[发明专利]高性能泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土技术领域，具体公开了一种高性能泡沫混凝土及其制备方法。该高性能泡沫混凝土包括以下质量份的原料：水泥400～500份、锂渣80～130份、抗开裂剂1～5份、发泡剂2～5份、减水剂4～8份、玻璃纤维5～15份、水190～250份、其他助剂0～5份；抗开裂剂为纤维素/二氧化硅复合凝胶。上述原料混合搅拌后得到的高性能泡沫混凝土具有吸水率低、强度较高、抗开裂性能较为优异的特点，同时本申请中以锂渣作为混凝土原料之一，在节约成本的同时，可以有效消化锂渣废弃资源，契合绿色环保的发展理念。

技术领域

本申请涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种高性能泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土简称砼，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常以水泥作为胶凝材料，砂、石作集料，并与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，广泛应用于土木工程。而泡沫混凝土也属于混凝土的一种，其又被称作发泡混凝土或轻质混凝土，是发泡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。泡沫混凝土具有轻质、保温隔热、隔音的特点，主要被应用在用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充、墙体浇注等节能材料。

泡沫混凝土和普通混凝土都需要较好的抗开裂性能，抗开裂性能是泡沫混凝土耐久稳定的重要影响因素，也是衡量泡沫混凝土的重要指标之一。

发明内容

为了制备一种抗开裂性能较为优异的泡沫混凝土，本申请提供一种高性能泡沫混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高性能泡沫混凝土，采用如下的技术方案：

一种高性能泡沫混凝土，包括以下质量份的原料：所述泡沫混凝土包括以下质量份的原料：水泥400～500份、锂渣80～150份、抗开裂剂1～5份、发泡剂2～5份、减水剂4～8份、玻璃纤维5～15份、水190～250份、其他助剂0～5份；所述抗开裂剂为纤维素/二氧化硅复合凝胶。

通过采用上述技术方案，以锂渣作为泡沫混凝土的原料之一，在节约成本的同时有助于缓解废弃锂渣而导致的环境污染问题。同时锂渣中存在较多的无定型二氧化硅，能够有效吸附水泥熟料，并与水化后产生的Ca(OH)2生成以水化硅酸钙为主体的水化产物，使水泥的硬化加速进行。同时锂渣的加入可以有效减缓水泥水化热，从而提高混凝土的强度，并对抵抗由温度应力而导致的开裂具有积极意义。同时锂渣的掺入会使混凝土形成微观层次的自紧体系，有助于降低水泥石的有害孔隙，并增加凝胶孔的数量，从而提高泡沫混凝土的抗冻性。

另外，纤维素/二氧化硅复合凝胶在加入混凝土体系后会形成三维网状结构，可以有效提高混凝土体系的强度，并有助于抵抗应力差而导致的开裂情况。同时纤维素/二氧化硅与水泥、锂渣中存在的二氧化硅会进一步相互作用，倾向于在纤维素表面形成较为连续的硅凝胶薄层，使得纤维素/二氧化硅所形成的三维网状结构孔隙变小，并具有较好的疏水性能。该疏水结构可以有效缓解因加入锂渣所导致体系吸水率变高的缺陷，从而在提高混凝土体系强度的同时可以有效降低泡沫混凝土的吸水率，对提高泡沫混凝土的耐久性具有积极意义。

作为优选，所述发泡剂包括以下质量百分比的组分：十二烷基硫酸钠40～50％、0.1～0.3％纳米材料、余量为脂肪醇聚氧乙烯醚。

通过采用上述技术方案，以十二烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚作为发泡剂活性成分，能够起到较好的发泡效果。同时纳米材料在一定程度上可以有效降低活性成分的发泡体积，增长泡沫的半衰期，从而有助于提高泡沫稳定性。另外纳米材料的加入有助于降低泡沫混凝土的吸水率，从而有助于减少因吸水冻融而导致结构受损的情况，使得泡沫混凝土的稳定性较好。

作为优选，所述纳米材料包括纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的至少一种。