一种轻质泡沫混凝土制造技术

本发明专利技术公开一种轻质泡沫混凝土，属于轻质混凝土技术领域。本发明专利技术发泡混凝土包括以下重量份的原料制备而成：水泥100

【技术实现步骤摘要】
一种轻质泡沫混凝土


[0001]本专利技术属于轻质混凝土
，具体涉及一种轻质泡沫混凝土。

技术介绍

[0002]现代土木工程不断地对结构构件的质量、能源效率和消防安全提出新的要求。这些需求的解决方案之一是轻质混凝土的应用。轻质混凝土的基本特点是体积密度更低，保温性能更好，这是和普通混凝土一个重要的区别。目前，混凝土作为一种现代复合材料，不仅被视为一种建筑材料，还被视为一种保温材料或美学建筑饰面。从抗震的角度来看，轻集料混凝土具有自重低的优点。此外，轻集料通常是膨胀材料，因此对隔音和隔热非常有效。用轻集料混凝土部分或全部代替普通质量混凝土能通过减少结构的恒载产生相当大的好处。
[0003]轻质混凝土制备方法主要有发泡法、填充法等制备方式。发泡混凝土又称为空气混凝土，其具有密度低，自重轻，保温性能优良、隔音降噪性能好。因此，将其作为建筑结构中的隔断、保温和填充材料，具有极大的经济价值和广泛的应用前景。
[0004]泡沫混凝土，通常是将水泥与粉煤灰(其主要成份为SiO2、Al2O3，比较规则的球形玻璃微珠)、钙质材料、水及各种外加剂、发泡剂通过机械方法经混合搅拌浇注成型，最终养护而成的一种多孔材料。泡沫混凝土就泡沫形成方式而言，可分为物理发泡和化学发泡。
[0005]近年来，泡沫混凝土作为行业热点材料，如CN103864382A公开了一种保温隔音的轻质泡沫混凝土，具有良好的保温隔音效果，并且还能满足行业国标的各项指标；CN107098641A公开了一种轻密度的泡沫混凝土，具有重量轻、力学性能优异等优点，适用于室外养护路面领域的应用；CN209703776U公开一种泡沫混凝土轻质球制作的保温棚外墙体，具有良好的保温作用，适用于养护墙体等领域。这些现有技术充分显示了泡沫混凝土作为一种新型混凝土材料，有望逐渐取代传统混凝土，作为室外墙体、路面以及其它基建工程的基础材料，应用于各种建筑工程领域。
[0006]但随着泡沫混凝土作为建筑材料的应用范围越来越广，它也逐渐暴露出一些缺陷，其中最明显的一个缺陷在于，由于泡沫混凝土存在大量的气孔，泡沫混凝土强度、隔音隔热性能不够高，无法做到性能的兼顾，综合性能较差。
[0007]另外，目前常用的化学发泡剂如双氧水、碳化钙、铵盐、铝粉。双氧水反应生成的气体为氧气，具有助燃作用；铵盐反应产生的气体为氨气，有毒有害；碳化钙和铝粉产生的气体乙炔和氢气，易燃易爆；而且，以上发泡剂加入水泥浆体后，反应很快开始进行，发泡速率难以控制。
[0008]因此目前发泡混凝土的制备和应用中，存在各种各样的问题，如何开发一种安全、无污染并且综合性能优异的发泡混凝土，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术针对现有技术中存在的问题，提供一种安全环保的发泡混凝土，同时公开
其制备方法，所得发泡混凝土具有良好的孔隙分布，强度性能、隔热隔音性能得到全面提升。
[0010]为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0011]一种轻质泡沫混凝土，包括以下重量份的原料制备而成：水泥100
‑
120份、粉煤灰10
‑
20份、标准砂5
‑
10份、稳泡剂1
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3份、减水剂1
‑
3份、改性动物蛋白发泡剂3
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5份、聚合纤维0.5
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1.5份、有机胶粉0.8
‑
1.2份。
[0012]优选的，所述水泥为42.5等级的普通硅酸盐水泥。
[0013]优选的，所述稳泡剂为月桂醇和椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱按照质量比1:1混合得到。
[0014]优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
[0015]优选的，所述改性动物蛋白发泡剂的制备方法为：
[0016](1)将动物蹄角粉与氢氧化钙按照质量比10:1混合，按照固液比1g：50ml加入水，恒温100℃反应6
‑
8h后，得到动物蛋白母液；
[0017](2)将步骤(1)得到的动物蛋白母液和水按照1:40的质量比进行稀释，制取动物蛋白稀释液；将0.5
‑
0.8g的椰油酰基甘氨酸钠和10
‑
20m L的硅溶胶加入到1L的动物蛋白稀释液中，搅拌混合均匀，得到改性动物蛋白发泡剂。
[0018]更优选的，步骤(1)所述动物蹄角粉为猪、牛、羊蹄角粉中得一种或者几种混合。
[0019]更优选的，步骤(2)所述硅溶胶为纳米级硅溶胶水溶液，粒径为10
‑
30nm，硅溶胶含量为28
‑
30％。
[0020]优选的，所述聚合纤维为聚丙烯纤维和/或聚丙烯腈纤维。
[0021]优选的，所述有机胶粉为300目的丁腈橡胶粉。
[0022]一种轻质泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)按重量份将水泥、粉煤灰、标准砂、稳泡剂、减水剂、聚合纤维、有机胶粉置于搅拌机内，按照水胶比0.4，加入水搅拌均匀，得到预混料；
[0024](2)制备改性动物蛋白发泡剂；
[0025](3)将改性动物蛋白发泡剂在高速搅拌器下搅拌制成泡沫，并缓慢加入到步骤(1)的预混料中，持续搅拌10
‑
20min，得到泡沫混凝土后进行使用即可。
[0026]本专利技术各原料均市售可得。
[0027]目前的化学发泡剂，所形成的气泡没有泡壁，所以稳定性差，而且泡径很难控制，加入到混凝土中后，所形成的气孔大小不均，导致混凝土整的强度性能以及隔音隔热性能均有不同程度的下降，并且存在的各种各样的污染和毒性，在实际应用中，并不受到市场的欢迎。
[0028]而蛋白类发泡剂具有更好的性能，原料易得，环境友好，具有良好的市场前景。但是蛋白类发泡剂，起泡性能不佳，同样的，应用于混凝土后，也存在着混凝土强度等综合性能下降的问题。
[0029]因此，本专利技术采用廉价的蹄角粉为原料，制备蛋白类发泡剂，同时在发泡过程中利用椰油酰基甘氨酸钠和硅溶胶对其进行混合改性，椰油酰基甘氨酸钠的添加可以大大降低液体表面的张力，增强起泡能力，减小气泡孔径，同时一定程度起到稳定气泡的作用；其次，纳米级别硅溶胶的加入，可以促进气泡在混凝土中的均匀分布，并将泡沫混凝土中原来较
大的孔隙分割成大量细小的孔隙，从而提高硬化浆体的密实度，进而起到细化孔径的作用，椰油酰基甘氨酸钠和硅溶胶协同作用，使得混凝土内部形成均一、稳定的形态，由此提升泡沫混凝土的强度性能、隔音隔热性能。同时纳米硅溶胶的主要成分为二氧化硅，可以促进水泥的二次水化反应，生成少量水化硅酸钙(C—S—H)凝胶，增加早期的抗压强度。
[0030]本专利技术还添加粉煤灰，粉煤灰可以改善泡沫混凝土试样的孔结构是由于粉煤灰具有“填充效应”和“微集料效应”，用其代替部分普通硅酸盐水泥时，在养护初期起到填充作用。聚合纤维的加入可以提升混凝土的强度性能。而有机胶粉丁腈的加入，对发泡混凝土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质泡沫混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料制备而成：水泥100
‑
120份、粉煤灰10
‑
20份、标准砂5
‑
10份、稳泡剂1
‑
3份、减水剂1
‑
3份、改性动物蛋白发泡剂3
‑
5份、聚合纤维0.5
‑
1.5份、有机胶粉0.8
‑
1.2份。2.根据权利要求1所述轻质泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥为42.5等级的普通硅酸盐水泥。3.根据权利要求1所述轻质泡沫混凝土，其特征在于，所述稳泡剂为月桂醇和椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱按照质量比1:1混合得到。4.根据权利要求1所述轻质泡沫混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。5.根据权利要求1所述轻质泡沫混凝土，其特征在于，所述改性动物蛋白发泡剂的制备方法为：(1)将动物蹄角粉与氢氧化钙按照质量比10:1混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成和，苑艺林，赵启祥，杨金梓，姚晓飞，马永超，梁振艳，任恒伟，孙钦謦，高峰，王锡虎，
申请(专利权)人：老兵老兵山东建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：