[发明专利]一种轻质节能泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质节能泡沫混凝土及其制备方法。本发明轻质节能泡沫混凝土由如下质量百分比的组分组成：30～50％水泥砂浆、0.5～5％熟石灰、5～15％黏土、3～12％粉煤灰、1～3％增塑剂、1～5％改性发泡剂、0.5～2％分散剂、1～3％减水剂、25～35％水，其中改性发泡剂采用三羟甲基丙烷和氯化亚砜反应，再通过氢化钛和纳米氧化铝生成的复合物改性后制备而成，轻质节能泡沫混凝土通过发泡‑浆料‑拌合‑养护的工艺加工成型。与现有技术相比，本发明制备的轻质节能泡沫混凝土具有良好的孔隙结构和力学强度、质地轻、干缩率低。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种轻质节能泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

泡沫混凝土是将预制泡沫引入水泥或砂浆中制成的一种轻质保温材料。泡沫混凝土因其密度低、耐火性能好、流动性大、导热系数低而在建筑中得到了广泛的应用。然而，泡沫混凝土也存在力学性能差、收缩率高、能耗高、开裂风险大等缺点，限制了其应用。为了缓解这些问题，人们通过优化孔隙形状，减小孔隙尺寸，并向水泥浆体中添加硅灰、粉煤灰、纤维和其他填料进行了许多研究。与其他方法相比，优化孔隙分布是提高泡沫混凝土力学性能最重要、最有效的途径之一。在泡沫混凝土中引入与泡沫混凝土的力学性能和孔隙结构密切相关的预制泡沫材料，产生大量空隙，制备水泥浆体中无泌水和气泡聚集的超稳定泡沫可以显著改善泡沫混凝土的性能。

专利号CN110041095A公开了一种节能轻质泡沫混凝土的制备方法。该发明的水泥砂浆原材料易购，生产工艺不复杂，简单易于生产，使用过程中方便并能均匀使用，满足生产的稳定性，并且提高了生产效率，使用不破坏环境的电厂、矿山、建筑工地等的废弃物(不大于0.5CM粉煤灰、炉灰、炉渣等可直接利用)，及0.01％发泡剂(自主研发生产)、2％外加剂(自主研发生产、25％水泥(标号42.5)混合制成品，每立方米800公斤左右(轻质环保节能建筑材料)、无龟裂现象产生、整体平整度好、节约能源、增强隔音、保温效果好、无龟裂现象产生、整体平整度好。但是该节能轻质泡沫混凝土采用的是茶皂素作为发泡剂，发泡效果差，能源浪费大，长期使用易龟裂。

CN113336492B公开了一种耐久型泡沫混凝土及其制备方法，混凝土包括如下原料：水泥、粉煤灰、松香型发泡剂、表面活性剂、改性碱木质素、水、减水剂、早强剂，所述改性碱木质素由含氟酰氯在碱催化的条件下改性碱木质素而得。以碱木质素、含氟酰氯为原料，通过成酯反应制备出既有三维网状结构又含有疏水侧链的改性碱木质素大分子，一方面利用三维网状结构上含有的大量酚羟基、醚键等与起泡液膜形成氢键，提高液膜粘度和抗压强度，锁住液膜中水分，降低液体流动性，防止气泡壁膜变薄破裂，另一方面疏水侧链不仅能防止气泡间发生交汇形成连通孔而降低抗压强度，还能吸附于泡沫混凝土孔表面，形成包覆膜，使水难以向孔隙中渗透，从而降低吸水率。但是该发明中起泡液膜采用的是氢键连接，存在发泡率低、气泡稳定性差的缺点。

本发明为了研究纳米改性发泡剂对泡沫混凝土性能的影响，采用化学方法制备改性发泡剂，再与水泥浆砂等原料混合制备成轻质节能泡沫混凝土。

发明内容

现有技术中的轻质节能泡沫混凝土存在起泡性能差、能耗高、力学性能低的缺点。为解决上述缺点，本发明采用改性发泡剂与水泥浆砂和助剂混合制备成一种轻质节能泡沫混凝土。

一种轻质节能泡沫混凝土，由如下质量比的各组分组成，30～50％水泥砂浆、0.5～5％熟石灰、5～15％黏土、3～12％粉煤灰、1～3％增塑剂、1～5％改性发泡剂、0.5～2％分散剂、1～3％减水剂、25～35％水。

本发明还公开了一种轻质节能泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、发泡：在温度为20～40℃的条件下，将改性发泡剂、增塑剂溶于水形成混合溶液，然后加压，搅拌发泡，制成发泡液备用；

步骤2、浆料：将水泥砂浆、熟石灰、黏土、粉煤灰、分散剂、减水剂和水投入到混凝土搅拌机搅拌15～30min，制成混合浆料；