CN106747637B - 一种透水性泡沫混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种透水性泡沫混凝土。所述透水性泡沫混凝土包括以下重量份数的原料制成：水泥160‑420份，发泡剂0.2‑0.4份，减水剂2‑5份，膨化剂1‑5份，塑化剂1‑5份和水90‑150份。所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂200‑260份，稳泡剂20‑30份，絮凝剂3‑8份，增稠剂1‑2份，防腐剂1.5‑2.5份和水420‑480份。本发明透水性泡沫混凝土结构疏松，不滋腻，连孔效果好，具有较高的透水特性，同时又具有较高的抗压强度，提高了产品的耐久性。

Description

一种透水性泡沫混凝土
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种透水性泡沫混凝土。
背景技术
随着城市的发展，城市路面大雨过后，对于给排水是一个大大的压力，往往出现城市海洋的景观，究其原因主要还是城市市政管网越来越复杂，排水不够及时，排水效果也差。近年来，泡沫混凝土在城市给排水中越来越受欢迎，泡沫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，这种材料的内部结构是大量的孔，孔与孔之间相互连通，雨水下落到材料上，既可以起到快速吸收的效果，同时由于其连孔率高、透水性好，又能及时达到透水、排水的目的。但是，正是由于透水性泡沫混凝土连孔率高，导致孔壁之间连接不紧密，混凝土强度往往较低。
中国专利CN102503284B公开了一种泡沫混凝土，由以下原料按照重量份混合而成：水泥 200～300份，细沙250～850份，发泡剂 20～40 份，补偿剂 10～20份。本发明具有以下优点：轻质、美观。由于泡沫混凝土中存在大量封闭孔隙，使其容重为 500～1200kg/m3，泡沫混凝土是现场浇捣、整体成型、质轻体硬、与基层紧密相连，大大提高了隔热层的承重能力，可将原来架空隔热屋面变成美观、平整和实用的园林或文娱场地等，扩大建筑物的使用空间。但是，该专利泡沫混凝土仅适用于屋顶等防水要求高的场合，对防水性要求高，导致其透水性差，不适用于城市给排水工程。
中国专利CN102674764A公开了一种人行道用高储水混凝土及其制备方法，由胶凝材料、多孔骨料、水、减水剂、可再分散乳胶粉和发泡剂组成；本发明方法是将多孔骨料破碎、分级后，进行预湿处理，再加入胶凝材料、减水剂、可再分散乳胶粉、水搅匀。然后加入泡沫并搅拌均匀，现场浇注到人行道上制备出人行道用高储水混凝土。但是，上述专利混凝土结构致密、滋腻，闭孔率高，连孔效果差，透水、排水效果差。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种透水性泡沫混凝土。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥160-420份，发泡剂0.2-0.4份，减水剂2-5份，膨化剂1-5份，塑化剂1-5份和水90-150份；所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂200-260份，稳泡剂20-30份，絮凝剂3-8份，增稠剂1-2份，防腐剂1.5-2.5份和水420-480份。
优选地，所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.36-0.56。
优选地，所述的水泥为PO42.5级水泥或者PO325级水泥。
优选地，所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或者十二烷基硫酸钠；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；所述絮凝剂为聚氧化乙烯或者聚丙烯酰胺；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇或者乳胶粉。
优选地，所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至30-60℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
优选地，所述的减水剂为木质素磺酸盐、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中一种或几种。
优选地，所述的膨化剂为硝酸铵、碳酸氢铵和明矾中一种或几种。
优选地，所述的塑化剂为脂肪族二元酸酯、邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、苯甲酸酯、柠檬酸酯和聚己二酸丙二醇酯中一种或几种。
本发明的积极有益效果：
1. 本发明所述的发泡剂中添加一些破坏结构稳定性的絮凝剂，发泡倍率高，稳泡效果差，结构不稳定，使发泡出来的泡沫结构呈棉花网状结构，孔壁更薄，使泡沫混凝土结构疏松、连孔率高，达到透水的效果，同时泡沫混凝土原料中加入膨化剂和塑化剂，降低泡沫混凝土的收缩特性和提高泡沫混凝土塑流特性，各原料配合使用，使泡沫混凝土结构疏松，不滋腻，连孔效果好，具有较高的透水特性，同时又具有较高的抗压强度，提高了产品的耐久性，该产品应用到海绵城市的建设中，施工方便简单，一次成型，整体性，自立性好，具有较高的经济效益。
2. 本发明所述的水泥为PO42.5级水泥或者PO325级水泥，提高泡沫混凝土的强度，弥补混凝土连孔率高造成的强度损失，既保证透水效果，又能保证强度；另外，还可以提高透水性泡沫混凝土的耐久性，耐水侵蚀。
3. 本发明所述絮凝剂为聚氧化乙烯或者聚丙烯酰胺，是一种线状的有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品，可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度，将形成的泡沫一部分絮凝起来，拉坏泡孔结构，形成连孔目的。
4. 本发明所述的减水剂为木质素磺酸盐、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中一种或几种，降低水灰比的同时，又能保证其和易性。所述的膨化剂为硝酸铵、碳酸氢铵和明矾中一种或几种，抑制产品的收缩特性。所述的塑化剂为脂肪族二元酸酯、邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、苯甲酸酯、柠檬酸酯和聚己二酸丙二醇酯中一种或几种，提高产品的塑流特性。
具体实施方式
下面结合一些具体实施方式，对本发明进一步说明。
实施例1
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥160份，发泡剂0.2份，减水剂2份，膨化剂1份，塑化剂1份和水90份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.56。
所述的水泥为PO42.5级水泥。
所述的减水剂为木质素磺酸钠。
所述的膨化剂为硝酸铵。
所述的塑化剂为邻苯二甲酸酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂200份，稳泡剂20份，絮凝剂3份，增稠剂1份，防腐剂1.5份和水420份。
所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚氧化乙烯；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至30℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
首先将发泡剂稀释50倍进行发泡，得到泡沫；然后将其它原料搅拌均匀，得到浆体；泡沫与浆体混合均匀，即得。
实施例2
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥190份，发泡剂0.25份，减水剂2.5份，膨化剂2份，塑化剂2份和水100份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.53。
所述的水泥为PO325级水泥。
所述的减水剂为β-萘磺酸盐甲醛缩合物。
所述的膨化剂为碳酸氢铵。
所述的塑化剂为对苯二甲酸酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂210份，稳泡剂23份，絮凝剂3.5份，增稠剂1.5份，防腐剂2份和水430份。
所述起泡剂为十二烷基硫酸钠K12；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；所述增稠剂为聚乙烯醇。
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至40℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法见实施例1。
实施例3
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥200份，发泡剂0.28份，减水剂2.6份，膨化剂2.5份，塑化剂2.5份和水100份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.5。
所述的水泥为PO42.5级水泥。
所述的减水剂为水溶性磺化丙酮-甲醛缩聚物。
所述的膨化剂为硝酸铵。
所述的塑化剂为苯甲酸酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂220份，稳泡剂25份，絮凝剂5份，增稠剂1.5份，防腐剂2份和水450份。
所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚氧化乙烯；所述增稠剂为乳胶粉。
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至50℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法见实施例1。
实施例4
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥250份，发泡剂0.3份，减水剂2.8份，膨化剂3份，塑化剂3份和水130份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.52。
所述的水泥为PO325级水泥。
所述的减水剂为对氨基苯磺酸钠。
所述的膨化剂为硝酸铵。
所述的塑化剂为柠檬酸酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂230份，稳泡剂25份，絮凝剂5份，增稠剂1.5份，防腐剂2.0份和水450份。
所述起泡剂为十二烷基硫酸钠K12；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至60℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法见实施例1。
实施例5
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥330份，发泡剂0.32份，减水剂3份，膨化剂3份，塑化剂3份和水135份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.41。
所述的水泥为PO42.5级水泥。
所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述的膨化剂为碳酸氢铵。
所述的塑化剂为邻苯二甲酸酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂240份，稳泡剂26份，絮凝剂6份，增稠剂1.6份，防腐剂2份和水450份。
所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚氧化乙烯；所述增稠剂为聚乙烯醇。
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至50℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法见实施例1。
实施例6
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥350份，发泡剂0.35份，减水剂3.5份，膨化剂4份，塑化剂4份和水150份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.43。
所述的水泥为PO325级水泥。
所述的减水剂为水溶性磺化丙酮-甲醛缩聚物。
所述的膨化剂为硝酸铵。
所述的塑化剂为对苯二甲酸酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂250份，稳泡剂28份，絮凝剂7份，增稠剂1.8份，防腐剂2.2份和水460份。
所述起泡剂为十二烷基硫酸钠K12；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚丙烯酰胺；所述增稠剂为乳胶粉。
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至30℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法见实施例1。
实施例7
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥400份，发泡剂0.38份，减水剂4份，膨化剂4.5份，塑化剂4.5份和水150份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.38。
所述的水泥为PO42.5级水泥。
所述的减水剂为木质素磺酸钙。
所述的膨化剂为明矾。
所述的塑化剂为聚己二酸丙二醇酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂260份，稳泡剂30份，絮凝剂7.5份，增稠剂2份，防腐剂2.3份和水470份。
所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚氧化乙烯；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至40℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法见实施例1。
实施例8
一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥420份，发泡剂0.4份，减水剂5份，膨化剂5份，塑化剂5份和水150份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.36。
所述的水泥为PO42.5级水泥或者PO325级水泥。
所述的减水剂为聚羧酸高效减水剂。
所述的膨化剂为硝酸铵。
所述的塑化剂为丁二酸酯。
所述的发泡剂包括以下重量份数的原料制成：起泡剂260份，稳泡剂30份，絮凝剂8份，增稠剂2份，防腐剂2.5份和水480份。
所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠AES；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述助剂为聚氧化乙烯；所述增稠剂为聚乙烯醇；
所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至50℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
上述的透水性泡沫混凝土的制备方法见实施例1。
对比实施例1
本实施例透水性泡沫混凝土与本实施例5基本相同，相同之处不重述，有些不同的是：一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥330份，发泡剂0.32份，减水剂3份，膨化剂3份，塑化剂3份和水135份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.41。
所述发泡剂为购自广州派安贸易有限公司，型号为PAG02。
对比实施例2
本实施例透水性泡沫混凝土与本实施例5基本相同，相同之处不重述，有些不同的是：一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥333份，发泡剂0.32份，减水剂3份和水138份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.41。
对比实施例3
本实施例透水性泡沫混凝土与本实施例5基本相同，相同之处不重述，有些不同的是：一种透水性泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料制成：水泥330份，发泡剂0.32份，减水剂3份，膨化剂3份，塑化剂3份和水200份。
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.61。
性能检测
本发明实施例1-8透水性泡沫混凝土性能检测结果见表1。
表1 本发明实施例1-8透水性泡沫混凝土性能检测结果
由表1可知，对比实施例1采用常规的发泡剂，对比实施例2省略膨化剂和塑化剂的使用，对比实施例3水灰比高，本发明实施例1-8泡沫混凝土容重与对比实施例1-3相当，抗压强度、透水率、孔径和连孔率均提高，本发明实施例1-8泡沫混凝土容重≥200kg/m3，抗压强度≥0.31MPa，透水率≥100kg/m3·min，孔径≥1.0 mm，连孔率≥50%，本发明透水性泡沫混凝土结构疏松，不滋腻，连孔效果好，具有较高的透水特性，同时又具有较高的抗压强度，提高了产品的耐久性。

Claims (2)

1.一种透水性泡沫混凝土，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：水泥160-420份，发泡剂0.2-0.4份，减水剂2-5份，膨化剂1-5份，塑化剂1-5份和水90-150份；所述的发泡剂由以下重量份数的原料制成：起泡剂200-260份，稳泡剂20-30份，絮凝剂3-8份，增稠剂1-2份，防腐剂1.5-2.5份和水420-480份；
所述起泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或者十二烷基硫酸钠；所述稳泡剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺6501；所述絮凝剂为聚氧化乙烯；所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇或者乳胶粉；
所述的塑化剂为脂肪族二元酸酯、邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、苯甲酸酯、柠檬酸酯和聚己二酸丙二醇酯中一种或几种；
所述透水性泡沫混凝土水灰比为0.36-0.56；
所述的水泥为P.O42.5 级水泥或者P.O32.5 级水泥；
所述的减水剂为木质素磺酸盐、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中一种或几种；
所述的膨化剂为硝酸铵或者碳酸氢铵。
2.根据权利要求1所述的透水性泡沫混凝土，其特征在于，所述发泡剂制备方法包括以下步骤：
（1）在反应釜内先加入水，再加起泡剂，加热至30-60℃，搅拌均匀，形成发泡液；
（2）向步骤（1）反应釜内部加入稳泡剂，搅拌均匀，然后再依次加入絮凝剂、防腐剂和增稠剂，搅拌均匀，即得。
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