CN107399985A - 一种泡沫混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种泡沫混凝土，属于建筑材料技术领域。本发明首先将纤维素与沼液进行发酵，纤维素在微生物作用下进行初步分解，更多的活性基团暴露出来，然后再将其与蓖麻油混合，经富含疏水酯基的蓖麻油改性，可增加纤维素的疏水性，再将棕榈蜡和天然橡胶熔融后包裹电石，将包覆后的电石与改性颗粒等混合，改性颗粒表面的微生物可分解棕榈蜡使电石缓慢释放，电石与水反应产生气体，在混凝土中形成均匀的气泡，再将混凝土进行养护，即可得到微孔抗渗泡沫混凝土，本发明制备微孔抗渗泡沫混凝土具有均匀的多孔结构，具有较好的抗渗性，且还具有低收缩无开裂、抗压强度高的优点。

Description

一种泡沫混凝土
技术领域
本发明涉及一种泡沫混凝土，属于建筑材料技术领域。
背景技术
泡沫混凝土是一种利废、环保、节能、价格低、性能好的新型保温隔热材料，它和加气混凝土相比，可自然养护硬化，一般不需蒸压；没有加气混凝土蒸压的能耗和庞大的设备投资，生产十分简单，投资很小；更重要的是泡沫混凝土不但能在厂内生产成各种各样的制品，而且还能现场施工，直接现浇成屋面、地面和墙体，泡沫混凝土制品的品种也比加气混凝土制品多得多。除了用于生产砌块和墙板，泡沫混凝土还可以生产保温耐火材料、管道保温外壳、轻质仿木制品，外墙保温板、彩色艺术装饰品、泡沫吊顶、泡沫石膏制品、泡沫菱镁制品等。
泡沫混凝土是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入混凝土浆体中，经过合理养护成型，而形成的含有大量细小的封闭气孔，并具有相当强度的混凝土制品，其制作方法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、养护而成的一种多孔材料。
现在常用的泡沫混凝土主要是由水泥及其它硅钙质材料、水、气泡组成，其混合浆料收缩率大、抗压强度较低，在限制条件下，泡沫混凝土易出现收缩开裂，此外，此类泡沫混凝土孔隙大，吸水率较高，达到不到良好的抗渗性。因此，亟待寻找一种抗压强度高，不易开裂，且空隙小，吸水率低，具有良好的抗渗性的泡沫混凝土。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有的混凝土孔隙较大，导致吸水率高的缺陷，提供了一种泡沫混凝土。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种泡沫混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
60～80份水泥、1～3份木质素磺酸钠、20～30份改性滤渣、15～20份混合颗粒、3～5份聚乙烯醇和40～50份水。
具体制备方法如下：
（1）改性滤渣的制备：将1～2kg纤维素粉碎、过筛后，得到纤维素粉末，将700～800g纤维素粉末、1～2L水和200～300mL沼液混合后进行发酵，发酵结束后，将发酵产物离心分离，得到沉淀物，将沉淀物水洗后与300～400g蓖麻油混合30～40min后过滤，得到滤渣，将滤渣平铺于带有塑料薄膜的木板上，再将木板置于温室中，静置15～20天，得到改性滤渣；
（2）混合颗粒的制备：取500～600g电石粉碎、过筛，得到电石粉末，将1～2kg棕榈蜡和600～800g天然橡胶熔融后，再与300～400g电石粉末混合，并自然冷却固化50～60min，得到固化产物，将固化产物、700～800g偏高岭土和500～600g铝酸钙粉碎、过筛后，得到混合颗粒；
（3）泡沫混凝土的制备：将水泥、木质素磺酸钠、改性滤渣、混合颗粒、聚乙烯醇和水混合后注入模具中，刮平表面后固化10～12h，拆模，得到坯料，将坯料养护10～15天，即得泡沫混凝土。
所述的发酵的温度为30～40℃，发酵的时间为18～24h。
所述的离心分离的转速为1000～1200r/min。
所述的温室的温度为35～45℃，相对空气湿度为75～85%。
所述的熔融的温度为150～160℃。
所述的养护期间每天向坯料表面喷洒300～500mL水。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先将纤维素与沼液进行发酵，纤维素在微生物作用下进行初步分解，使更多的活性基团暴露出来，再将其用含有疏水酯基的蓖麻油进行改性，可增加纤维素的疏水性，进而提高泡沫混凝土的疏水性；
（2）本发明将棕榈蜡和天然橡胶熔融后包裹电石，将包裹后的电石与改性颗粒混合，改性颗粒表面的微生物可分解棕榈蜡进而使电石缓慢释放，电石与水反应产生气体，在混凝土中形成均匀的泡沫，本发明制备的泡沫混凝土具有更加均匀的多孔隙结构，孔洞细小、均匀，同时具有较好的防水效果。
具体实施方式
首先称取1～2kg纤维素加入到粉碎机粉碎，过60～80目筛，得到纤维素粉末，取700～800g纤维素粉末和1～2L水加入到发酵罐中，再向发酵罐中加入200～300mL沼液，搅拌混合1～3min后，控制发酵罐温度为30～40℃，密封发酵18～24h，待发酵结束，将发酵罐中的物料取出并置于离心机中，以1000～1200r/min的转速离心分离10～15min，得到沉淀物，将沉淀用水洗涤3～5次，将洗涤后的沉淀和300～400g蓖麻油混合30～40min后过滤，得到滤渣，将滤渣平铺于带有塑料薄膜的木板上，再将木板置于温度为35～45℃、空气相对湿度为75～85%的温室中，静置15～20天，使滤渣自然发霉，得到改性滤渣，称取500～600g电石加入到粉碎机中粉碎，过80～100目筛，得到电石粉末，称取1～2kg棕榈蜡和600～800g天然橡胶加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为150～160℃，转速为150～180r/min条件下搅拌熔融60～90min，得到熔融物，再取300～400g电石粉末加入到烧杯中，搅拌混合3～5min，将烧杯中的物料自然冷却固化50～60min，得到固化产物，取1～2kg固化产物、700～800g偏高岭土和500～600g铝酸钙加入到粉碎机粉碎，过60～80目筛，得到混合颗粒，按重量份数计，分别取60～80份水泥、1～3份木质素磺酸钠、20～30份改性滤渣、15～20份混合颗粒、3～5份聚乙烯醇和40～50份水加入到搅拌机中搅拌混合3～5min，得到泡沫混凝土浆料，将泡沫混凝土浆料倒入浇筑模具中，刮平表面后固化10～12h，固化结束后拆模，得到坯料，将坯料养护10～15天，期间每天向坯料表面喷洒300～500mL水，养护结束，即可得到泡沫混凝土。
实例1
首先称取2kg纤维素加入到粉碎机粉碎，过80目筛，得到纤维素粉末，取800g纤维素粉末和2L水加入到发酵罐中，再向发酵罐中加入300mL沼液，搅拌混合3min后，控制发酵罐温度为40℃，密封发酵24h，待发酵结束，将发酵罐中的物料取出并置于离心机中，以1200r/min的转速离心分离15min，得到沉淀物，将沉淀用水洗涤5次，将洗涤后的沉淀和400g蓖麻油混合40min后过滤，得到滤渣，将滤渣平铺于带有塑料薄膜的木板上，再将木板置于温度为45℃、空气相对湿度为85%的温室中，静置20天，使滤渣自然发霉，得到改性滤渣，称取600g电石加入到粉碎机中粉碎，过100目筛，得到电石粉末，称取1～2kg棕榈蜡和800g天然橡胶加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为160℃，转速为180r/min条件下搅拌熔融90min，得到熔融物，再取400g电石粉末加入到烧杯中，搅拌混合5min，将烧杯中的物料自然冷却固化60min，得到固化产物，取2kg固化产物、800g偏高岭土和600g铝酸钙加入到粉碎机粉碎，过80目筛，得到混合颗粒，按重量份数计，分别取80份水泥、3份木质素磺酸钠、30份改性滤渣、20份混合颗粒、5份聚乙烯醇和50份水加入到搅拌机中搅拌混合5min，得到泡沫混凝土浆料，将泡沫混凝土浆料倒入浇筑模具中，刮平表面后固化12h，固化结束后拆模，得到坯料，将坯料养护15天，期间每天向坯料表面喷洒500mL水，养护结束，即可得到泡沫混凝土。
实例2
首先称取1kg纤维素加入到粉碎机粉碎，过60目筛，得到纤维素粉末，取700g纤维素粉末和1L水加入到发酵罐中，再向发酵罐中加入200mL沼液，搅拌混合1min后，控制发酵罐温度为30℃，密封发酵18h，待发酵结束，将发酵罐中的物料取出并置于离心机中，以1000r/min的转速离心分离10min，得到沉淀物，将沉淀用水洗涤3次，将洗涤后的沉淀和300g蓖麻油混合30min后过滤，得到滤渣，将滤渣平铺于带有塑料薄膜的木板上，再将木板置于温度为35℃、空气相对湿度为75%的温室中，静置15天，使滤渣自然发霉，得到改性滤渣，称取500g电石加入到粉碎机中粉碎，过80目筛，得到电石粉末，称取1kg棕榈蜡和600g天然橡胶加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为150℃，转速为150r/min条件下搅拌熔融60min，得到熔融物，再取300g电石粉末加入到烧杯中，搅拌混合3min，将烧杯中的物料自然冷却固化50min，得到固化产物，取1kg固化产物、700g偏高岭土和500g铝酸钙加入到粉碎机粉碎，过60目筛，得到混合颗粒，按重量份数计，分别取60份水泥、1份木质素磺酸钠、20份改性滤渣、15份混合颗粒、3份聚乙烯醇和40份水加入到搅拌机中搅拌混合3min，得到泡沫混凝土浆料，将泡沫混凝土浆料倒入浇筑模具中，刮平表面后固化10h，固化结束后拆模，得到坯料，将坯料养护10天，期间每天向坯料表面喷洒300mL水，养护结束，即可得到泡沫混凝土。
实例3
首先称取1kg纤维素加入到粉碎机粉碎，过70目筛，得到纤维素粉末，取750g纤维素粉末和1L水加入到发酵罐中，再向发酵罐中加入250mL沼液，搅拌混合1min后，控制发酵罐温度为30℃，密封发酵18h，待发酵结束，将发酵罐中的物料取出并置于离心机中，以1000r/min的转速离心分离10min，得到沉淀物，将沉淀用水洗涤3次，将洗涤后的沉淀和300g蓖麻油混合30min后过滤，得到滤渣，将滤渣平铺于带有塑料薄膜的木板上，再将木板置于温度为35℃、空气相对湿度为75%的温室中，静置17天，使滤渣自然发霉，得到改性滤渣，称取550g电石加入到粉碎机中粉碎，过90目筛，得到电石粉末，称取2kg棕榈蜡和700g天然橡胶加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为155℃，转速为170r/min条件下搅拌熔融80min，得到熔融物，再取350g电石粉末加入到烧杯中，搅拌混合4min，将烧杯中的物料自然冷却固化55min，得到固化产物，取1kg固化产物、750g偏高岭土和550g铝酸钙加入到粉碎机粉碎，过70目筛，得到混合颗粒，按重量份数计，分别取70份水泥、2份木质素磺酸钠、25份改性滤渣、17份混合颗粒、4份聚乙烯醇和45份水加入到搅拌机中搅拌混合4min，得到泡沫混凝土浆料，将泡沫混凝土浆料倒入浇筑模具中，刮平表面后固化14h，固化结束后拆模，得到坯料，将坯料养护12天，期间每天向坯料表面喷洒400mL水，养护结束，即可得到泡沫混凝土。
对照例：以水泥为主要原料，添加石灰、水及混凝土发泡剂进行混合而成。
根据《中华人民共和国建筑工业行业标准-泡沫混凝土》进行检测其抗压强度、吸水率、表观密度及导热系数。
检测结果如表1。
表1
检测项目 实例1 实例2 实例3 对照例
抗压强度（MPa） 6.6 6.8 7.1 5.4
吸水率（%） 3 4 5 7
表观密度（kg/m3） 320 220 300 250
导热系数（W/(m·K)） 0.06 0.12 0.08 0.15
由表1可知，本发明制备的泡沫混凝土抗压强度高，吸水率高，具有良好的抗渗性能。

Claims (7)

1.一种泡沫混凝土，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
60～80份水泥、1～3份木质素磺酸钠、20～30份改性滤渣、15～20份混合颗粒、3～5份聚乙烯醇和40～50份水。
2.具体制备方法如下：
（1）改性滤渣的制备：将1～2kg纤维素粉碎、过筛后，得到纤维素粉末，将700～800g纤维素粉末、1～2L水和200～300mL沼液混合后进行发酵，发酵结束后，将发酵产物离心分离，得到沉淀物，将沉淀物水洗后与300～400g蓖麻油混合30～40min后过滤，得到滤渣，将滤渣平铺于带有塑料薄膜的木板上，再将木板置于温室中，静置15～20天，得到改性滤渣；
（2）混合颗粒的制备：取500～600g电石粉碎、过筛，得到电石粉末，将1～2kg棕榈蜡和600～800g天然橡胶熔融后，再与300～400g电石粉末混合，并自然冷却固化50～60min，得到固化产物，将固化产物、700～800g偏高岭土和500～600g铝酸钙粉碎、过筛后，得到混合颗粒；
（3）泡沫混凝土的制备：将水泥、木质素磺酸钠、改性滤渣、混合颗粒、聚乙烯醇和水混合后注入模具中，刮平表面后固化10～12h，拆模，得到坯料，将坯料养护10～15天，即得泡沫混凝土。
3.根据权利要求1中所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述的发酵的温度为30～40℃，发酵的时间为18～24h。
4.根据权利要求1中所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述的离心分离的转速为1000～1200r/min。
5.根据权利要求1中所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述的温室的温度为35～45℃，相对空气湿度为75～85%。
6.根据权利要求1中所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述的熔融的温度为150～160℃。
7.根据权利要求1中所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述的养护期间每天向坯料表面喷洒300～500mL水。
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