[发明专利]一种轻质泡沫混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种轻质泡沫混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

泡沫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。

泡沫混凝土的密度通常在400～1600kg/m³，具有隔热、隔音、轻质、调湿、吸能、吸声、可泵送现浇等多种特性，现已成为建筑节能减排领域的研究热点，广泛应用在地暖绝热层、屋顶绝热层、墙体自保温、回填工程等方面。

泡沫混凝土具有体积密度小、保温隔热的特点，在建筑领域和功能型建筑制品生产等方面应用越来越广泛。目前泡沫混凝土的制备方法主要包括以下两种：一种为预制泡沫混合法，即先制备出泡沫，再将制备出的泡沫与水泥浆混合；另一种为混合搅拌法，即混凝土的拌合与发泡同时进行。一般情况下，采用预制泡沫混合法制备出的泡沫混凝土具有良好的流动性能，可以进行远距离泵送，而采用混合搅拌法制备出的泡沫混凝土则一般不能用于泵送和现场浇筑。泡沫混凝土的强度随着引入泡沫而产生孔隙率的增加而降低，引入泡沫越多，孔隙率越大，容重越小，其强度下降幅度就越大，尤其在超轻泡沫混凝土的制备过程中，由于强度偏低，故对胶凝材料的性能要求很严格，不仅要求所采用的胶凝材料具有较高的早期强度、较快的凝结时间，还要具备早期强度发展较快、后期强度较高等特点。目前的轻质泡沫混凝土还存在力学性能较低，抗压性能不佳的问题，因此，研究开发以普通水泥为主要胶凝材料、经济耐久、性能优异的新型轻质泡沫混凝土势在必行。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统泡沫混凝土抗压强度和耐水性不佳的问题，提供了一种轻质泡沫混凝土及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种轻质泡沫混凝土，是由以下重量份数的原料组成：30～40份水泥，90～100份河沙，10～20份硅灰，10～20份粉煤灰，10～20份矿渣，60～70份水，8～10份减水剂，10～20份硅烷偶联剂，10～20份改性发泡剂；

所述改性发泡剂的改性方法为：

（1）按重量分数计，将30～40份纳米二氧化硅，20～30份纳米氧化铝，40～50份水，5～6份粘结剂，20～30份桃胶液，5～6份氟化钠和5～6份纳米锌粉，搅拌混合，得混合浆料；

（2）用电喷法将混合浆料缓慢滴入液态氮中，形成分散的微球颗粒；

（3）将微球颗粒进行冷冻干燥，得具有气孔结构的微球颗粒；

（4）将具有气孔结构的微球颗粒置于管式炉，高温炭化，逐级升温，高温烧结，得多孔陶瓷微球；

（5）将桃胶液注满柱状玻璃容器，向柱状玻璃容器中加入桃胶液质量10～15%的多孔陶瓷微球，静置，收集悬浮于玻璃容器中间段的多孔陶瓷微球，洗涤，得筛选陶瓷微球；

（6）将筛选陶瓷微球置于流化床反应器中，并向流化床反应器中通入载有三甲基铝的氮气，向流化床反应器中通入含水氮气，干燥，得预处理多孔陶瓷微球；

（7）按重量分数计，依次取10～20份预处理多孔陶瓷微球和50～60份冰晶石，先将冰晶石高温熔融，再加入预处理多孔陶瓷微球，电解，降温，即得改性发泡剂。

所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥中的任意一种。

所述河沙细度模数为3.3～2.3。

所述矿渣为高炉矿渣，粒化高炉矿渣或矿渣棉中的任意一种。

所述减水剂为木质素磺酸钙减水剂，三聚氰胺高效减水剂或脂肪族高效减水剂中的任意一种。

所述硅烷偶联剂型号为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。

（1）所述粘结剂为聚乙烯醇，淀粉或羟甲基纤维素中的任意一种。

（1）所述桃胶液的制备过程为：将桃胶与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌溶解，即得桃胶液。

（2）所述电喷法为：将所述陶瓷浆料置于容器中并使容器与一金属针孔连通，在金属针孔的下方设置一装有液态氮的金属容器，在金属针孔与金属容器之间形成电场，通过电场力的作用将陶瓷浆料滴入液态氮中；所述金属针孔直径为50～100μm。

（5）所述柱状玻璃容器高度为80cm，直径为10～15cm；所述玻璃容器中间段为高度为30～50cm段。