[发明专利]利用煤渣为原料的泡沫轻质土及其制备方法

权利要求书

1.一种利用煤渣为原料的泡沫轻质土，其特征在于，其原料组成包括：煤渣400～1000份、水泥200～500份、复合掺和料10～50份、泡沫群15～50份以及水100～300份。

2.如权利要求1所述的利用煤渣为原料的泡沫轻质土，其特征在于，所述煤渣为火电厂工业废渣，密度700～900kg/m³，组成成分包括比例为(40～50):(30～35):(4～20):(1～5)的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO；所述煤渣已经过筛及细化处理，粒径不大于5mm。

3.如权利要求1所述的利用煤渣为原料的泡沫轻质土，其特征在于，所述泡沫群使用复合发泡剂，所述复合发泡剂由发泡剂和稳泡剂复合物组成；

其中，发泡剂为小憎水基团类表面活性剂，活性物不低于86％；稳泡剂复合物为20％～50％大分子物质增粘剂与50％～80％表面活性剂类稳泡剂复合形成。

4.如权利要求1所述的利用煤渣为原料的泡沫轻质土，其特征在于，所述泡沫群的泡沫孔结构的圆度为1.2～1.8，平均Feret直径为0.1～0.45mm；

其中，平均Feret直径在0.1mm～0.3mm之间的泡沫占总数的80±5％，平均Feret直径在0.3mm～0.45mm之间的泡沫占总数的20±5％。

5.如权利要求1或4所述的利用煤渣为原料的泡沫轻质土，其特征在于，泡沫群密度在0.03～0.05g/mL，发泡倍数为15～30倍，半衰期为180～270min，1h沉降距为10～35mm，1h泌水率为25％～50％。

6.如权利要求1所述的利用煤渣为原料的泡沫轻质土，其特征在于，所述复合掺和料为聚丙烯短纤维、纤维素、水泥早强剂中的至少一种。

7.如权利要求1所述的利用煤渣为原料的泡沫轻质土，其特征在于，煤渣、水泥、复合掺和料和水形成的浆料在未加入泡沫群时，浆料的流动度在160～220mm，剪切速率为10s^-1时，粘度在5～10Pa·s。

8.一种如权利要求1～7任一所述的泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、煤渣细化处理；

S2、料浆制备：将水泥、复合掺和料按照比例投入一级搅拌锅，以60～80r/min的转速搅拌30～60s，待水泥和复合掺和料混合均匀后，将水分成两份，向混合料中加入一份水继续搅拌1～2min，随后加入S1中所述细化处理后的煤渣和剩余一份水，搅拌2～3min，确保料浆均匀、无沉积后，将料浆经排料管排向二级搅拌锅；

S3、泡沫群制备：将复合发泡剂与水混合，对发泡剂进行合理稀释，随后向复合发泡剂中加入压缩空气，通过发泡装置制得细密、稳定的泡沫群接入一级搅拌锅的输出管；

S4、混合搅拌：S2中所述一、二级搅拌锅之间的排料管与泡沫输出管连接，料浆由一级搅拌锅通过排料管向二级搅拌锅传输过程中，通过排料管上的泡沫输出管道使泡沫群与料浆初步混合，同步投入二级搅拌锅进一步混合搅拌，确保泡沫群分布均匀，且料浆无沉积；

S5、浇筑养护：泡沫群和料浆混合工作完成后，通过泵送机与管道将泡沫轻质土泵送至浇筑区域进行浇筑，浇筑时尽可能保持出料口水平并贴近浇筑面，并同时进行人工找平，浇筑完成后覆盖薄膜进行养护。