一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下组分：钛石膏粉50~55份，矿渣粉18~22份，硅酸盐水泥20~25份，稳泡剂1~1.5份，水泥发泡剂1~1.5份，减水剂0.5~0.8份，氮掺杂二氧化硅0.8~1.2份，纳米氧化锌粉末0.5~0.8份，本发明专利技术通过计算公式精确控制水和钛石膏粉、矿渣粉以及硅酸盐水泥加入量，从而精确控制泥浆湿容重，使发泡混凝土中的开放的气孔率大大减少，提高发泡混凝土的强度和抗渗性能。提高发泡混凝土的强度和抗渗性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，涉及一种混凝土，具体涉及一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法。

技术介绍

[0002]发泡混凝土，又名泡沫混凝土或轻质混凝土，发泡混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料；发泡混凝土是以发泡剂、水泥、粉煤灰、石粉等搅拌成有机胶结料的双套连续结构的聚合物、内含均匀气孔；发泡混凝土是用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充，墙体浇注等节能材料。
[0003]作为一种新型的节能环保型建筑材料，其优点是：具有密度小、质量轻、保温、隔音、抗震等性能。但是由于泡沫混凝土的开孔率较高，导致泡沫混凝土的抗压强度严重偏低，使其应用范围受到很大的限制，同时由于泡沫混凝土中存在Na，K，等对气泡的破坏作用，使得其中的气孔多为开孔，即混凝土内部气孔为连通状，导致发泡水泥的抗渗透性很差，当发泡混凝土表面开裂或受到损伤后，极易吸收外来水分，严重降低了发泡混凝土的使用寿命。
[0004]有鉴于上述现有的泡沫混凝土中存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，通过计算公式精确控制水和钛石膏粉、矿渣粉以及硅酸盐水泥加入量，从而精确控制泥浆湿容重，使发泡混凝土中的开放的气孔率大大减少，提高发泡混凝土的强度和抗渗性能。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的是提供一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，精确控制泥浆湿容重，使发泡混凝土中的开放的气孔率大大减少，提高发泡混凝土的强度和抗渗性能，具有产业价值。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]本专利技术提供的一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下组分：钛石膏粉50～55份，矿渣粉18～22份，硅酸盐水泥20～25份，稳泡剂1～1.5份，水泥发泡剂1～1.5份，减水剂0.5～0.8份，氮掺杂二氧化硅0.8～1.2份，纳米氧化锌粉末0.5～0.8份，其制备方法如下：
[0008]S1、将钛石膏粉、矿渣粉和硅酸盐水泥干混均匀，按0.4～0.5水灰比加水，并加入稳泡剂搅拌均匀；
[0009]S2、向搅拌好的泥浆中添加适量减水剂、水泥发泡剂、氮掺杂二氧化硅和纳米氧化
锌粉末，并控制搅拌速度和时间，使得所得到的发泡体湿容重控制在1.05～1.45g/cm3；
[0010]S3、将发泡体注入模具中成型，脱模后置于密闭釜内，釜内通入蒸汽，在压力为1.15～1.20MPa的条件下转化7～8h，最后在自然条件下干燥至恒重，得到高强度泡沫轻质混凝土。
[0011]本专利技术中，钛石膏在原料中占比过半，在钛石膏含量如此之高的前提下要想得到高强度泡沫混凝土，以往大多是依靠往其中添加具有高强度的骨料或水硬性胶凝材料并辅以多种外加剂方可保证泡沫混凝土的强度。其次，本专利技术采用了与以往完全不同的手段，具体而言，本专利技术先通过严格控制泥浆的湿容重并在发泡过程中严格控制减水剂的用量和搅拌时间，进而控制发泡体的湿容重，在此基础上，再利用高压蒸汽将钛石膏中的部分CaSO4和水泥的水化产物在高温、高压条件下发生化学反应生成提供力学强度的钙矾石，部分CaSO4和Fe2O3反应充分转化成含硫CaFe2O4等网状矿物，部分CaSO4和TiO2反应生成钙钛矿，由此提高钛石膏自身组分之间及其与其它组分之间的结合强度，从而保证了干燥后的泡沫混凝土产品的整体抗压强度。且Fe2O3能够与纳米氧化锌和氮掺杂二氧化钛共同作用，使泡沫混凝土在可见光照下对有毒有害的有机物具有降解作用，一方面提高了发泡混凝土的自清洁能力，另一方面通过对有机物的降解，避免了有机物对发泡混凝土的腐蚀，延长了发泡混凝土的使用寿命。
[0012]进一步的，水泥发泡剂是植物蛋白和动物蛋白复合发泡剂。
[0013]进一步的，减水剂是砷酸改性聚羧酸减水剂或亚砷酸聚羧酸减水剂。
[0014]进一步的，矿渣粉的比表面积≥450m2/kg。
[0015]进一步的，硅酸盐水泥为42.5#水泥。
[0016]进一步的，步骤S1中，控制钛石膏粉、矿渣粉、硅酸盐水泥和水的加入量，从而使得搅拌均匀后所得到的泥浆湿容重为2.1～2.3g/cm3。
[0017]进一步的，步骤S1控制钛石膏粉、矿渣粉、硅酸盐水泥和水的加入量的计算公式如下：
[0018][0019]其中，m为水的加入量，单位为份数，M为钛石膏粉、矿渣粉和硅酸盐水泥的总加入量，单位为份数，ρ1为所述泥浆湿容重的最小值，单位是g/cm3，ρ2为所述发泡体湿容重的最小值，单位是g/cm3，P为回归参数。
[0020]随着钛石膏含量的提高，混凝土达到相同坍落度时的水的用量显著提高，尤其对于低水胶比高强混凝土，倒筒时间明显提高，即拌合物粘度增大，因此过多的钛石膏的加入会加大体系需水量，从而降低混凝土拌合物性能，因此本专利技术中，采用上述公式通过湿容度和钛石膏等固体材料的质量对体系中的加水量进行控制，在保证了坍落度的同时，保证发泡混凝土的抗渗性能和孔隙率。
[0021]进一步的，稳泡剂为蛋白质类稳泡剂。
[0022]进一步的，步骤S2中，先快速搅拌30～40s，搅拌速度为100rmp/min，再中速搅拌20～30s，搅拌速度为50rpm/min。通过快速搅拌和缓慢搅拌的制备方法，使孔径大的混凝土和孔径小的混凝土在密度以及应力变化上具备梯度的特点，进一步提高泡沫混凝土的强度和抗渗性能。
[0023]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术通过计算公式精确控制水和钛石膏粉、矿渣粉以及硅酸盐水泥加入量，从而精确控制泥浆湿容重，使发泡混凝土中的开放的气孔率大大减少，提高发泡混凝土的强度和抗渗性能。
具体实施方式
[0025]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，对依据本专利技术提出的一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
[0026]实施例1
[0027]一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，包括如下组分：钛石膏粉50份，矿渣粉18份，硅酸盐水泥20份，稳泡剂1份，水泥发泡剂1份，减水剂0.5份，氮掺杂二氧化硅0.8份，纳米氧化锌粉末0.5份，其制备方法如下：
[0028]S1、将钛石膏粉、矿渣粉和硅酸盐水泥干混均匀，按0.4～0.5水灰比加水，并加入稳泡剂搅拌均匀；
[0029]S2、向搅拌好的泥浆中添加适量减水剂、水泥发泡剂、氮掺杂二氧化硅和纳米氧化锌粉末，并控制搅拌速度和时间，使得所得到的发泡体湿容重控制在1.05～1.45g/cm3；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，其特征在于，按照重量份数计算，包括如下组分：钛石膏粉50～55份，矿渣粉18～22份，硅酸盐水泥20～25份，稳泡剂1～1.5份，水泥发泡剂1～1.5份，减水剂0.5～0.8份，氮掺杂二氧化硅0.8～1.2份，纳米氧化锌粉末0.5～0.8份，其制备方法如下：S1、将钛石膏粉、矿渣粉和硅酸盐水泥干混均匀，按0.4～0.5水灰比加水，并加入稳泡剂搅拌均匀；S2、向搅拌好的泥浆中添加适量减水剂、水泥发泡剂、氮掺杂二氧化硅和纳米氧化锌粉末，并控制搅拌速度和时间，使得所得到的发泡体湿容重控制在1.05～1.45g/cm3；S3、将发泡体注入模具中成型，脱模后置于密闭釜内，釜内通入蒸汽，在压力为1.15～1.20MPa的条件下转化7～8h，最后在自然条件下干燥至恒重，得到所述高强度泡沫轻质混凝土。2.根据权利要求1所述的一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，其特征在于，所述水泥发泡剂是植物蛋白和动物蛋白复合发泡剂。3.根据权利要求1或2所述的一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，其特征在于，所述减水剂是砷酸改性聚羧酸减水剂或亚砷酸聚羧酸减水剂。4.根据权利要求1所述的一种高强度泡沫轻质混凝土的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤亚威，谷波，
申请(专利权)人：江苏兆通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：