涉及建筑材料制备
，具体涉及一种高强度发泡水泥的制备方法。
技术介绍
水泥为粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。早期石灰与火山灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥按用途及性能分为：通用水泥、专用水泥、特性水泥。通用水泥主要是指一般土木建筑工程通常采用的水泥，GB175—2007规定的六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。特性水泥是指某种性能比较突出的水泥。如：快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、磷铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。水泥按主要技术特性分为：快硬性（水硬性）、水化热、抗硫酸盐性、膨胀性、耐高温性。硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法（包括半干法）与湿法（包括半湿法）两种。干法生产：将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球，送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，称之为半干法，仍属干法生产之一种。新型干法水泥生产线指采用窑外分解新工艺生产的水泥。其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心，采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备，全线采用计算机集散控制，实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。新型干法水泥生产技术是20世纪50年代发展起来，日本德国等发达国家，以悬浮预热和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产设备率占95%，中国第一套悬浮预热和预分解窑1976年投产。该技术优点：传热迅速，热效率高，单位容积较湿法水泥产量大，热耗低。湿法生产：将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，称为半湿法，仍属湿法生产之一种。干法生产的主要优点是热耗低（如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140～3768焦/千克），缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高（熟料热耗通常为5234～6490焦/千克）。水泥具有良好的塑性，可浇筑成各种形状和大小的构件或结构物，硬化后具有抗压强度高和耐久性良好的特性，可作为长期使用的承重构件或结构物，且经济实惠、易获得。普通水泥具有诸多优点外同时也存在缺点：比如混凝土抗拉强度较低，体积都太大、容易产生裂纹露筋等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前发泡水泥存在强度较低的弊端，提供了一种高强度发泡水泥的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种高强度发泡水泥的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将甘蔗皮和氢氧化钠溶液混合加热煮制，再加入80～120mL双氧水，继续保温反应，过滤，分离得到甘蔗皮滤渣；（2）按重量份数计，向发酵罐中依次加入甘蔗皮滤渣、沼液和蔗糖混合搅拌后，密封发酵，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼，出料即为发酵纤维样品，称取60～80g聚丙烯加热升温，使其软化，向软化后的聚丙烯中加入80～120g发酵纤维样品和8～12g钛酸酯偶联剂KR-9S混合研磨，研磨后即为改性纤维；（3）再称取20～30g硅藻土研磨粉碎，研磨后得硅藻土粉末，将硅藻土粉末和铝酸酯ASA混合搅拌，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量7%的芝麻油和混合物质量0.6%的酸奶，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性硅藻土粉末；（4）将普通硅酸盐水泥和高强硫铝酸盐水泥混合搅拌，得到混合水泥；（5）继续称取30～50g天然橡胶，向天然橡胶中加入6～8g十二烷基苯磺酸钠混合搅拌，得到混合物1，继续向混合物1中加入浓度为0.5mol/L的甲酸溶液和浓度为0.8mol/L的双氧水混合搅拌，搅拌后再用无水乙醇洗涤，干燥后得到改性天然橡胶；（6）按重量份数计，分别称取混合水泥、改性纤维、改性硅藻土粉末、改性天然橡胶、水、生石灰、粉煤灰、鸡蛋、纤维素醚、硅灰、氧化钠、马来酸酐和河沙，先取混合水泥、改性纤维、改性硅藻土粉末、改性天然橡胶、水和纤维素醚置于搅拌机中搅拌混合，再添加生石灰、粉煤灰、鸡蛋、硅灰、氧化钠、马来酸酐和河沙，继续搅拌混合后，最后用塑料袋密封保湿于常温下静置，即可制得高强度发泡水泥。步骤（1）所述的甘蔗皮和氢氧化钠溶液的质量比为1：7，氢氧化钠溶液的质量分数为5％，加热温度为65～85℃，加热时间为1～2h，双氧水的质量分数为30％，保温反应时间为30～40min。步骤（2）所述的按重量份数计，依次加入60～80份甘蔗皮滤、80～90份沼液和5～7份蔗糖，搅拌时间为12～16min，发酵温度为35～45℃，发酵时间为7～11天，洗涤次数为3～5次，加热升温温度为165～175℃，研磨时间为6～10min。步骤（3）所述的研磨时间为6～8min，硅藻土粉末和铝酸酯ASA的质量比为7：1，搅拌时间为8～12min，发酵温度为30～40℃，发酵时间为6～8天。步骤（4）所述的普通硅酸盐水泥和高强硫铝酸盐水泥的质量比为5：1，搅拌时间为8～10min。步骤（5）所述的搅拌温度为15～20℃，搅拌时间为15～25min，甲酸溶液的浓度为0.5mol/L、双氧水的浓度为0.8mol/L，混合搅拌时间为7～9min，洗涤次数为3～5次。步骤（6）所述的按重量份数计，分别称取60～80份混合水泥、30～50份改性纤维、12～20份改性硅藻土粉末、8～10份改性天然橡胶、50～70份水、3～5份生石灰、2～4份粉煤灰、2～4份鸡蛋、1～3份纤维素醚、1～3份硅灰、2～4份氧化钠、1～3份马来酸酐和1～3份河沙，搅拌温度为20～30℃，搅拌时间为30～50min，继续搅拌温度为30～50℃，搅拌时间为1～2h，静置时间为3～5h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术首先将甘蔗皮和氢氧化钠溶液混合加热处理，使甘蔗皮纤维发生初步解纤，再利用沼液为微生物来源，并以蔗糖为营养物质，与碱浸甘蔗皮混合发酵，使甘蔗皮中的半纤维素等易降解的物质被去除，避免了半纤维素等有机质在水泥碱性水化体系中水解产生水泥的阻凝成分—单糖，从而提高发泡水泥的机械强度，另外，碱浸和微生物发酵有利于侵蚀甘蔗皮纤维束的疏松，在后期处理过程中，较细的纤维束会逐渐形成，从而提高甘蔗皮纤维的长径比，纤维的长径比越大，在逐渐形成发泡水泥过程中，单位面积中纤维之间相互交织的次数越多，纤维分布也越细密，从而有利于体系机械强度的有效提升，再用聚丙烯树脂和钛酸酯偶联剂对植物纤维进行改性，形成共价键，从而提高界面的结合能力；（2）本专利技术中硅藻土粉末含有丰富的二氧化硅，使用铝酸酯偶联剂对石英砂粉末改性，将其和植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度发泡水泥的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将甘蔗皮和氢氧化钠溶液混合加热煮制，再加入80～120mL双氧水，继续保温反应，过滤，分离得到甘蔗皮滤渣；（2）按重量份数计，向发酵罐中依次加入甘蔗皮滤渣、沼液和蔗糖混合搅拌后，密封发酵，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼，出料即为发酵纤维样品，称取60～80g聚丙烯加热升温，使其软化，向软化后的聚丙烯中加入80～120g发酵纤维样品和8～12g钛酸酯偶联剂KR‑9S混合研磨，研磨后即为改性纤维；（3）再称取20～30g硅藻土研磨粉碎，研磨后得硅藻土粉末，将硅藻土粉末和铝酸酯ASA混合搅拌，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量7%的芝麻油和混合物质量0.6%的酸奶，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性硅藻土粉末；（4）将普通硅酸盐水泥和高强硫铝酸盐水泥混合搅拌，得到混合水泥；（5）继续称取30～50g天然橡胶，向天然橡胶中加入6～8g十二烷基苯磺酸钠混合搅拌，得到混合物1，继续向混合物1中加入浓度为0.5mol/L的甲酸溶液和浓度为0.8mol/L的双氧水混合搅拌，搅拌后再用无水乙醇洗涤，干燥后得到改性天然橡胶；（6）按重量份数计，分别称取混合水泥、改性纤维、改性硅藻土粉末、改性天然橡胶、水、生石灰、粉煤灰、鸡蛋、纤维素醚、硅灰、氧化钠、马来酸酐和河沙，先取混合水泥、改性纤维、改性硅藻土粉末、改性天然橡胶、水和纤维素醚置于搅拌机中搅拌混合，再添加生石灰、粉煤灰、鸡蛋、硅灰、氧化钠、马来酸酐和河沙，继续搅拌混合后，最后用塑料袋密封保湿于常温下静置，即可制得高强度发泡水泥。...

【技术特征摘要】
1.一种高强度发泡水泥的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将甘蔗皮和氢氧化钠溶液混合加热煮制，再加入80～120mL双氧水，继续保温反应，过滤，分离得到甘蔗皮滤渣；（2）按重量份数计，向发酵罐中依次加入甘蔗皮滤渣、沼液和蔗糖混合搅拌后，密封发酵，过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼，出料即为发酵纤维样品，称取60～80g聚丙烯加热升温，使其软化，向软化后的聚丙烯中加入80～120g发酵纤维样品和8～12g钛酸酯偶联剂KR-9S混合研磨，研磨后即为改性纤维；（3）再称取20～30g硅藻土研磨粉碎，研磨后得硅藻土粉末，将硅藻土粉末和铝酸酯ASA混合搅拌，得到混合物，继续向混合物中加入混合物质量7%的芝麻油和混合物质量0.6%的酸奶，装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，即为改性硅藻土粉末；（4）将普通硅酸盐水泥和高强硫铝酸盐水泥混合搅拌，得到混合水泥；（5）继续称取30～50g天然橡胶，向天然橡胶中加入6～8g十二烷基苯磺酸钠混合搅拌，得到混合物1，继续向混合物1中加入浓度为0.5mol/L的甲酸溶液和浓度为0.8mol/L的双氧水混合搅拌，搅拌后再用无水乙醇洗涤，干燥后得到改性天然橡胶；（6）按重量份数计，分别称取混合水泥、改性纤维、改性硅藻土粉末、改性天然橡胶、水、生石灰、粉煤灰、鸡蛋、纤维素醚、硅灰、氧化钠、马来酸酐和河沙，先取混合水泥、改性纤维、改性硅藻土粉末、改性天然橡胶、水和纤维素醚置于搅拌机中搅拌混合，再添加生石灰、粉煤灰、鸡蛋、硅灰、氧化钠、马来酸酐和河沙，继续搅拌混合后，最后用塑料袋密封保湿于常温下静置，即可制得高强度发泡水泥。2.根据权利要求1所述的一种高强度发泡水泥的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的甘蔗皮和氢氧化钠溶液的质量比为1：7，氢氧化钠溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文飞，杨立军，张淑娴，
申请(专利权)人：常州市绿意管道有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32