一种轻质、高比强泡沫混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轻质、高比强泡沫混凝土及其制备方法，属于混凝土制备技术领域。所述轻质、高比强泡沫混凝土按质量份数计，由以下组分组成：水泥220

A lightweight, high specific strength foam concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种轻质、高比强泡沫混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土制备
，尤其是一种轻质、高比强泡沫混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，泡沫混凝土作为一种新型轻质多孔环保建筑材料，因其比强高、耐火隔热、吸音、耗能减震等优点，越来越广泛地应用在实际建筑工程的各个领域，对泡沫混凝土的研究也越来越多。目前来说，对泡沫混凝土的研究多数集中于密度在800kg/m3以上的泡沫混凝土，对密度小于800kg/m3的超轻质泡沫混凝土研究较少。而部分集中于降低泡沫混凝土的密度(一般密度<300kg/m3)方面的研究，虽然取得了预期的成效，但却是以牺牲强度为代价，所得到的泡沫混凝土强度基本均小于1MPa，难以满足实际工程中对强度的需求，限制了泡沫混凝土的发展。干密度500kg/m3以下的泡沫混凝土强度很低，甚至低于1Mpa，难以满足实际应用中对强度的需求，限制了泡沫混凝土的发展。
[0003]泡沫混凝土相比普通的混凝土，其内部含有大量孔隙。正是由于这些孔隙的存在，泡沫混凝土的密度得以减小，赋予了其轻质的特点，但同时也导致了强度的降低，轻质和高强存在着不可避免的矛盾。一般的，随着孔隙率的增大，泡沫混凝土的密度减小，强度降低。而在孔隙率相同的情况下，孔的形状、大小和分布对强度起到了决定性作用。研究表明，相同空隙率条件下，细小均匀的孔的泡沫混凝土较大而分散的孔的泡沫混凝土强度更高。
[0004]根据《JGJT 341
‑
2014泡沫混凝土制备应用技术规程
‑r/>改》，根据泡沫混凝土设计干密度可以计算出各原材料组分(水泥、水、泡沫、掺合料)的量，但多数人在使用该规范进行计算的过程中会忽略了泡沫中含有的水。根据实际实验结果我们发现如果不考虑泡沫部分的水会导致制备的浆体过稀，制备的成品成型慢、强度低、也无法达到设计干密度。
[0005]泡沫混凝土浆体制备过程中各组分的投入顺序会对成品性能、周遭环境产生一定影响，例如搅拌过程中容易产生扬尘、浆体制备时容易出现消泡(泡沫破裂)现象，这意味着需要对实验材料投入顺序列入考虑。泡沫混凝土制备过程中的消泡现象极易引起最终成品内部孔隙分布不均匀，导致成品强度下降明显。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一是提供一种轻质、高比强泡沫混凝土，该泡沫混凝土实现了在轻质领域下的高比强要求。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种轻质、高比强泡沫混凝土，按质量份数计，由以下组分组成：水泥220
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280份、硅灰11
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14份、粉煤灰22
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28份、物理发泡剂4.5
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7.8份、纤维2.2
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5.6份，稳泡剂0.2
‑
0.5份、憎水剂0.2
‑
1.5份、水110
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140份。
[0008]作为轻质、高比强泡沫混凝土进一步的改进：
[0009]优选的，所述物理发泡剂为动物蛋白、AES脂肪醇、K12、AOS、增稠剂和水按照1:4:0.25:0.25:0.25:7的质量比组成。
[0010]优选的，所述硅灰中80wt％以上粒径的细度小于1um，比表面积为20000
‑
28000m2/kg，所述硅灰的SiO2含量≥96wt％。
[0011]优选的，所述水泥为牌号为P.Ⅱ42.5的硅酸盐水泥。
[0012]优选的，所述粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为350
‑
380m2/kg。
[0013]优选的，所述憎水剂为聚羧酸减水剂且减水率大于30％。
[0014]优选的，所述稳泡剂的组分中包括硅树脂聚醚乳液。
[0015]优选的，所述纤维为长度为6
‑
10mm的玻璃纤维。
[0016]优选的，所述憎水剂的组分中包括无水氯化钙和油酸钠，其中无水氯化钙的含量≥96.0wt％，重金属≤0.001％。
[0017]本专利技术的目的之二是提供一种上述轻质、高比强泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
[0018]步骤1、称取相应质量份的水泥、硅灰、粉煤灰、物理发泡剂、纤维、稳泡剂、憎水剂和水，将物理发泡剂按照1:(25
‑
50)的比例用水稀释后进行初步发泡，得到泡沫；
[0019]步骤2、将水泥、硅灰、粉煤灰、纤维、稳泡剂和憎水剂混合搅拌均匀，然后加入余量水和步骤1制备的泡沫，搅拌均匀得到料浆；
[0020]步骤3、将料浆浇注入模，经过静置发泡形成试块，待试块凝结硬化后拆模放入混凝土标准养护室进行养护，即制得轻质、高比强泡沫混凝土。
[0021]本专利技术相比现有技术的有益效果在于：
[0022](1)本专利技术在设计泡沫混凝土的组分时考虑了泡沫中含有的水。通过泡沫密度及所需泡沫体积计算出泡沫中含水量，扣除该含水量，使得实际获得的样品的干密度与设计干密度吻合性更好。按照本专利技术中配比制备的轻质、高比强泡沫混凝土的干密度<700kg/m3，抗压强度≥5.0MPa。
[0023](2)本专利技术的泡沫混凝土组分上包括水泥220
‑
280份、硅灰11
‑
14份、粉煤灰22
‑
28份、物理发泡剂4.5
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7.8份、纤维2.2
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5.6份，稳泡剂0.2
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0.5份、憎水剂0.2
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1.5份、水110
‑
140份。通过控制稳泡剂、憎水剂、发泡剂稀释比例以及发泡速率来提高气泡的稳定性，使得泡沫混凝土内部孔隙更均匀；采用纤维、硅灰和粉煤灰增强泡沫混凝土的强度。
[0024]采用含有硅树脂聚醚乳液的稳泡剂能够控制气泡液膜的结构稳定性，使表面活性剂分子在气泡的液膜有秩序的分布，赋予泡沫良好的弹性和自修复能力
[0025](3)本专利技术采用物理发泡的方式即将发泡剂水溶液通过高压空气或是高速机械搅拌产生泡沫并加入浆体中，经过混合、搅拌、浇注成型、养护从而制得泡沫混凝土，操作难度较低且成品相对稳定。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1
[0028]一种轻质、高比强泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
[0029]步骤1、该泡沫混凝土干料按照质量份计数包含以下组分：水泥220份、硅灰11份、
粉煤灰22份、物理发泡剂4.5份、纤维2.2份，稳泡剂0.2份、憎水剂0.2份、水110份。
[0030]所述物理发泡剂的成分为动物蛋白、AES脂肪醇、K12、AOS、增稠剂和水。
[0031]所述物理发泡剂的稀释比例为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质、高比强泡沫混凝土，其特征在于，该混凝土按质量份数计，由以下组分组成：水泥220
‑
280份、硅灰11
‑
14份、粉煤灰22
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28份、物理发泡剂4.5
‑
7.8份、纤维2.2
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5.6份，稳泡剂0.2
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0.5份、憎水剂0.2
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1.5份、水110
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140份。2.根据权利要求1所述的轻质、高比强泡沫混凝土，其特征在于，所述物理发泡剂为动物蛋白、AES脂肪醇、K12、AOS、增稠剂和水按照1:4:0.25:0.25:0.25:7的质量比组成。3.根据权利要求1所述的轻质、高比强泡沫混凝土，其特征在于，所述硅灰中80wt％以上粒径的细度小于1um，比表面积为20000
‑
28000m2/kg，所述硅灰的SiO2含量≥96wt％。4.根据权利要求1所述的轻质、高比强泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥为牌号为P.Ⅱ42.5的硅酸盐水泥。5.根据权利要求1所述的轻质、高比强泡沫混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰，比表面积为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永敢，康子豪，刘灏天，华建，朱雨枫，刘王汉，龚清玉，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：