[发明专利]一种复合纤维增强泡沫混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合纤维增强泡沫混凝土，可用于外墙保温、屋面保温以及制作非承重墙体。属于建筑材料领域，

技术背景

我国正在倡导绿色经济、低碳经济，因此，废弃物资源化利用、建材的轻质化、低环境负荷和保温节能已经成为当今建筑材料的低碳经济的重要手段。

混凝土作为用量最大的建筑材料，具有使用范围广，价格便宜、易浇筑成型坚固耐久等特点，在二十一世纪内仍将是我国现代工程建设无法替代的主要建筑材料。但是混凝土材料存在一个严重的缺陷是容易收缩开裂，工程中常将素混凝土与钢筋或纤维配合使用抑制混凝土的收缩开裂。普通混凝土的弹性模量约为30Gpa，掺加弹性模量更高的钢纤维或玻璃纤维能够显著改善其收缩开裂程度。但是低弹性模量的有机纤维或者植物纤维对混凝土干燥收缩开裂没有明显的抑制作用。

泡沫混凝土具有轻质、保温、隔热、隔音、耐火和吸震性能，密度一般为300-1200kg/m³，导热系数0.08-0.25W/(m·K)之间，可用于生产砌块、轻质板材，也可用于地沟填埋、桥台浇筑、外墙及屋顶保温隔热等领域，是一种多功能、环境友善的新型建筑材料。但是，泡沫混凝土由于疏松多孔，强度低，且尤易于收缩开裂。如何经济有效地解决泡沫混凝土的收缩开裂问题，是关乎其实际应用的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合纤维增强泡沫混凝土配方，该泡沫混凝土利用工农业废弃物粉煤灰、植物纤维等资源，并且低能耗、轻质、保温隔热、具有良好施工性能。

本发明的另外一个目的是公开该泡沫混凝土制备方法。

为了达到上述目的，本发明的发明人长期研究发现泡沫混凝土的弹性模量随表观密度降而降低，对于高度多孔的泡沫混凝土，其弹性模量可降到1Gpa以下，为此本发明采用掺加有机纤维和植物纤维，达到有效降低其收缩开裂程度并显著提高其抗折强度。本发明的具体技术方案如下：

本发明的复合纤维增强泡沫混凝土各组分采用如下重量份数：

粉煤灰0-400，水泥100-900，砂500-1000，水300-600，有机纤维0.4-1，植物纤维1-3，早强剂0.2-15，发泡剂3-20，减水剂0.5-4，保水剂0.5-2。

所述水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中I级或II级粉煤灰；所述有机纤维为聚丙烯纤维，长度为3～18mm；所述植物纤维为木质素纤维，长度为3～10mm；所述早强剂为三乙醇胺或CaCl₂；所述发泡剂为动物胶类表面活性剂；所述减水剂为聚羧酸类高性能减水剂；所述保水剂为纤维素醚类物质。

复合纤维增强泡沫混凝土的制备方法包括以下几个步骤：

第一步，按重量份数将粉煤灰0-400，水泥100-900，砂500-1000，有机纤维0.4-1，植物纤维1-3，保水剂0.5-2一起放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；

第二步，按质量份数将早强剂0.2-15，减水剂0.5-4与水300-600充分混合，然后倒入搅拌器中搅拌至拌合物均匀；

第三步，按质量份数将发泡剂3-20倒入发泡机中发泡，将泡沫直接分两次加入搅拌器中搅拌，搅拌均匀后测量容重并浇筑成型，标准养护28d。

本发明的优点：

1.本发明选用了低模量的有机纤维以及植物纤维对泡沫混凝土进行改性，明显抑制了泡沫混凝土的收缩开裂现象，并显著提高了泡沫混凝土的抗折强度。由于使用了粉煤灰和植物纤维等工农业废弃物，与其它纤维改性泡沫混凝土相比，降低了生产成本，扩大了泡沫混凝土的应用范围。

2.本发明制备的泡沫混凝土配方简单，工作性好，稳泡时间长，质量轻，导热系数低，适用于外墙保温、屋面保温以及制作非承重墙体。

具体实施方式：

实施例1

第一步，按重量份数称量300公斤粉煤灰，700公斤水泥，1000公斤砂，水500公斤，0.8公斤聚丙烯纤维(有机纤维)，1.4公斤木质素(植物纤维)以及0.8公斤保水剂一起放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；

第二步，按质量份数将早强剂CaCl₂ 13公斤，减水剂2公斤与水300-600公斤充分混合，然后倒入搅拌器中搅拌至拌合物均匀；

第三步，按质量份数将发泡剂6公斤倒入发泡机中发泡，将泡沫直接分两次加入搅拌器中搅拌，搅拌均匀后测量容重并浇筑成型，标准养护28d，制成表观密度为400-650kg/m³的泡沫混凝土，其抗收缩开裂能力提高50％，抗折强度提高50％，导热系数为0.10-0.18W/(m·K)。