CN102219452B - 一种浮石秸秆轻集料混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种浮石秸秆轻集料混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种浮石秸秆轻集料混凝土及其制备方法，它的原料按重量份配比如下：水泥1份；粉煤灰0.40～0.50份；浮石砂2.05～2.55份；玉米秸秆纤维0.03～0.05份；外加剂0.010～0.015份；发泡剂0.005～0.007份；水0.50～0.55份。制备步骤一，制备薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维；步骤二，按配比将水泥、粉煤灰、水、外加剂和制备好的薄层裹壳浮石砂投入搅拌机中搅拌均匀；步骤三，将薄层裹壳秸秆纤维投入搅拌机中继续搅拌；步骤四，将发泡剂打泡后倒入上述搅拌物，搅拌均匀后制得浮石秸秆轻集料混凝土。本发明有效提高了轻集料混凝土的力学性能，增强了保温隔热性能，并降低了生产成本。

Description

一种浮石秸秆轻集料混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轻集料混凝土及其制备方法。
背景技术
轻集料混凝土是用轻集料配制成的、容重不大於1900公斤/米的轻混凝土，也称多孔集料轻混凝土。由于轻集料混凝土中含有大量封闭的孔隙，使其具有轻质、保温隔热性能好、施工方便等性能，与同标号的普通混凝土相比，可减轻自重20～30％以上。现有轻集料混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成。目前，轻质原料主要采用陶粒、炉渣、浮石、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫塑料颗粒等，但由于上述原料产量小，分布不均，异地运输成本高等原因，所以客观上我国轻质原料的整体情况不足，致使一些地区轻质保温材料的发展受到制约。现有轻集料混凝土存在生产成本高，生产能耗大的问题。生产工艺一般采用各原料共同搅拌混合的方式，未能考虑到材料自身特性，影响轻集料混凝土的质量。
现有轻集料混凝土在生产中未能充分利用工业废弃物和天然材料，原材料的成本高、生产能耗大。在河北、山西、内蒙及东北等地区储量巨大的浮石，是一种天然轻骨料，制成的混凝土具有重量轻、保温性能好等优点，是一种有显著节能效果的材料，对其进行开发利用，不但有利于建筑结构和建筑节能，还有利于带动当地的经济发展和社会就业。此外，中国的秸秆资源拥有量居世界第一，而传统将秸杆作为生活燃料的需求逐年减少，导致了剩余秸杆处理难的问题十分突出。如将玉米秸秆和浮石二者有机结合起来，能够生产出一种新型的复合节能建材。
拌制混凝土时，若将玉米秸秆、浮石砂直接作为轻质原料来制备，由于玉米秸秆、浮石砂颗粒表面粗糙且具有裸露开放性孔洞，对拌合用水、水泥浆吸收量较大，从而使其混凝土拌合料和易性较差，而且水泥用量比普通混凝土大；同时由于孔洞中吸入了较多的水泥浆，增加了混凝土的密度，降低了保温隔音性能。另外，由于玉米秸秆和浮石两种原材料的密度、形态差异较大，不能采用普通混凝土的拌制成形工艺，否则容易产生混凝土内部各相分布不均匀，出现分层的现象，从而影响其性能。
发明内容
本发明提供一种浮石秸秆轻集料混凝土及其制备方法，要解决现有轻集料混凝土原材料成本高、生产能耗大的问题；并解决轻质原料与混凝土和易性差，导致大量水泥浆在搅拌时被吸入孔洞，轻集料混凝土的密度大、热导率高，保温隔热效果不好的技术问题；还解决普通轻集料混凝土的制备方法在混合时混凝土内部易分层，影响产品性能的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
这种浮石秸秆轻集料混凝土，所述它的原料按重量份配比如下：
水泥                                                1份；
粉煤灰                                0.40～0.50份；
浮石砂                                2.05～2.55份；
玉米秸秆纤维                     0.03～0.05份；
外加剂                              0.010～0.015份；
发泡剂                              0.005～0.007份；
水                                       0.50～0.55份。
所述玉米秸秆纤维的长度为1mm～10mm，宽小于2mm。
所述浮石砂的粒径为2～6mm。
所述外加剂为高效减水剂、早强剂、防冻剂中的一种或一种以上的混合物。
所述它的原料按重量份最佳配比如下： 
水泥                                               1份；
粉煤灰                                         0.43份；
浮石砂                                          2.3份；
玉米秸秆纤维                              0.04份；
外加剂                            0.010～0.015份；
发泡剂                            0.005～0.007份；
水                                     0.50～0.55份。
这种浮石秸秆轻集料混凝土的制备方法，步骤如下：
步骤一，制备薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维，先用硅酸钠水溶液喷淋浮石砂和玉米秸秆纤维进行预湿；再分别将预湿的浮石砂和玉米秸秆纤维投入混合好的水泥、粉煤灰浆体中搅拌，使浮石砂和玉米秸秆纤维表面均匀包有一层薄壳；最后经自然养护24小时后得到薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维；
步骤二，按配比将水泥、粉煤灰、水、外加剂和制备好的薄层裹壳浮石砂投入搅拌机中搅拌均匀；
步骤三，将薄层裹壳秸秆纤维投入搅拌机中继续搅拌；
步骤四，将发泡剂打泡后倒入上述搅拌物，搅拌均匀后制得浮石秸秆轻集料混凝土。
所述步骤一的水泥、粉煤灰浆体中水泥、粉煤灰和水的用量为1∶2∶0.5。
本发明的有益效果如下：
本发明采用薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维作为轻质原料，降低了原材料成本。由于原材料浮石砂的自重轻，添加在混凝土中能够减少轻集料混凝土密度，提高轻集料混凝土的保温性能。不仅有利于对浮石的开发利用，还有利于带动当地的经济发展和社会就业。同时还采用玉米秸秆纤维作为轻质原料与浮石砂共混，玉米秸秆是以网状高纯度SiO2为骨架，再包裹一层致密的纤维素。因此玉米秸秆孔隙度大、重量轻、保温性能好、耐腐蚀能力强。它不仅具有非常好的韧性，而且还具有一定的强度。把秸秆用于生产水泥基秸秆建材产品中，既可起到一定的抗收缩变形的作用，又可减轻复合材料的质量，使其具有隔音、隔热性能，同时还可以解决秸秆的处理问题，增加农民的收入。 
本发明在拌制混凝土之前，先对玉米秸秆、浮石砂进行裹覆预处理。将配制好的硅酸钠水溶液均匀的喷淋到浮石砂和玉米秸秆纤维两种原材料表面，边喷淋边翻动，保证原材料的均匀润湿并具有一定湿度。裹覆预处理地方法克服了玉米秸秆纤维、浮石砂颗粒孔多易吸水的缺点。薄层裹壳有效地封闭了玉米秸秆纤维和浮石砂两种原材料的表面孔口，并改善其表面粗糙度，再拌合混凝土时，可很好地改善混凝土和易性，并减少水泥用量，特别是阻止了大量水泥浆被吸入孔洞，从而减轻了混凝土的密度，降低了其热导率提高了保温隔音性能。
最后拌制混凝土时，为了使浮石秸秆轻集料混凝土的各相均匀分布，本发明制定了特定的制备工艺。先将水泥、粉煤灰、适量水在强制搅拌机中搅拌；然后再将预湿的玉米秸秆纤维和预湿的浮石砂投入搅拌机中继续搅拌；最后再将发泡剂打泡后倒入混凝土，自然养护24小时。该制备工艺使原材料按一定顺序加入，可使浮石秸秆轻集料混凝土的各相均匀分布，有效地提高了其力学性能，并降低了轻集料混凝土的密度，提高了其保温隔热性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图１是薄层裹壳浮石砂的制备工艺流程图。
图2是薄层裹壳秸秆纤维的制备工艺流程图。
图3是浮石砂秸秆轻集料混凝土的制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例一，这种浮石秸秆轻集料混凝土，它的原料按重量份配比如下：
水泥                                             1份；
粉煤灰                                      0.43份；
浮石砂                                       2.3份；
玉米秸秆纤维                          0.04份；
外加剂                                     0.015份；
发泡剂                                    0.006份；
水                                             0.53份。
实施例二，这种浮石秸秆轻集料混凝土，它的原料按重量份配比如下： 
水泥                                           1份；
粉煤灰                                    0.42份；
浮石砂                                    2.55份；
玉米秸秆纤维                        0.05份；
外加剂                                   0.012份；
发泡剂                                   0.007份；
水                                           0.55份。
实施例三，这种浮石秸秆轻集料混凝土，它的原料按重量份配比如下：
水泥                                             1份；
粉煤灰                                      0.50份；
浮石砂                                      2.05份；
玉米秸秆纤维                          0.05份；
外加剂                                     0.010份；
发泡剂                                     0.005份；
水                                             0.55份。
实施例四，这种浮石秸秆轻集料混凝土，所述它的原料按重量份配比如下：
水泥                                             1份；
粉煤灰                                      0.40份；
浮石砂                                      2.50份；
玉米秸秆纤维                          0.03份；
外加剂                                     0.015份；
发泡剂                                     0.007份；
水                                             0.54份。
 上述实施例一至四中，所述薄层裹壳浮石砂所用原材料浮石砂的粒径为2～6mm。所述玉米秸秆纤维的长度为1mm～10mm，宽小于2mm。外加剂可采用高效减水剂、早强剂、防冻剂中的一种或一种以上的混合物。
参见图1-3所示，这种浮石秸秆轻集料混凝土的制备方法，步骤如下：
步骤一，制备薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维，先用硅酸钠水溶液喷淋浮石砂和玉米秸秆纤维进行预湿；再分别将预湿的浮石砂和玉米秸秆纤维投入混合好的水泥、粉煤灰浆体中搅拌，使浮石砂和玉米秸秆纤维表面均匀包有一层薄壳；最后经自然养护24小时后得到薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维；
步骤二，按配比将水泥、粉煤灰、水、外加剂和制备好的薄层裹壳浮石砂投入搅拌机中搅拌均匀；
步骤三，将薄层裹壳秸秆纤维投入搅拌机中继续搅拌；
步骤四，将发泡剂打泡后倒入上述搅拌物，搅拌均匀后制得浮石秸秆轻集料混凝土。
所述步骤一的水泥、粉煤灰浆体中水泥、粉煤灰和水的用量为1∶2∶0.5。

Claims (7)

1.一种浮石秸秆轻集料混凝土，其特征在于：所述它的原料按重量份配比如下：
水泥                                                   1份；
粉煤灰                                 0.40～0.50份；
浮石砂                                 2.05～2.55份；
玉米秸秆纤维                      0.03～0.05份； 
外加剂                              0.010～0.015份；
发泡剂                              0.005～0.007份；
水                                         0.50～0.55份。
2.根据权利要求1所述的一种浮石秸秆轻集料混凝土，其特征在于：所述玉米秸秆纤维的长度为1mm～10mm，宽小于2mm。
3.根据权利要求1所述的一种浮石秸秆轻集料混凝土，其特征在于：所述浮石砂的粒径为2～6mm。
4.根据权利要求1所述的一种浮石秸秆轻集料混凝土，其特征在于：所述外加剂为高效减水剂、早强剂、防冻剂中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种浮石秸秆轻集料混凝土，其特征在于：所述它的原料按重量份最佳配比如下：  
水泥                                             1份；
粉煤灰                                     0.43份；
浮石砂                                       2.3份；
玉米秸秆纤维                           0.04份； 
外加剂                       0.010～0.015份；
发泡剂                        0.005～0.007份；
水                                   0.50～0.55份。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述一种浮石秸秆轻集料混凝土的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤一，制备薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维，先用硅酸钠水溶液喷淋浮石砂和玉米秸秆纤维进行预湿；再分别将预湿的浮石砂和玉米秸秆纤维投入混合好的水泥、粉煤灰浆体中搅拌，使浮石砂和玉米秸秆纤维表面均匀包有一层薄壳；最后经自然养护24小时后得到薄层裹壳浮石砂和薄层裹壳秸秆纤维；
步骤二，按配比将水泥、粉煤灰、水、外加剂和制备好的薄层裹壳浮石砂投入搅拌机中搅拌均匀；
步骤三，将薄层裹壳秸秆纤维投入搅拌机中继续搅拌；
步骤四，将发泡剂打泡后倒入上述搅拌物，搅拌均匀后制得浮石秸秆轻集料混凝土。
7.根据权利要求6所述的一种浮石秸秆轻集料混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤一的水泥、粉煤灰浆体中水泥、粉煤灰和水的用量为1∶2∶0.5。
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