CN105239722A - 发泡水泥浆柱及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发泡水泥浆柱及其制备方法，该制备方法包括：(1)将水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水混合进行发泡反应制得发泡水泥浆；(2)将所述发泡水泥浆、石子、沙子、聚乙烯、氧化镁、氧化铝、水、加气剂和减水剂混合制得混凝土；(3)将所述混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得发泡水泥浆柱。通过该方法制备的发泡水泥浆柱具有优异的防渗水和耐高温性能。

Description

发泡水泥浆柱及其制备方法
技术领域
本发明涉及水泥柱制备领域，具体地，涉及一种发泡水泥浆柱及其制备方法。
背景技术
水泥柱又称混凝土柱，是由钢筋和混凝土浇筑而成，水泥柱耐久性好，原材料廉价易得，抗压强度大，防火性能好，形状具有多样性，广泛的应用在建筑领域，如大棚的支撑柱，围栏和房屋组成部分等。
现有的水泥柱通常使用硅酸盐水泥或铝酸盐水泥作为重要组成部分，使用这些水泥制备的水泥柱不但质量较大，而且由于混凝土内部的缝隙存在，在水压较高的环境下容易发生渗水现象，同时，在高温环境下易出现开裂甚至坍塌的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种发泡水泥浆柱及其制备方法，通过该方法制备的发泡水泥浆柱具有优异的防渗水和耐高温性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种发泡水泥浆柱的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水混合进行发泡反应制得发泡水泥浆浆；
(2)将发泡水泥浆、石子、沙子、聚乙烯、氧化镁、氧化铝、水、加气剂和减水剂混合制得混凝土；
(3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得发泡水泥浆柱。
本发明还提供了一种发泡水泥浆柱，该发泡水泥浆柱是根据上述方法制备而得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种发泡水泥浆柱及其制备方法，该发泡水泥浆柱是通过将水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水混合进行发泡反应制得发泡水泥浆浆，然后将发泡水泥浆和石子、沙子、聚乙烯、氧化镁、氧化铝、水、加气剂和减水剂混合制得混凝土，最后将混凝土浇筑至钢筋骨架中，养护制得。在制备过程中，发泡水泥浆、聚乙烯、氧化镁和氧化铝之间发生协同作用，使制得的泡水泥柱具有优异的防渗水和耐高温性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种发泡水泥浆柱的制备方法，该制备方法包括：
(1)将水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水混合进行发泡反应制得发泡水泥浆浆；
(2)将发泡水泥浆、石子、沙子、聚乙烯、氧化镁、氧化铝、水、加气剂和减水剂混合制得混凝土；
(3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得发泡水泥浆柱。
在上述制备方法中，水泥的具体种类可以在宽的范围内选择，为了使制得的发泡水泥浆性能更加优异，优选地，在步骤(1)中，水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硅铝酸盐水泥中的一种或多种。
当然，在步骤(1)中，各组分的用量均未作特别的限定，为了使制得的发泡水泥浆具有更加优异的防渗水性能，优选地，在步骤(1)中，相对于100重量份的水泥，粉煤灰的用量为45-55重量份，硬酯酸钙的用量为6-10重量份，过氧化氢的用量为4-8重量份，水的用量为60-80重量份。
同样地，发泡反应的温度和时间均可以在宽的范围内选择，为了使发泡反应进行的更快，优选地，发泡反应至少满足以下条件：反应温度为25-40℃，反应时间为6-10s。
在上述制备方法中，聚乙烯的重均分子量具有多样性，为了使制得的发泡水泥浆柱具有优异的耐高温性能，优选地，聚乙烯的重均分子量为12000-18000。
当然，在步骤(2)中，各组分的用量均可以在宽的范围内选择，为了使制得的发泡水泥浆柱具有优异的防渗水和耐高温性能，优选地，相对于10重量份的石子，发泡水泥浆的用量为45-65重量份，沙子的用量为30-40重量份，聚乙烯的用量为10-16重量份，氧化镁的用量为5-8重量份，氧化铝的用量为2-6重量份，水的用量为45-55重量份，加气剂的用量为8-12重量份，减水剂的用量为1-3重量份。
同样地，养护温度和时间均可以在宽的范围内选择，优选地，养护的条件为：养护温度为25-35℃，养护时间为6-12d。
同时，加气剂的具体种类具有多样性，从加气效果考虑，优选地，加气剂为松质酸钠和/或环烷酸皂。
另外，减水剂的具体种类也可以在宽的范围内选择，为了减小水化反应的影响，优选地，减水剂为木质素磺酸钠减水剂。
本发明提供了一种发泡水泥浆柱，该发泡水泥浆柱通过上述方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，养护后的发泡水泥浆柱的耐热度参数按照YB/T4252-2011检测而得，具体参数见表1。过氧化氢购自广州市希芮化工有限公司，聚乙烯购自苏州楚安塑化有限公司，氧化镁为邢台市镁神化工的市售品，氧化铝为山东淄博百瑞通精密陶瓷有限公司的市售品。
实施例1
(1)在30℃下，将硅酸盐水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水(重量比为100：50：8：6：70)混合并进行发泡反应8s制得发泡水泥浆；
(2)将发泡水泥浆、石子、沙子、聚乙烯(重均分子量为15000)、氧化镁、氧化铝、水、松质酸钠和木质素磺酸钠减水剂(重量比为50：100：35：13：7：4：50：10：2)混合制得混凝土；
(3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后在30℃下养护8d制得发泡水泥浆柱A1。
实施例2
(1)在25℃下，将铝酸盐水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水(重量比为100：45：6：4：60)混合并进行发泡反应10s制得发泡水泥浆；
(2)将发泡水泥浆、石子、沙子、聚乙烯(重均分子量为12000)、氧化镁、氧化铝、水、松质酸钠和木质素磺酸钠减水剂(重量比为45：100：30：10：5：2：45：8：1)混合制得混凝土；
(3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后在25℃下养护12d制得发泡水泥浆柱A2。
实施例3
(1)在40℃下，将铝酸盐水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水(重量比为100：55：10：8：80)混合并进行发泡反应6s制得发泡水泥浆；
(2)将发泡水泥浆、石子、沙子、聚乙烯(重均分子量为18000)、氧化镁、氧化铝、水、松质酸钠和木质素磺酸钠减水剂(重量比为65：100：40：16：8：6：55：12：3)混合制得混凝土；
(3)将混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后在35℃下养护6d制得发泡水泥浆柱A3。
对比例1
按照实施例1的方法制得发泡水泥浆柱B1，不同的是，在步骤(1)中，未使用粉煤灰。
对比例2
按照实施例1的方法制得发泡水泥浆柱B2，不同的是，在步骤(1)中，未使用硬酯酸钙。
对比例3
按照实施例1的方法制得发泡水泥浆柱B3，不同的是，在步骤(1)中，未使用过氧化氢。
对比例4
按照实施例1的方法制得发泡水泥浆柱B4，不同的是，在步骤(2)中，未使用发泡水泥浆。
对比例5
按照实施例1的方法制得发泡水泥浆柱B5，不同的是，在步骤(2)中，未使用聚乙烯。
对比例6
按照实施例1的方法制得发泡水泥浆柱B6，不同的是，在步骤(2)中，未使用氧化镁。
对比例7
按照实施例1的方法制得发泡水泥浆柱B7，不同的是，在步骤(2)中，未使用氧化铝。
检测例1
将待检测样品放入上口直径为70mm，下口直径为80mm，高为30mm的截头圆锥带底金属试模成型基准和受检试件，成型后用塑料布将试件盖好静停，脱模后放入20℃水中养护至7d，取出待表面干燥后，用密封材料密封装入渗透仪中进行渗水压力检测，一组用6个试件。
水压从0.2MPa开始，恒压2h，增至0.3MPa，以后每隔1h，增加水压0.1MPa，当六个试件中有三个试件表面呈现渗水现象时，停止试验，记录水压，具体检测结果见表1。
表1
渗水压力(MPa) 耐热度(℃)
A1 1.4 1260
A2 1.4 1270
A3 1.5 1246
B1 0.7 890
B2 0.6 820
B3 0.7 870
B4 0.6 880
B5 0.5 820
B6 0.7 830
B7 0.6 880
由表1可知，本发明提供的发泡水泥浆柱具有优异的防渗水和耐高温性能，相对于A1-A3，B1-B3的渗水压力和耐热度都显著减小，而渗水压力越小说明材料的抗渗水的性能越差，耐热度越小，说明材料的耐高温性能越差，说明了粉煤灰、硬酯酸钙和过氧化氢之间发生协同作用，使制得的发泡水泥柱具有优异的防渗水和耐高温性能；相对于A1-A3，B4-B7的渗水压力和耐热度都显著减小，而渗水压力越小说明材料的抗渗水的性能越差，耐热度越小，说明材料的耐高温性能越差，因此，说明了发泡水泥浆、聚乙烯、氧化镁和氧化铝之间发生协同作用，使制得的发泡水泥柱具有优异的防渗水和耐高温性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种发泡水泥浆柱的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将水泥、粉煤灰、硬酯酸钙、过氧化氢和水混合进行发泡反应制得发泡水泥浆浆；
(2)将所述发泡水泥浆、石子、沙子、聚乙烯、氧化镁、氧化铝、水、加气剂和减水剂混合制得混凝土；
(3)将所述混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得发泡水泥浆柱。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硅铝酸盐水泥中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，相对于100重量份的所述水泥，所述粉煤灰的用量为45-55重量份，所述硬酯酸钙的用量为6-10重量份，所述过氧化氢的用量为4-8重量份，所述水的用量为60-80重量份。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，所述发泡反应至少满足以下条件：反应温度为25-40℃，反应时间为6-10s。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在步骤(2)中，所述聚乙烯的重均分子量为12000-18000。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤(2)中，相对于10重量份的所述石子，所述发泡水泥浆的用量为45-65重量份，所述沙子的用量为30-40重量份，所述聚乙烯的用量为10-16重量份，所述氧化镁的用量为5-8重量份，所述氧化铝的用量为2-6重量份，所述水的用量为45-55重量份，所述加气剂的用量为8-12重量份，所述减水剂的用量为1-3重量份。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述养护的条件为：养护温度为25-35℃，养护时间为6-12d。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述加气剂为松质酸钠和/或环烷酸皂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述减水剂为木质素磺酸钠减水剂。
10.一种发泡水泥浆柱，其特征在于，所述发泡水泥浆柱是根据权利要求1-9中任意一项所述的方法制备而得。
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