一种轻质防水高强泡沫混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种轻质防水高强泡沫混凝土及其制备方法。轻质防水高强泡沫混凝土包括：凝胶材料40‑60％、细骨料35.85‑59.15％、增强乳液0.1‑0.3％、增强纤维0.5‑2.0％、减水剂0.1‑0.7％、发泡剂0.05‑0.35％及稳泡剂0.1‑0.8％。本发明专利技术提供的轻质防水高强泡沫混凝土通过形成体积小、均匀、密集分布的泡沫，使混凝土材料的分布更加均匀，相应地受力也更加均匀，降低局部受力过大导致材料断裂的危险性，提高了材料的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质防水高强泡沫混凝土及其制备方法
本专利技术申请涉及混凝土领域，特别涉及一种轻质防水高强混凝土及其制备方法。
技术介绍
泡沫混凝土是通过发泡剂利用机械方式充分发泡，将泡沫与水泥均匀混合，经养护形成的一种具有大量封闭气孔的轻质保温材料。其广泛应用于墙体保温、轻质板材和卫生间回填等方面。但是，常规的泡沫混凝土普遍存在一个重要的问题，封闭气孔大小不一，分布不均匀，干缩大，局部应力过大易断裂，导致材料强度低，使其一直未能作为承重构件应用于建筑工程。因此，需要提供一种具有体积小、均匀、密集分布的封闭气孔，使泡沫混凝土具有更均匀的材料分布，降低局部压力，提高泡沫混凝土的强度。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提出了一种轻质防水高强泡沫混凝土。所述轻质防水高强泡沫混凝土按重量比例包括以下组分：其中，所述凝胶材料包括水泥和掺合料，所述水泥占所述凝胶材料重量比为40-65％，其余为掺合料。进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥、磷酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的一种或多种。优选地，所述水泥包括氧化钠、氧化钾和游离氧化钙，由所述氧化钠、氧化钾计算得等当量氧化钠的含量≤1％，所述游离氧化钙含量≤1.2％。所述氧化钠和氧化钾含量是防止碱的反应，所述游离氧化钙的含量控制是防止膨胀引起结构破坏。优选地，所述硅酸盐矿物含量不小于66％，所述硅酸盐水泥包括氧化钙和氧化硅，且所述氧化钙和氧化硅质量比为2:1以上；所述铝酸盐水泥中，三氧化二铝的含量≥50％；所述硫铝酸盐水泥中，三氧化二铝的含量≥30％，二氧化硅含量≤10.5％。所述硅酸盐矿物的含量直接影响水化物的数量，在水灰比一定的基础上，水化物愈多，而毛细孔和未水化水泥的量相对减少。所述水泥石结构密实、强度高、耐久性好。进一步地，所述掺合料为硅粉、磨细粉煤灰、高岭土、矿粉和石膏中至少一种组分与体积稳定剂的组合物。所述掺合料能减少轻质防水高强泡沫混凝土的收缩，增加材料耐久性。所述磨细粉煤灰比表面积≥600m2/kg。所述矿粉的比表面积≥400m2/kg。所述掺合料与水泥水化生成的氢氧化钙起反应，生成具有胶凝能力的水化产物。较大的所述掺合料的比表面积使得所述掺合料和氢氧化钙充分接触，生成具有凝胶能力的水化物。优选地，所述掺合料的粒径在5微米以下的颗粒占总量的20％以上，确保所述掺合料与水泥水化生成的氢氧化钙充分反应。所述掺合料包括占其总量的14-25％的体积稳定剂，低于此值，所述轻质防水高强混凝土强度下降明显。优选地，所述细骨料为至少为40-70目的石英砂或70-200目的石英粉中的一种，二氧化硅的含量≥75％。所述石英砂和石英粉的主要成分为二氧化硅。当所述细骨料的目数小于40目，粒径会容易发生沉降，泡沫结构不稳定。进一步地，所述增强乳液为聚合物水泥防水乳液，粘结强度≥1.0MPa。进一步地，所述增强纤维为聚丙烯纤维、聚乙醇纤维、聚乙烯纤维等其中一种或几种组合，其纤维长度为3-7mm。所述增强纤维的长度大于7mm不利于搅拌和分散，影响浆体的流动性，从而影响强度下降。所述增强纤维的长度小于3mm，增强作用不明显。进一步地，所述发泡剂为复合或动物蛋白发泡剂。所述发泡剂的使用量过大或者过小，泡沫不稳定，所述水泥石强度下降明显，体积不稳定，易收缩。所述动物蛋白发泡剂具有更好的粘度，有利于泡沫的稳定，有效防止小泡沫中空气由小泡沫向大泡沫的扩散。所述稳泡剂为羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素、硅酮酰胺等其中一种或者多种。它能赋予泡沫较好的粘性和自我修复能力，从而稳定泡沫。所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。进一步地，所述发泡剂产生泡沫的泡沫容量为0.001-0.1g/cm3。优选地，所述发泡剂产生泡沫的泡沫容量为0.015-0.08g/cm3。进一步地，所述发泡剂生成的泡沫在所述轻质防水高强泡沫混凝土固化后以封闭气孔的形式存在，所述封闭气孔的同一指数为0.1-0.3。当所述封闭气孔的同一指数在此范围内时，所述泡沫容量一定的条件下，所述泡沫的泡径小、大小均匀、分布均匀，具有较好的保温性，所述封闭气孔均匀分布，相应的，所述轻质防水高强泡沫混凝土材料液均匀分布，减小局部应力，提高强度。所述泡沫均匀分布使得所述封闭气孔的连通几率小，相应地，所述轻质防水高强泡沫混凝土的吸水率低，减少间隙水的存在。本专利技术的另一个目的是提供一种轻质防水高强泡沫混凝土的制备方法。所述轻质防水高强泡沫混凝土的制备方法包括以下步骤：⑴将所述发泡剂和水按比例加入到发泡机中，制造出泡沫。⑵将所述凝胶材料、细骨料、增强乳液、增强纤维、减水剂和拌和用水按比例称量加入到搅拌机中，搅拌成浆体状，加入所述稳泡剂后再搅拌，所述凝胶材料与拌和用水的重量比为100：25-100:10。⑶将步骤⑴中制备的泡沫按照一定的量加入到所述搅拌机中继续搅拌直至均匀，得到所述轻质防水高强泡沫混凝土。在步骤⑵中，优选地，所述凝胶材料与拌和用水的重量比为100：20-100:13。在步骤⑵中，2/3-4/5的所述拌和用水参加了水泥的水化反应，剩余的所述拌和用水以毛细孔形式存在。所述拌和用水除水化所需外富余量越多，越易引起混凝土体积干缩，导致混凝土开裂，容易造成混凝土强度降低，耐久性等各方面性能降低。进一步地，步骤⑴中，所述发泡剂和水的比例为1:10-1:70，所述泡沫的泡沫容量为0.001-0.1g/cm3。优选地，步骤⑴中，所述发泡剂和水的比例为1:30-1:50。优选地，步骤⑴中，所述泡沫的容量为0.015-0.08g/cm3。所述发泡剂含量过高，所述泡沫泡径小，难以在实际生产中分散，导致所述轻质防水高强泡沫混凝土流动性低，浇筑过程中内部易产生缺陷大孔洞。所述发泡剂含量过低，搅拌时所述泡沫稳定性降低，在内部形成连通孔，影响防水性能；所述轻质防水高强泡沫混凝土容重也难以控制，使所述凝胶材料、细骨料、增强乳液、增强纤维和减水剂的分布更加均匀，尤其是具有骨架支撑作用的所述细骨料及增强纤维均匀分布，相应地，成型的泡沫混凝土材料受力也更加均匀，降低局部受力过大导致材料断裂的危险性，提高材料的强度。进一步地，步骤⑵中，所述拌和用水分两次加入，第一次加入70-90％,在加入所述稳泡剂后，第二次加入其余10-30％所述拌和用水。优选地，步骤⑵中，所述拌和用水分两次加入，第一次加入80％,在加入所述稳定剂后，第二次加入其余20％。第一次加入所述拌合用水，使所述凝胶材料、细骨料、增强乳液、增强纤维及减水剂在干硬性搅拌过程中更好的相互作用而实现分散均匀，相互渗透。进一步地，步骤⑵中，所述拌和用水第一次加入搅拌后，所述凝胶材料、细骨料、增强乳液、增强纤维、减水剂和拌和用水的混合物被搅拌成浆状，所述混合物的扩展度为180-220mm。此扩展度的所述混合物能使所述泡沫轻易的分散到浆体里，泡沫稳定性高，有利于维持所述泡沫的数量和形状。进一步地，步骤⑵中，所述拌和用水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，按重量比例，包括以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，按重量比例，包括以下组分：



其中，所述凝胶材料包括水泥和掺合料，所述水泥占所述凝胶材料重量比为40-65％，其余为掺合料。


2.根据权利要求1所述的轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、磷酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥包括氧化钠、氧化钾和游离氧化钙，由所述氧化钠、氧化钾计算得等当量氧化钠的含量≤1％，所述游离氧化钙含量≤1.2％。


4.根据权利要求2或3所述的轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，所述硅酸盐矿物含量不小于66％，所述硅酸盐水泥包括氧化钙和氧化硅，且所述氧化钙和氧化硅质量比为2:1以上；所述铝酸盐水泥中，三氧化二铝的含量≥50％；所述硫铝酸盐水泥中，三氧化二铝的含量≥30％，二氧化硅含量≤10.5％。


5.根据权利要求1所述的轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，所述掺合料为硅粉、磨细粉煤灰、高岭土、矿粉和石膏中至少一种组分与体积稳定剂的组合物。


6.根据权利要求5所述的轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，所述掺合料的粒径在5微米以下的颗粒占总量的20％以上，所述掺合料包括占其总量的14-25％的体积稳定剂。


7.根据权利要求1所述的轻质防水高强泡沫混凝土，其特征在于，所述细骨料为至少为40-70目的石英砂或70-200目的石英粉中的一种，所述石英砂和石英粉的主要成分为二氧化硅，所述二氧化硅的含量≥75％。


8.根据权利要求1所述的轻质防水高强泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述发泡剂产生泡沫的泡沫容量为0.001-0.1g/cm3。


9.根据权利要求8所述的轻质防水高强泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述发泡剂产生泡沫的泡沫容量为0.015-0.08g/cm3。


10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的轻质防水高强泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述发泡剂生成的泡沫在所述轻质防水高强泡沫混凝土固化后以封闭气孔的形式存在，所述封闭气孔的同一指数为0.1-0.3。


11.根据权利要求1所述的轻质防水高强泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
⑴将所述发泡剂和水按比例加...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰普添，徐智勇，胡亮，潘佩，
申请(专利权)人：武汉来道建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42