本发明专利技术公开了一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，由以下重量份原料组成：水泥1000份，砂1040～1400份，黄麻纤维1～10份，植物蛋白表面活性剂2.1～2.7份，硬脂酸钠4.0～5.6份，碳酸锂10～14份，羟基酸超塑化剂2.5～3.5份，矿渣灰200～400份，硅灰40～90份，水500～700份。该抗冻泡沫混凝土在冻融作用下抗剥离能力强，抗压强度高，且不易断裂。
Frost resistant foam concrete suitable for cold area engineering and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土及其制备方法
本专利技术属于寒区工程混凝土
，尤其涉及一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土及其制备方法。
技术介绍
泡沫混凝土是通过将预制的泡沫采用机械搅拌的方式，以均匀速度掺入到水泥、胶凝材料或砂浆中，经过泵送系统进行现浇施工或模具成型，经养护形成的一种含有大量封闭气孔的轻质材料。这种轻质材料具有轻质多孔、低弹减震、保温隔音、耐火防水、变形能力强等功能，还具有调节室内湿度、可大量循环利用工业废渣及可泵性好等优点，可设置为寒区隧道及地下工程保温层，也可作为隧道预留变形缝、施工缝的填充及隔震减音材料。但是，我国东北、西北、青藏高原等严寒区域，最低月平均温度在-10℃以下。在这些严寒区域使用常规泡沫混凝土，存在以下缺陷：第一是冻融循环过程中常规泡沫混凝土存在收缩大、吸水性强、易开裂及剥离等缺陷，尤其在冬季气温极低的西部和北部地区应用时，常规泡沫混凝土极易收缩剥离。第二是强度下降，由于常规泡沫混凝土含有大量封闭气孔，吸水率大，缺少高分子外加剂，在受冻后常规泡沫混凝土强度下降明显，无法满足寒区工程的正常使用。第三是易产生裂隙，常规泡沫混凝土的应力随着挠度增大而直线增长，到达峰值时破坏，呈现出断裂破坏，裂隙发育，一旦发生破坏，常规泡沫混凝土便无法承受结构的正常受力变形。因此，需要提供一种在冻融作用下抗剥离能力强、强度降低小、无明显裂隙的抗冻泡沫混凝土，弥补常规泡沫混凝土的不足，满足寒区工程的正常使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，在冻融作用下质量损失率小，抗压强度高，且不易断裂。本专利技术采用以下技术方案：一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，由以下重量份原料组成：水泥1000份，砂1040～1400份，黄麻纤维1～10份，植物蛋白表面活性剂2.1～2.7份，硬脂酸钠4.0～5.6份，碳酸锂10～14份，羟基酸超塑化剂2.5～3.5份，矿渣灰200～400份，硅灰40～90份，水500～700份。进一步地，由以下重量份原料组成：水泥1000份、砂1300份、黄麻纤维6份、植物蛋白表面活性剂2.6份、硬脂酸钠5.2份、碳酸锂13份、羟基酸超塑化剂3.3份、矿渣灰300份、硅灰74份、水680份。进一步地，该水泥为42.5级普通硅酸盐水泥。进一步地，该砂的最大粒径为5mm。进一步地，该黄麻纤维长度5～20mm，直径为0.02～0.2mm，密度为1.0～1.7g/cm3。进一步地，该植物蛋白表面活性剂为茶皂素或皂角苷。进一步地，该矿渣粉：比表面积为510m2/kg，平均粒径为0.15mm，密度为2800kg/m3。进一步地，该硅粉：比表面积为25m2/kg，平均粒径为0.1μm，密度为220kg/m3。本专利技术公开了上述的一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土的制备方法，该制备方法包括以下：步骤一、按照配比称量各原料；步骤二、按照1份植物蛋白表面活性剂和50份水的比例混合，制备泡沫混凝土所需的泡沫；在搅拌的条件下，将砂、矿渣灰、硅灰和黄麻纤维依次加入水泥中；搅拌速度为30～40r/min，混合后，搅拌时间为1min，得混合物A。同时，将硬脂酸钠、碳酸锂、羟基酸超塑化剂溶解在剩余份的水中，形成混合溶液。将所述混合物A和混合溶液混合，并搅拌，得混合物B。步骤三、将所述泡沫和混合物B混合，搅拌，即得。进一步地，上述步骤二中混合物A和混合溶液混合后，以速率30～40r/min搅拌2min，得混合物B。进一步地，泡沫和混合物B混合后，以速率60～120r/min搅拌2～3min。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术中的泡沫混凝土在冻融作用下的抗剥离能力强，质量损失率仅为常规泡沫混凝土的47.7％。2.本专利技术中的泡沫混凝土在冻融作用下的抗压强度高，抗压强度是常规泡沫混凝土强度的1.58倍。3.本专利技术中的泡沫混凝土具有明显的抗裂能力，冻融作用下无明显裂隙，颗粒之间有明显的纤维链接，不易发生断裂。【附图说明】图1是对比例和各实施例中产品的质量损失率对比图；图2是对比例和各实施例中产品的无侧限抗压强度对比图；图3是对比例产品冻融循环后的SEM检测图；图4是实施例1的冻融循环后的SEM检测图；图5是实施例1冻融循环后黄麻纤维的SEM检测图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术公开了一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，由以下重量份原料组成：水泥1000份，砂1040～1400份，黄麻纤维1～10份，植物蛋白表面活性剂2.1～2.7份，硬脂酸钠4.0～5.6份，碳酸锂10～14份，羟基酸超塑化剂2.5～3.5份，矿渣灰200～400份，硅灰40～90份，水500～700份。植物蛋白表面活性剂为茶皂素或皂角苷。优选地，由以下重量份原料组成：水泥1000份、砂1300份、黄麻纤维6份、植物蛋白表面活性剂2.6份、硬脂酸钠5.2份、碳酸锂13份、羟基酸超塑化剂3.3份、矿渣灰300份、硅灰74份、水680份。上述水泥为强度等级42.5级普通硅酸盐水泥。上述砂的最大粒径为5mm。上述黄麻纤维长度5～20mm，直径为0.02～0.2mm，密度为1.0～1.7g/cm3。上述矿渣粉：比表面积为510m2/kg，平均粒径为0.15mm，密度为2800kg/m3。上述硅粉：比表面积为25m2/kg，平均粒径为0.1μm，密度为220kg/m3。本专利技术公开了上述一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土的制备方法，该制备方法包括以下：步骤一、按照配比称量各原料；步骤二、按照1份植物蛋白表面活性剂和50份水的比例混合，制备泡沫混凝土所需的泡沫；在搅拌的条件下，将砂、矿渣灰、硅灰和黄麻纤维依次加入水泥中；搅拌速度为30～40r/min，混合后，搅拌时间为1min，得混合物A；同时，将硬脂酸钠、碳酸锂、羟基酸超塑化剂溶解在剩余份的水中，形成混合溶液；将所述混合物A和混合溶液混合，并搅拌，以速率30～40r/min搅拌2min，得混合物B。步骤三、将所述泡沫和混合物B混合，搅拌，搅拌速率60～120r/min，搅拌2～3min，即得。对比例：(1)选择原料，选用的水泥是过0.08mm方孔筛后的筛下物，以防水泥硬块在泡沫混凝土制备过程中沉积。(2)按照配比称量各组分。(3)按照1份植物蛋白表面活性剂和50份水的比例混合，然后加入压力发泡机中制备泡沫混凝土所需的泡沫。(4)将水泥、砂依次放入搅拌机搅拌，搅拌速度为30～40r/min，搅拌时间为1min。(5)在搅拌水泥和砂的同时，将硬脂酸钠、碳酸锂、羟基酸超塑化剂溶解在剩余的水中，形成混合溶液。(6)将(5)中形成的混合液加入搅拌机中，继本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，其特征在于，由以下重量份原料组成：水泥1000份，砂1040～1400份，黄麻纤维1～10份，植物蛋白表面活性剂2.1～2.7份，硬脂酸钠4.0～5.6份，碳酸锂10～14份，羟基酸超塑化剂2.5～3.5份，矿渣灰200～400份，硅灰40～90份，水500～700份。/n
【技术特征摘要】
1.一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，其特征在于，由以下重量份原料组成：水泥1000份，砂1040～1400份，黄麻纤维1～10份，植物蛋白表面活性剂2.1～2.7份，硬脂酸钠4.0～5.6份，碳酸锂10～14份，羟基酸超塑化剂2.5～3.5份，矿渣灰200～400份，硅灰40～90份，水500～700份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，其特征在于，由以下重量份原料组成：水泥1000份、砂1300份、黄麻纤维6份、植物蛋白表面活性剂2.6份、硬脂酸钠5.2份、碳酸锂13份、羟基酸超塑化剂3.3份、矿渣灰300份、硅灰74份、水680份。
3.根据权利要求1或2所述的一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，其特征在于，所述植物蛋白表面活性剂为茶皂素或皂角苷。
4.根据权利要求3所述的一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，其特征在于，所述砂的最大粒径为5mm。
5.根据权利要求4所述的一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，其特征在于，所述黄麻纤维长度5～20mm，直径为0.02～0.2mm，密度为1.0～1.7g/cm3。
6.根据权利要求5所述的一种适用于寒区工程的抗冻泡沫混凝土，其特征在于，所述矿渣粉：比表面积为510...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵希望，王栋，吴元金，王超朋，蒋望涛，姜海强，刘石磊，刘大琳，朱俊峰，周睿，刘盛，陈晓成，李岩，马建，张文新，邓小知，陈文超，李治国，赵军喜，马国栋，李玉武，吕晓聪，周川川，朱行迁，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，中铁隧道勘察设计研究院有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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