CN102515827A - 一种利用复合型蛋白发泡剂制备轻质泡沫混凝土的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用复合型蛋白发泡剂制备轻质泡沫混凝土的方法，该轻质泡沫混凝土由包括如下重量份数的原料制备得到：发泡剂：1～10份；水泥：20～50份；粉煤灰：25～60份；石灰：1～10份；石膏：1～5份；添加剂：0.5～2份；水：27～40份。该发泡剂的组分及各组分的重量份数为：质量浓度为15-25％的活性污泥蛋白：2.5～25份；质量浓度为20-40％的植物蛋白：0.1～1份；稳定剂：0.1～0.5份；水：73.5～97.3份。复合型蛋白发泡剂以活性污泥蛋白和植物蛋白为主要成分，并采用稳定剂改性，提高了蛋白发泡剂的泡沫稳定性，且本发明泡沫混凝土制备工艺无需蒸压养护。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理及再利用领域，特别是涉及一种利用复合型蛋白发泡剂制备轻质泡沫混凝土的方法。具体涉及一种利用活性污泥蛋白和植物蛋白为主要成分的复合型蛋白发泡剂，制备免蒸养轻质泡沫混凝土的方法。
背景技术
泡沫混凝土是轻质保温建筑材料，它主要是由发泡剂、水泥、粉煤灰、水及外加剂组成，成品泡沫混凝土内部含有大量细小、封闭、均匀分布的气孔，使其具有优良的保温、轻质、隔热、防火隔音、抗水减震等特性，目前在建筑领域得到普遍应用。
蛋白质类发泡剂在泡沫混凝土的制备中应用较为广泛，植物蛋白质类和动物蛋白质类都有应用，但是应用植物蛋白质类发泡剂制备的泡沫混凝土泡沫空隙之间联通，吸水率大，广泛应用在屋顶保温用现浇泡沫混凝土，在泡沫混凝土切块制作上只适合于较少的场合使用，因而未得到大面积推广；动物蛋白质类发泡剂是以动物角质蛋白为原材料，通过一系列化学反应制得，原材料资源有限，且生产制造过程中会造成二次污染。活性污泥蛋白是用物理化学方法使污水处理厂剩余污泥进行水解而得到的，污水处理厂剩余污泥主要由微生物、原生动物、藻类等构成，含有大量的蛋白质，提取的活性污泥蛋白质具有优良的发泡性，可以用于制备泡沫混凝土用发泡剂，是对废物资源的高附加值再利用，可以有效减轻活性污泥的二次污染，有利环保。
申请号为200710051491.2的发明专利采用污泥水解蛋白生产泡沫混凝土，但未很好的解决污泥水解蛋白发泡剂的稳定性，且泡沫混凝土砌块需蒸压养护，工艺复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用复合型蛋白发泡剂制备轻质泡沫混凝土的方法。具体涉及一种利用活性污泥蛋白和植物蛋白为主要成分的复合型蛋白发泡剂，制备免蒸养轻质泡沫混凝土的方法。
本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种复合型蛋白发泡剂，该发泡剂的组分及各组分的重量份数为：
质量浓度为15-25％的活性污泥蛋白：2.5～25份；质量浓度为20-40％的植物蛋白：0.1～1份；稳定剂：0.1～0.5份；水：73.5～97.3份。
优选地，所述的浓度为15-25％的活性污泥蛋白的制备方法为：在110-150℃温度条件下对活性污泥进行碱性水解后，将提取蛋白溶液进行浓缩到质量浓度为15-25％，即得质量浓度为15-25％的活性污泥蛋白；
优选地，所述的植物蛋白为皂角苷植物蛋白、茶皂素植物蛋白的一种或两种的混合物。
优选地，所述的稳定剂为羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三乙醇胺或阿拉伯树胶中的一种或两种以上的混合物。
本发明还提供了上述发泡剂的制备方法，即按照上述重量份数称取发泡剂的各组分，混合均匀，即制得发泡剂。
本发明还提供上述发泡剂在制备轻质泡沫混凝土中的应用。
本发明还提供了一种利用上述发泡剂制备的轻质泡沫混凝土，该轻质泡沫混凝土由包括如下重量份数的原料制备得到：
发泡剂：1～10份；水泥：20～50份；粉煤灰：25～60份；石灰：1～10份；石膏：1～5份；添加剂：0.5～2份；水：27～40份。
优选地，上述轻质泡沫混凝土中，所述水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥、42.5早强水泥中的一种。
优选地，上述轻质泡沫混凝土中，所述粉煤灰为符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中的II级粉煤灰。
优选地，上述轻质泡沫混凝土中，所述添加剂为减水剂、速凝剂、防水剂或防冻剂中的一种或两种以上的混合物。优选地，所述的添加剂为减水剂，更优选地，所述的减水剂选自聚羧酸减水剂或氨基磺酸盐高效减水剂中的一种或两种。
本发明还提供上述轻质泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述发泡剂配方称取各组分，搅拌均匀，制成发泡剂备用；
(2)按照泡沫混凝土配方称取除发泡剂外的各组分，搅拌均匀，制成水泥浆体；
(3)将发泡剂采用发泡机制备泡沫，将泡沫加入搅拌均匀的水泥浆体中，搅拌至没有漂浮泡沫即可；
(4)导入模具，自然养护28天。
本发明所具有的有益效果：
本发明涉及一种利用活性污泥蛋白和植物蛋白为主要成分的复合型蛋白发泡剂制备轻质泡沫混凝土的方法。复合型蛋白发泡剂以活性污泥蛋白和植物蛋白为主要成分，并采用稳定剂改性，提高了蛋白发泡剂的泡沫稳定性，经济环保。泡沫混凝土配方大量选用工业废弃物粉煤灰，经济环保。泡沫混凝土制备工艺无需蒸压养护，经济效益明显。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种轻质泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
配制发泡剂
组分为：10g质量浓度为15％的活性污泥蛋白、0.3g质量浓度为40％的植物蛋白、0.2g甲基纤维素和89.5g水，充分混合，制得发泡剂；
配制水泥浆体
组分为：40g水泥，25g粉煤灰，5g石灰，2g石膏，0.5g聚羧酸减水剂和27.5g水，搅拌均匀，制得水泥浆体。
将发泡剂发泡后，将泡沫加入水泥浆体中，快速搅拌3分钟，导入模具，自然养护28天，得到泡沫混凝土砌块。
实施例2
一种轻质泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
配制发泡剂
组分为：11.5g质量浓度为18％的活性污泥蛋白、0.2g质量浓度为40％的植物蛋白、0.1g羟甲基纤维素、0.1g阿拉伯树胶和88.1g水充分混合，制得发泡剂；
配制水泥浆体
组分为：30g水泥、35g粉煤灰、6g石灰、1g石膏、0.5g聚羧酸减水剂和27.5g水，搅拌均匀，制得水泥浆体。
将发泡剂发泡后，将泡沫加入水泥浆体中，快速搅拌3分钟，导入模具，自然养护28天，得到泡沫混凝土砌块。
实施例3
一种轻质泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
配制发泡剂
组分为：10g质量浓度为20％的活性污泥蛋白、0.2g质量浓度为40％的植物蛋白、0.1g十二烷基苯磺酸钠和87.7g水充分混合，制得发泡剂；
配制水泥浆体；
组分为：35g水泥，30g粉煤灰，5g石灰，1g石膏，0.5g聚羧酸减水剂和28.5g水，搅拌均匀，制得水泥浆体。
将发泡剂发泡后，将泡沫加入水泥浆体中，快速搅拌3分钟，导入模具，自然养护28天，得到泡沫混凝土砌块。
通过本发明制备的泡沫混凝土及发泡剂与市售产品的性能比较(见表1、表2)
表1，泡沫混凝土性能比较
表2，发泡剂性能比较
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种复合型蛋白发泡剂，其特征在于：该发泡剂由包括如下重量份数的原料经混合制备得到：
质量浓度为15-25％的活性污泥蛋白：2.5～25份；
质量浓度为20-40％的植物蛋白：0.1～1份；
稳定剂：0.1～0.5份；
水：73.5～97.3份。
2.根据权利要求1所述的一种复合型蛋白发泡剂，其特征在于：所述的质量浓度为15-25％的活性污泥蛋白的制备方法为：在110-150℃温度条件下对活性污泥进行碱性水解后，将提取的蛋白溶液进行浓缩到质量浓度为15-25％，即得质量浓度为15-25％的活性污泥蛋白。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合型蛋白发泡剂，其特征在于：所述的植物蛋白为皂角苷植物蛋白、茶皂素植物蛋白的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种复合型蛋白发泡剂，其特征在于：所述的稳定剂为羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三乙醇胺或阿拉伯树胶中的一种或两种以上的混合物。
5.权利要求1-4任一项所述的发泡剂在制备轻质泡沫混凝土中的应用。
6.一种利用权利要求1-4任一项所述的发泡剂制备的轻质泡沫混凝土，其特征在于：该轻质泡沫混凝土由包括如下重量份数的原料制备得到：
权利要求1-4任一项制得的发泡剂：1～10份；
水泥：20～50份；
粉煤灰：25～60份；
石灰：1～10份；
石膏：1～5份；
添加剂：0.5～2份；
水：27～40份。
7.根据权利要求6所述的轻质泡沫混凝土，其特征在于：所述水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥、42.5早强水泥中的一种。
8.根据权利要求6或7所述的轻质泡沫混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为符合《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》中的II级粉煤灰。
9.根据权利要求6-8任一项所述的轻质泡沫混凝土，其特征在于：所述添加剂为减水剂、速凝剂、防水剂或防冻剂中的一种或两种以上的混合物。优选地，所述的添加剂为减水剂，更优选地，所述的减水剂选自聚羧酸减水剂或氨基磺酸盐高效减水剂中的一种或两种。
10.权利要求6-9任一项所述的轻质泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述发泡剂配方称取各组分，搅拌均匀，制成发泡剂备用；
(2)按照泡沫混凝土配方称取除发泡剂外的各组分，搅拌均匀，制成水泥浆体；
(3)将发泡剂采用发泡机制备泡沫，将泡沫加入搅拌均匀的水泥浆体中，搅拌至没有漂浮泡沫即可；
(4)导入模具，自然养护28天。
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