[发明专利]一种赤泥改性泡沫轻质土及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种赤泥改性泡沫轻质土及其制备方法和应用。各原料的重量份比为：赤泥25‑50份、掺合料15‑50份、纤维0.3‑2.5份、激发剂1‑30份、表面活性剂0.3‑1.0份、发泡剂0.5‑20份、减水剂0.5‑1.8份。解决了因为泡沫轻质土不含粗骨料，且水灰比较大，因此泡沫轻质土的干缩性大，极易在凝结硬化过程中产生干缩裂缝的问题。

技术领域

本发明属于泡沫轻质土技术领域，具体涉及一种赤泥改性泡沫轻质土及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

泡沫轻质土也称为气泡混合轻质土、泡沫水泥轻质土、泡沫混凝土，是一种介于土体和普通水泥混凝土之间的一种无机合成材料。它是用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与水泥基胶凝材料、水及掺合料、外加剂等按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。它的突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。泡沫水泥轻质土具有良好的流动性、水硬性、施工性及经济性等特点，应用前景非常广阔，主要用于路基填方、软基处理、桥头处理、公路扩幅、桥台背填筑应用等方面。由于对泡沫轻质土的材料组成、施工工艺等研究不充分，导致其生产成本较高，出现易塌陷、强度低、结构不均匀等性能不稳定的问题，因此在实际工程应用中有一定的局限性。

目前已有部分学者致力于泡沫轻质土的深入研究，大多数集中于泡沫轻质土力学性能、矿物掺合料和发泡剂的稳定性上。有研究公开了一种煤矸石基泡沫轻质土及其制备方法，把水泥、煤矸石、粉煤灰和脱硫石膏作为基本胶凝材料，提高了气泡轻质土的强度，降低了制作成本。有研究公开了一种微粉泡沫轻质土及其制备方法，将骨料加工过程中产生的粉尘加入泡沫轻质土中，大量利用微粉废弃物，降低了生产成本。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种赤泥改性泡沫轻质土及其制备方法和应用。解决了因为泡沫轻质土不含粗骨料，且水灰比较大，因此泡沫轻质土的干缩性大，极易在凝结硬化过程中产生干缩裂缝的问题。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种赤泥改性泡沫轻质土，包括水和基料，基料包括如下重量份的原料：赤泥25-50份、掺合料15-50份、纤维0.3-2.5份、激发剂1-30份、表面活性剂0.3-1.0份、发泡剂0.5-20份、减水剂0.5-1.8份。

赤泥改性泡沫轻质土是一种以赤泥为主要原料的泡沫轻质土，泡沫轻质土是一种不含粗骨料的轻质土。现有的泡沫轻质土是泡沫与水泥浆混合得到的物质，主要成分是水泥，水泥为作为泡沫轻质土中的胶凝材料，胶凝材料是一种能从浆体变成坚固的石状体的物质。本发明中是将赤泥作为胶凝材料，相比于现有的以水泥为胶凝材料或水泥和赤泥共同作为胶凝材料的泡沫轻质土相比，主要成分发生了较大的变化。如果以水泥或水泥和赤泥为胶凝材料的泡沫轻质土，因为不含粗骨料，并且由于泡沫轻质土本身的水灰比较大，所以制成的泡沫轻质土会存在干缩性大，极易在凝结硬化的过程中产生干缩裂缝的问题。

本发明针对泡沫轻质土不含粗骨料、水灰比较大的特点，利用赤泥为主要成分，再通过掺合料的配合比例及添加纤维成分，作为胶凝材料的辅助主要成分，使胶凝材料具有水泥胶凝材料的性质，最重要的能够解决水泥或水泥和赤泥共同作为胶凝材料支撑的泡沫轻质土，成型后产生干缩裂缝的问题。

纤维能提高泡沫混凝土的强度而不降低质量轻、密度低等特性，能有效地增加泡沫混凝土的韧性，很好地减少干收缩的现象，对提高泡沫混凝土抗冲击、抗折和抗疲劳有一定效果。纤维材料与混凝土胶凝材料之间有良好的粘结性，并且能够较好地相互作用。有较为可观的强度，能够传递应力。由于纤维可以割裂气泡，从而具有发泡作用，加之纤维乱向分布起到支撑料浆的作用，添加纤维可以降低泡沫混凝土导热系数。

加入掺合料可以提高泡沫轻质土的应用性能。