[发明专利]一种高强结构稳定型泡沫混凝土材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强结构稳定型泡沫混凝土材料的制备方法，属于混凝土材料技术领域。本发明技术方案采用次亚磷酸钠的自身还原效应与形核诱导剂的协同作用，生成的氢化物吸附于镍颗粒表面，有效制备镍系催化剂并催化制备异形结构的碳纤维材料，所以本发明技术方案采用炭气凝胶材料为团聚载体，通过炭气凝胶材料具有的优异的比表面积和结构形态，通过负载的炭纤维材料，气凝胶材料在发泡水泥孔隙中形成具有多条“触手”结构的填充材料，这样的材料和材料之间，通过“触手”之间的集合和缠结，在空间位置上形成有效的三维交织的结构，在一定程度上有效改善材料的结合性能，使其结构更加紧密。

技术领域

本发明涉及一种高强结构稳定型泡沫混凝土材料的制备方法，属于混凝土材料技术领域。

背景技术

我国的建筑能耗呈现逐年增长的趋势，约占全国能源总消耗量的30%，因此对于能源、资源紧缺的我国，建筑节能十分重要且必要。普及新型建筑保温材料不但可以节省大量能源，而且能取得可观的经济效益，是实现建筑节能的有效途径。目前我国政府和社会不断重视新型建筑材料的开发和应用，鼎力推广墙体材料改革与建筑节能政策，发展具有节能、利废、保温、轻体、隔热等优点的新型建筑材料逐渐会成为新的趋势。建筑市场上的保温材料，按材料类型可以分为有机保温材料和无机保温材料。与有机保温材料相比，无机保温材料具有高强、安全、耐久等突出优点，保温性能也不断提高。最常见的无机保温材料是以硅酸盐水泥为基体制成的泡沫混凝土。与硅酸盐水泥相比，以偏高岭土、粉煤灰等铝硅质原料在碱激发条件下制备的地质聚合物是一种新型绿色无机胶凝材料，具有原料来源广泛、制备工艺简单、过程绿色以及强度高、耐腐蚀、耐高温等优点，近年来得到广泛研究。随着现代科技的快速进步和经济的迅猛发展，水泥混凝土的需求量的急剧增加，给人们带来许多环境保护和可持续发展的问题。据估算，每生产一吨硅酸盐水泥的同时就要向大气中排放一吨的二氧化碳。这不仅严重地污染着大气，还导致和加剧所谓的温室效应的产生，使全球环境日益恶化、气温变暖、海平面上升及重大自然灾害的频繁发生，造成世界每年的直接损失达千亿美元以上。如果对此不加以重视并寻找出有效的措施加以解决，将会给人类的生存条件带来灾难性的后果。由于人类生存的环境日益恶化，建筑物的使用环境也日趋恶劣，特别是随着人类的生产及生活空间逐渐向地球深部和深海发展，对建筑物的混凝土耐久性要求越来越高。而采用传统硅酸盐水泥混凝土的建筑物因耐久性问题，通常使用寿命在50～100年左右。所以传统硅酸盐水泥的持续生产对人类赖以生存的环境负荷越来越大，其弊端也暴露无遗。

以水泥基胶凝材料、掺合料等作为主要的胶凝材料，通过加入外加剂和水制成料浆，也可以加入部分颗粒状轻质骨料制成料浆，经过发泡剂发泡，浇筑成型、养护而成的含有大量的、微小的、独立的、均匀分布气泡的轻质混凝土材料即为泡沫混凝土。传统的泡沫混凝土是用物理发泡的方法将泡沫剂制备成泡沫，再把泡沫加入到以水泥基胶凝材料、掺合料、外加剂和水制成的料浆中，并浇筑成型、养护而成。泡沫混凝土主要有以下几种分类。按胶凝材料种类可分为：水泥、石膏、碱矿渣泡沫混凝土；根据体积密度的不同分为：保温、承重、承重兼保温泡沫混凝土；按发泡方式可分为：泡沫剂物理发泡、充气、化学发泡、搅拌发泡；按骨料种类可分为：聚苯颗粒、膨胀珍珠岩、陶粒、膨胀矿渣等；按生产工艺可分为：工厂预制、现场浇筑；按应用领域可分为：园林景观、特殊工程、工业用、环保工程泡沫混凝土。泡沫混凝土的生产工艺简单，具有质轻、保温隔热、抗震、隔音耐火等诸多优点。制备泡沫混凝土的方法主要有两种：一种是将混凝土料浆和发泡剂同时放在搅拌锅中，进行搅拌制备的方法；另一种是先将泡沫预制好再加入到拌合好的混凝土料浆中进行拌合的方法。而二者的区别主要在于泡沫的加入顺序。一般而言，预制泡沫混合法用于远距离的泵送，利用混合搅拌法所制备出来料浆不能用于泵送和现场浇筑。