CN107098641A - 特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法 - Google Patents

特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，采用ρ＝ms×α+mg，mw＝ms×ω计算，然后称取mw、ms、mg的量依次加入搅拌机内搅拌均匀，得到新拌轻骨料泡沫混凝土；将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的新拌轻骨料泡沫混凝土中，一边搅拌一边加入泡沫，直到确定的标记处停止加入泡沫，并再搅拌均匀，之后倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度轻骨料泡沫混凝土。具有特定密度轻集料泡沫混凝土配合比可以采用本方法快速准确的获得。

Description

特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法
技术领域
本发明属于轻质建筑材料技术领域，涉及一种特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法。
背景技术
随着我国建筑节能政策的大力实施，现代建筑中要求所使用的材料具有轻质、高强、保温、隔热、利废、节能等性能。泡沫混凝土作为一种新型的建筑材料，具备上述性能，在现代建筑工程中应用日益广泛。
目前，轻骨料混凝土已经大量应用于工业与民用建筑及其他工程，起到减轻结构自重、提高结构的抗震性能、节约材料用量、提高构件运输和吊装效率、减少地基荷载及改善建筑功能(保温隔热和耐火等)等效益。
泡沫混凝土虽然有轻质高强，比强度高，导热系数低，施工方便等优点，但也有一次性浇筑高度低，现场密度不好控制，不易在斜屋面上施工，以及一次性找坡难等缺陷；而轻集料混凝土具有一次性浇筑高度高，密度易于控制，但其导热系数较高，密度较高，泵送效果较差等缺点。
轻集料泡沫混凝土既可具有泡沫混凝土优势，又可拥有轻集料混凝土优势，克服了各自的缺陷，在建筑工程中的应用将越来越广泛。
但是，怎样简单制备特定密度轻集料泡沫混凝土，目前却少有报道。虽然公开号为CN103408272A“一种陶粒泡沫混凝土的设计方法”专利，公开了一种陶粒泡沫混凝土的设计方法，可以计算出每立方米加入的泡沫体积和质量，但是怎么能比较精确的加入泡沫，没有详细报道。并且，泡沫很轻，也容易在搅拌过程中破裂而影响实际的添加进去的泡沫量，也可能导致陶粒泡沫混凝土密度较大的偏差。因此，该方法的实施有一定的困难，特别是在现场施工时难度更大。因此，如何简单的比较精确的制备特定密度轻集料泡沫混凝土，对轻集料泡沫混凝土在工程中的应用，具有重要意义。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，具有特定密度轻集料泡沫混凝土配合比可以快速准确的获得。
本发明所采用的技术方案是，特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤1，采用下式计算
ρ＝ms×α+mg (1)
其中，ρ为特定密度轻骨料泡沫混凝土设计密度；
ms为每立方米轻骨料泡沫混凝土水泥用量，可以任意选取；
系数α，对于普通硅酸盐水泥，在1.20～1.25中取值；其他胶凝材料的系数α也可通过试验确定；
mg为每立方米轻骨料泡沫混凝土中轻骨料用量，通过根据公式(1)来计算出；
ω为水灰比，根据每立方米轻骨料泡沫混凝土水泥用量和轻骨料用量拌合得到的新拌轻骨料泡沫混凝土具有一定流动性所需的水量来选取；
mw为每立方米轻骨料泡沫混凝土用水量，mw按公式(2)进行计算：
mw＝ms×ω (2)
搅拌机中搅拌物料的特定体积也就是搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积可按在搅拌机中高度位置计量；
步骤2，称取以上得到的mw、ms、mg的量依次加入搅拌机内搅拌均匀，得到新拌轻骨料泡沫混凝土；将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的新拌轻骨料泡沫混凝土中，一边搅拌一边加入泡沫，直到确定的标记处停止加入泡沫，并再搅拌均匀，之后倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度轻骨料泡沫混凝土。
进一步的，所述步骤1中，搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积可按在搅拌机中高度位置计量的具体做法是：通过向搅拌机中加入一定的水，根据水的体积和水位高度来确定搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土的体积，并在该水位处做上标记。
本发明的有益效果是特定密度轻集料泡沫混凝土用该方法来制备，具有配合比可以快速获得，在原有制备设备情况下，只需在搅拌机内设置一个特定高度，而不需要添加别的设备，就可以在现场制备出符合多种特定密度要求的轻骨料泡沫混凝土优点，并且设备改进极其简单，费用低，操作方便，适合科研、工厂生产及建筑工地现场应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，按照以下步骤进行：
步骤1，采用下式计算
ρ＝ms×α+mg (1)
其中，ρ为特定密度轻骨料泡沫混凝土设计密度；
ms为每立方米轻骨料泡沫混凝土水泥用量，可以任意选取；
系数α，对于普通硅酸盐水泥，在1.20～1.25中取值，精确计算时，可通过试验确定，其他胶凝材料的系数α也可通过试验确定；
mg为每立方米轻骨料泡沫混凝土中轻骨料用量，通过根据公式(1)来计算出；
ω为水灰比，根据每立方米轻骨料泡沫混凝土水泥用量和轻骨料用量拌合得到的新拌轻骨料泡沫混凝土具有一定流动性所需的水量来选取；
mw为每立方米轻骨料泡沫混凝土用水量，mw按公式(2)进行计算：
mw＝ms×ω (2)
搅拌机中搅拌物料的特定体积，也就是搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积可按在搅拌机中高度位置计量。具体做法是：通过向搅拌机中加入一定的水，根据水的体积和水位高度来确定搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土的体积，并在该水位处做上标记。
称取以上得到的mw、ms、mg依次加入搅拌机内搅拌均匀，得到新拌轻骨料泡沫混凝土；将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的新拌轻骨料泡沫混凝土中，一边搅拌一边加入泡沫，直到确定的标记处停止加入泡沫，并再搅拌均匀，之后倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度轻骨料泡沫混凝土。
轻骨料泡沫混凝土是由水泥、轻骨料、泡沫、水按一定比例混合均匀得到的，根据质量守恒定律，单位体积的新拌轻骨料泡沫混凝土的质量就是轻骨料泡沫混凝土的湿密度。因此，轻骨料泡沫混凝土的湿密度ρ1与每立方米轻骨料泡沫混凝土水泥用量ms，轻骨料用量mg，用水量mw，泡沫用量mp之间的关系可表示为：
ρ1＝ms+mg+mw+mp (3)
由于新拌轻骨料泡沫混凝土在养护过程中，水泥要与水发生化学反应，生成水化产物将耗费新拌轻骨料泡沫混凝土中的水。由于水泥标号或质量的差异，水泥与水在化学反应中所需要的水量(用К表示)是水泥重量的15％～30％，也就是说水泥在28天硬化后其重量增加15％～30％。对于普通硅酸盐水泥，水泥与水在化学反应中所需要的水量(用К表示)是水泥重量的20％～25％，也就是说水泥在28天硬化后其重量增加20％～25％，这些水与水泥反应生成水化产物可以成为混凝土中的一部分保留在混凝土中，其余多余的水(指mw中超过水泥与水在化学反应中所需要的水量的水，包括泡沫引入的水)在烘干时将被蒸发掉，而泡沫用量mp主要是水的质量(因为泡沫是泡沫剂在用水稀释后再用泡沫混凝土发泡机制备出来的，而泡沫剂与用来稀释泡沫剂的水的比例一般为1：50～100，因此泡沫中泡沫剂的质量远远小于用于稀释泡沫剂的水的质量，可以忽略不计)，泡沫中水蒸发后留下的空隙里主要是空气，它的质量可以忽略不计，因此，轻骨料泡沫混凝土的干密度ρ可表示为：
ρ＝ms×α+mg (4)
其中α＝1+К (5)
对于不同的水泥，水泥与水在化学反应中所需要的水量К可以通过试验确定。
实施例1
陶粒泡沫混凝土设计密度为900Kg/m3，陶粒表观密度660Kg/m3。选用P·O 42.5R水泥，水泥用量选取695Kg/m3，取α＝1.22，计算陶粒用量：mg＝900-695×1.22＝52.1Kg/m3，确定水灰比为0.45；陶粒泡沫混凝土用水量mw＝695×0.45＝312.75Kg/m3；所用搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积确定：根据搅拌机的大小，向搅拌机中加入1立方米的水(或5升、50升、2立方米等的水，水泥、陶粒的加入量成比例增减)，测定水位在搅拌机的位置，做好记号。将水、水泥、陶粒在搅拌机中搅拌成具有一定流动度的均匀湿拌料。泡沫加入量确定：将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的均匀湿拌料中，一边搅拌一边加入泡沫，直到搅拌机做好记号位置就停止加入泡沫。将停止加入泡沫的搅拌机继续搅拌10～60s，倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度陶粒料泡沫混凝土。实配陶粒料泡沫混凝土密度为912.1Kg/m3。
实施例2
陶粒泡沫混凝土设计密度为800Kg/m3，陶粒表观密度660Kg/m3。选用P·O 42.5R水泥，水泥用量选取611Kg/m3，取α＝1.22，计算陶粒用量：mg＝800-611×1.22＝54.6Kg/m3；确定水灰比为0.45；陶粒泡沫混凝土用水量mw＝611×0.45＝275Kg/m3；所用搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积确定：根据搅拌机的大小，向搅拌机中加入0.5立方米的水(或5升、50升、2立方米等的水，水泥、陶粒的加入量成比例增减)，测定水位在搅拌机的位置，做好记号。将水(275/2＝137.5Kg)、水泥(611/2＝305.5Kg)、陶粒(54.6/2＝27.3Kg)在搅拌机中搅拌成具有一定流动度的均匀湿拌料。泡沫加入量确定：将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的均匀湿拌料中，一边搅拌一边加入泡沫，直到搅拌机做好记号位置就停止加入泡沫。将停止加入泡沫的搅拌机继续搅拌10～60s，倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度陶粒料泡沫混凝土。实配陶粒料泡沫混凝土密度为804.6Kg/m3。
实施例3
陶粒泡沫混凝土设计密度为700Kg/m3，陶粒表观密度660Kg/m3。选用P·O 42.5R水泥，水泥用量选取528Kg/m3，取α＝1.22，计算陶粒用量：mg＝700-528×1.22＝55.8Kg/m3，确定水灰比为0.45；陶粒泡沫混凝土用水量mw＝528×0.45＝237.6Kg/m3，所用搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积确定：根据搅拌机的大小，向搅拌机中加入0.05立方米的水(或5升、50升、2立方米等的水，水泥、陶粒的加入量成比例增减)，测定水位在搅拌机的位置，做好记号。将水(237.6/20＝11.88Kg)、水泥(528/20＝26.4Kg)、陶粒(55.8/20＝2.79Kg)在搅拌机中搅拌成具有一定流动度的均匀湿拌料。泡沫加入量确定：将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的均匀湿拌料中，一边搅拌一边加入泡沫，直到搅拌机做好记号位置就停止加入泡沫。将停止加入泡沫的搅拌机继续搅拌10～60s，倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度陶粒料泡沫混凝土。实配陶粒料泡沫混凝土密度为696.8Kg/m3。
实施例4
陶粒泡沫混凝土设计密度为600Kg/m3，陶粒表观密度660Kg/m3。选用P·O 42.5R水泥，水泥用量选取445Kg/m3，取α＝1.22，计算陶粒用量：mg＝600-445×1.22＝57.1Kg/m3。确定水灰比为0.45。陶粒泡沫混凝土用水量mw＝445×0.45＝200.3Kg/m3。所用搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积确定：根据搅拌机的大小，向搅拌机中加入2立方米的水(或5升、50升、3立方米等的水，水泥、陶粒的加入量成比例增减)，测定水位在搅拌机的位置，做好记号。将水(200.3×2＝400.6Kg)、水泥(445×2＝890Kg)、陶粒(57.1×2＝114.2Kg)在搅拌机中搅拌成具有一定流动度的均匀湿拌料。泡沫加入量确定：将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的均匀湿拌料中，一边搅拌一边加入泡沫，直到搅拌机做好记号位置就停止加入泡沫。将停止加入泡沫的搅拌机继续搅拌10～60s，倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度陶粒料泡沫混凝土。实配陶粒料泡沫混凝土密度为580.1Kg/m3。
实施例5
陶粒泡沫混凝土设计密度为500Kg/m3，陶粒表观密度660Kg/m3。选用P·O 42.5R水泥，水泥用量选取361Kg/m3，取α＝1.22，计算陶粒用量：mg＝500-361×1.22＝59.6Kg/m3。确定水灰比为0.45。陶粒泡沫混凝土用水量mw＝361×0.45＝162.5Kg/m3。所用搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积确定：根据搅拌机的大小，向搅拌机中加入4立方米的水(或5升、50升、3立方米等的水，水泥、陶粒的加入量成比例增减)，测定水位在搅拌机的位置，做好记号。将水(162.5×4＝650Kg)、水泥(361×4＝1444Kg)、陶粒(59.6×4＝238.4Kg)在搅拌机中搅拌成具有一定流动度的均匀湿拌料。泡沫加入量确定：将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的均匀湿拌料中，一边搅拌一边加入泡沫，直到搅拌机做好记号位置就停止加入泡沫。将停止加入泡沫的搅拌机继续搅拌10～60s，倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度陶粒料泡沫混凝土。实配陶粒料泡沫混凝土密度为506.6Kg/m3。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
步骤1，采用下式计算
ρ＝ms×α+mg (1)
其中，ρ为特定密度轻骨料泡沫混凝土设计密度；
ms为每立方米轻骨料泡沫混凝土水泥用量，可以任意选取；
系数α，对于普通硅酸盐水泥，在1.20～1.25中取值；其他胶凝材料的系数α也可通过试验确定；
mg为每立方米轻骨料泡沫混凝土中轻骨料用量，通过根据公式(1)来计算出；
ω为水灰比，根据每立方米轻骨料泡沫混凝土水泥用量和轻骨料用量拌合得到的新拌轻骨料泡沫混凝土具有一定流动性所需的水量来选取；
mw为每立方米轻骨料泡沫混凝土用水量，mw按公式(2)进行计算：
mw＝ms×ω (2)
搅拌机中搅拌物料的特定体积也就是搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积可按在搅拌机中高度位置计量；
步骤2，称取以上得到的mw、ms、mg的量依次加入搅拌机内搅拌均匀，得到新拌轻骨料泡沫混凝土；将稀释后的发泡剂在发泡机中制成泡沫加入搅拌机内的新拌轻骨料泡沫混凝土中，一边搅拌一边加入泡沫，直到确定的标记处停止加入泡沫，并再搅拌均匀，之后倒入模具成型或现场浇筑成型、养护，即得到特定密度轻骨料泡沫混凝土。
2.根据权利要求1所述的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土体积可按在搅拌机中高度位置计量的具体做法是：通过向搅拌机中加入一定的水，根据水的体积和水位高度来确定搅拌机每次新拌轻骨料泡沫混凝土的体积，并在该水位处做上标记。
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