CN108911783A - 一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土及其制备方法，该混凝土包括下列原料组份，以重量份计：水泥220‑400份，粉煤灰0‑100份，硅粉20‑40份，聚氧化乙烯0.2‑1.0份，可发性聚苯乙烯颗粒2‑7份，增稠材料5‑30份，水150‑250份，激发剂4‑10份，早强剂10‑25份，发泡剂0.05‑0.3份。本发明所配制的灌浆墙体用高粘聚性混凝土容重较低，在保障超低容重的情况下，气泡不易破裂，浆料粘稠度超好，可采用造价更低的两面封有筋扩张网的方式进行施工，浆料不外流，填充密实，不易胀模，且在不影响后期强度的前提下，强度上升较快，受施工外界温度和天气影响大大减小。

Description

一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土及其制备方法。

背景技术

随着我国建筑行业的不断发展，建筑施工工艺方法也是不断完善、层出不穷，就轻钢结构墙体施工而言，不仅有现场喷涂施工方式、工厂集中预制施工方式，还有现场直接灌浆的施工方式。现场喷涂的方式虽然施工比较灵活，但是存在废工废料的缺点；工厂集中预制的方式，虽然施工速度快，质量有保障，但是墙板运输成本较高，且对施工现场的道路有较高的要求；而现场直接灌浆型墙体，不仅质量可控，速度较快，而且施工灵活，不浪费材料，对道路的运输条件也没有太高的要求。

然而，现场直接灌浆型墙体对灌浆混凝土与施工水平却有不小的要求，如果混凝土浆料容重较大则容易出现胀模现象，而如果混凝土浆料采用发泡的方式降低容重，由于气泡间存在润滑与滚珠现象，流动性过好，这就要求轻钢龙骨采用成本较高的两面封板的方式，而且极易漏浆、胀模，且混凝土浆料凝固时间长，对外界温度与天气有较高的要求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土及其制备方法，为了解决传统现场直接灌浆型墙体如果混凝土浆料采用发泡的方式降低容重，会产生混凝土浆料流动性过好、极易漏浆、胀模的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用了如下技术方案：

本发明实施例公开了一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，所述混凝土包括下列原料组份，以重量份计：水泥220-400份，粉煤灰0-100份，硅粉20-40份，聚氧化乙烯0.2-1.0份，可发性聚苯乙烯颗粒2-7份（可发性聚苯乙烯颗粒简称EPS颗粒，以下简称EPS颗粒），增稠材料5-30份，水150-250份，激发剂4-10份，早强剂10-25份，发泡剂0.05-0.3份。

可发性聚苯乙烯颗粒是聚苯乙烯（PS）的一个品种，是在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成，加工过程中受热发泡，专用于制作泡沫塑料产品。具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点，被广泛应用于建筑、船舶、冷藏、冷冻化工设备的高温隔热材料和家用电器、仪器仪表、玻璃制品的包装材料以及作为生产一次性餐具的材料等。

本发明实施例植物类发泡剂是由松香经皂化反应制得的松香树脂钠盐类植物发泡剂；动物类发泡剂是由动物(牛、羊)角质蛋白为主要原材料，加入一定量的烧碱（NaOH）、盐酸、氯化钠等化工原料，加温溶解、稀释过滤、高温脱水所制得的动物类发泡剂；AES复合类发泡剂是以脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸钠（简称AES）为基础，分别复配不同掺量的十二烷基硫酸钠（简称K12）和a-烯烃磺酸钠（简称AOS）,并添加适量稳泡剂配制成的复合发泡剂。

优选地，本申请实施例还公开了所述水泥为强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥、早强水泥或硅酸盐水泥中的一种。

优选地，本申请实施例还公开了所述EPS颗粒堆积密度在6-8kg/m³，颗粒粒径在3-5mm之间。

优选地，本申请实施例还公开了所述增稠材料为海泡石棉或木质纤维中的一种或几种。

优选地，本申请实施例还公开了所述激发剂为水泥混合料用硅酸钠类激发剂。

优选地，本申请实施例还公开了所述早强剂为无机盐类、有机胺类或有机—无机复合物类早强剂中的一种。

无机盐类早强剂有以下几种：1.氯盐类早强剂可以选择氯化钙、氯化钠、氯化钾和氯化铝，其作用机理为:水泥中的C3A与氯化物反应生成的水化氯铝酸盐不溶于水，能够促进C3A水化，水泥水化产生的氢氧化钙与氯化物反应，生成的氯氧酸钙难溶于水，能降低氢氧化钙的浓度，加速体系中C3S的水化反应，而生成的复盐产物会提高浆体中固相的比例，有利于形成坚固的水泥石结构。同时，氯化物通常易溶于水，带来的盐效应会加大水泥中矿物的溶解度，促进各水泥矿物的水化反应速率，从而缩短水泥混凝土的硬化时间。

2.硫酸盐类早强剂：主要包括硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝和硫酸铝钾等，其作用机理为:硫酸盐类通常是强电解质，能提高水泥浆体中的离子强度，在水泥的水化过程中，硫酸盐溶于水与水泥水化产生的氢氧化钙反应生成硫酸钙和氢氧化钠，其中硫酸钙粒度极细，与C3A反应生成水化硫铝酸钙晶体的速度快。而氢氧化钠作为活性剂使体系的碱性增强，可以提高C3A和石膏的溶解度，从而增加水泥中硫铝酸钙的数量。另外，硫铝酸钙晶体在成长过程中相互交叉搭接形成水泥初期骨架，又受到C-S-H凝胶和其它水化产物不断填充固化，因此使水泥的早期强度得到明显提高。

3.硝酸盐、亚硝酸盐以及硅酸盐类早强剂

硝酸盐和亚硝酸盐都具有早强作用，能促进水泥的水化，而且可以改善水化产物孔结构，使砂浆结构趋于密实。另外，混凝土中掺加亚硝酸盐有利于在钢筋表面形成保护膜，可以有效避免混凝土中钢筋锈蚀。

有机胺类早强剂主要有三乙醇胺、三异醇胺等。

有机—无机复合物类早强剂是由碱或硫酸盐加上有机醇类、有机胺类和一些有机酸的结合，例如三乙醇胺与无机盐的复合。

优选地，本申请实施例还公开了所述发泡剂为植物类发泡剂、动物类发泡剂或AES复合类发泡剂与水按一定比例配制后由发泡剂发泡制得。

本发明实施例还进一步公开了一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土的制备方法，所述方法包括如下步骤：

将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述早强剂、所述激发剂、所述聚氧化乙烯和所述增稠材料投入所述水中搅拌；

继续开动搅拌机，分别将所述水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌；

启动发泡机，在搅拌的同时加入所述发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述发泡剂，继续搅拌，使混凝土中所述发泡剂均匀分布即可。

本发明的将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述早强剂、所述激发剂、所述聚氧化乙烯和所述增稠材料投入所述水中搅拌1-2分钟。

本发明的继续开动搅拌机，分别将所述水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌3-5分钟。

本发明的启动发泡机，在搅拌的同时加入所述发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述发泡剂，继续搅拌2-6分钟，使混凝土中所述发泡剂均匀分布即可。

本发明的有益效果：本发明所配制的灌浆墙体用高粘聚性混凝土容重较低，可配制到每方300千克以内，在保障超低容重的情况下，气泡不易破裂，浆料粘稠度超好，可采用造价更低的两面封有筋扩张网的方式进行施工，浆料不外流，填充密实，施工速度快，不易胀模，且在不影响后期强度的前提下，强度上升较快，受施工外界温度和天气影响大大减小。具体优点如下：

（1）有效解决了轻钢建筑灌浆施工中的一些难题，为轻钢建筑的发展提供了更好的选择；

（2）通过提高浆料的粘聚性，在加入气泡降低容重的情况下，仍然能随意调整浆料流动性，有效的减少了施工中漏浆、胀模等问题；

（3）通过加入硅粉、激发剂和少量早强剂的方式来提高早期强度，无需使用成本较高，且对钢材有一定腐蚀性的硫铝酸盐快硬水泥，在保障后期强度的同时，也提高了墙体的抗渗性能；

（4）强度上升较快，受施工外界温度和天气影响程度较小，便于施工；

（5）EPS颗粒加发泡的方式，不仅容重可以随意调整，而且耐久性能较纯加气泡的方式有所提高；

（6）利于采用双面封有筋扩张网的方式施工，较双面封板的方式更易操作，不仅节约了人力，提高了施工速度，而且材料成本更低。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土及其制备方法，解决了传统现场直接灌浆型墙体如果混凝土浆料采用发泡的方式降低容重，会产生混凝土浆料流动性过好、极易漏浆、胀模的问题。实现了灌浆墙体用高粘聚性混凝土容重较低，在保障超低容重的情况下，气泡不易破裂，浆料粘稠度超好，浆料不外流，不易胀模的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：

本申请提供一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，所述混凝土包括下列原料组份，以重量份计：水泥220-400份，粉煤灰0-100份，硅粉20-40份，聚氧化乙烯0.2-1.0份，EPS颗粒2-7份，增稠材料5-30份，水150-250份，激发剂4-10份，早强剂10-25份，发泡剂0.05-0.3份。

本申请还提供一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土的制备方法，所述方法包括如下步骤：

将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述早强剂、所述激发剂、所述聚氧化乙烯和所述增稠材料投入所述水中搅拌；

继续开动搅拌机，分别将所述水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌；

启动发泡机，在搅拌的同时加入所述发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述发泡剂，继续搅拌，使混凝土中所述发泡剂均匀分布即可。

本发明所配制的灌浆墙体用高粘聚性混凝土容重较低，可配制到每方300千克以内，在保障超低容重的情况下，气泡不易破裂，浆料粘稠度超好，可采用造价更低的两面封有筋扩张网的方式进行施工，浆料不外流，填充密实，施工速度快，不易胀模，且在不影响后期强度的前提下，强度上升较快，受施工外界温度和天气影响大大减小。

为了更好的理解上述技术方案，下面将通过具体的实施方式对上

述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例1

按重量份计，称取普通硅酸盐水泥220份，粉煤灰0份，硅粉20份，聚氧化乙烯0.2份，EPS颗粒2份，海泡石棉5份，水150份，硅酸钠4份，氯化铝10份，植物类发泡剂0.05份。

具体制备方法如下：

S1.将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述氯化铝、所述硅酸钠、所述聚氧化乙烯和所述海泡石棉投入所述水中搅拌1分钟；

S2.继续开动搅拌机，分别将所述普通硅酸盐水泥、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌3分钟；

S3.启动发泡机，在搅拌的同时加入所述植物类发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述植物类发泡剂，继续搅拌2分钟，使混凝土中所述植物类发泡剂均匀分布即可。

上述实施方式加气泡调整容重至380kg/m³，所得的灌注混凝土浆料整体和易性较好，气泡分布均匀，稳住情况良好，采用两面封硅酸钙板的施工方式，施工时不胀模，无漏浆现象。

实施例2

按重量份计，称取普通硅酸盐水泥400份，粉煤灰100份，硅粉40份，聚氧化乙烯1.0份，EPS颗粒7份，木质纤维30份，水250份，硅酸钠10份，硝酸钠25份，植物类发泡剂0.3份。

具体制备方法如下：

S1.将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述硝酸钠、所述硅酸钠、所述聚氧化乙烯和所述木质纤维投入所述水中搅拌2分钟；

S2.继续开动搅拌机，分别将所述普通硅酸盐水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌5分钟；

S3.启动发泡机，在搅拌的同时加入所述植物类发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述植物类发泡剂，继续搅拌6分钟，使混凝土中所述植物类发泡剂均匀分布即可。

上述实施方式加气泡调整容重至400kg/m³，所得的灌注混凝土浆料整体和易性较好，气泡分布均匀，稳住情况良好，采用两面封硅酸钙板的施工方式，施工时不胀模，无漏浆现象。

实施例3

按重量份计，称取早强水泥310份，粉煤灰50份，硅粉30份，聚氧化乙烯0.6份，EPS颗粒4.5份，木质纤维17.5份，水200份，硅酸钠7份，硫酸钠17.5份，动物类发泡剂0.17份。

具体制备方法如下：

S1.将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述硫酸钠、所述硅酸钠、所述聚氧化乙烯和所述木质纤维投入所述水中搅拌2分钟；

S2.继续开动搅拌机，分别将所述早强水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌4分钟；

S3.启动发泡机，在搅拌的同时加入所述动物类发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述动物类发泡剂，继续搅拌4分钟，使混凝土中所述动物类发泡剂均匀分布即可。

上述实施方式加气泡调整容重至410kg/m³，所得的灌注混凝土浆料整体和易性较好，气泡分布均匀，稳住情况良好，采用两面封硅酸钙板的施工方式，施工时不胀模，无漏浆现象。

实施例4

按重量份计，称取普通硅酸盐水泥300份，粉煤灰50份，硅粉30份，聚氧化乙烯0.2份，EPS颗粒5份，海泡石棉15份，水150份，硅酸钠5份，三乙醇胺12份，动物类发泡剂0.16份。

具体制备方法如下：

S1.将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述三乙醇胺、所述硅酸钠、所述聚氧化乙烯和所述海泡石棉投入所述水中搅拌1-2分钟；

S2.继续开动搅拌机，分别将所述普通硅酸盐水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌3-5分钟；

S3.启动发泡机，在搅拌的同时加入所述动物类发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述动物类发泡剂，继续搅拌2-6分钟，使混凝土中所述动物类发泡剂均匀分布即可。

上述实施方式加气泡调整容重至500kg/m³，所得的灌注混凝土浆料整体和易性较好，气泡分布均匀，稳住情况良好，采用两面封有筋扩张网的施工方式，施工时不胀模，浆体少量从有筋扩张网网孔外流。

实施例5

按重量份计，称取早强水泥250份，粉煤灰50份，硅粉30份，聚氧化乙烯0.2份， EPS颗粒5.5份，海泡石棉15份，水110份，硅酸钠4份，三乙醇胺10份， AES复合类发泡剂0.12份。

具体制备方法如下：

S1.将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述三乙醇胺、所述硅酸钠、所述聚氧化乙烯和所述海泡石棉投入所述水中搅拌1-2分钟；

S2.继续开动搅拌机，分别将所述早强水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌3-5分钟；

S3.启动发泡机，在搅拌的同时加入所述AES复合类发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述AES复合类发泡剂，继续搅拌2-6分钟，使混凝土中所述AES复合类发泡剂均匀分布即可。

上述实施方式加气泡调整容重至450kg/m³，所得的灌注混凝土浆料整体和易性较好，气泡分布均匀，稳住情况良好，采用两面封有筋扩张网的施工方式，施工时不胀模，浆体少量从有筋扩张网网孔外流。

实施例6

按重量份计，称取硅酸盐水泥250份，粉煤灰50份，硅粉30份，聚氧化乙烯0.2份， EPS颗粒5.5份，木质纤维15份，水150份，硅酸钠4份，三乙醇胺与氯化钠的复合物10份，AES复合类发泡剂0.12份。

具体制备方法如下：

S1.将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述三乙醇胺与氯化钠的复合物、所述硅酸钠、所述聚氧化乙烯和所述木质纤维投入所述水中搅拌1-2分钟；

S2.继续开动搅拌机，分别将所述水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌3-5分钟；

S3.启动发泡机，在搅拌的同时加入所述AES复合类发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述AES复合类发泡剂，继续搅拌2-6分钟，使混凝土中所述AES复合类发泡剂均匀分布即可。

上述实施方式加气泡调整容重至450kg/m³，所得的灌注混凝土浆料整体和易性较好，气泡分布均匀，稳住情况一般，有少量气泡变大破裂，采用两面封有筋扩张网的施工方式，施工时不胀模，浆体少量从有筋扩张网网孔外流。

实施例7

按重量份计，称取硅酸盐水泥220份，粉煤灰20份，硅粉22份，聚氧化乙烯0.2份， EPS颗粒6.5份，海泡石棉20份，水150份，硅酸钠4份，三乙醇胺与硫酸钙的复合物10份，AES复合类发泡剂0.1份。

具体制备方法如下：

S1.将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述三乙醇胺与硫酸钙的复合物、所述硅酸钠、所述聚氧化乙烯和所述海泡石棉投入所述水中搅拌1-2分钟；

S2.继续开动搅拌机，分别将所述水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述EPS颗粒投入搅拌机内，搅拌3-5分钟；

S3.启动发泡机，在搅拌的同时加入所述AES复合类发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述AES复合类发泡剂，继续搅拌2-6分钟，使混凝土中所述AES复合类发泡剂均匀分布即可。

上述实施方式加气泡调整容重至350kg/m³，所得的灌注混凝土浆料整体和易性较好，气泡分布均匀，稳住情况良好，采用两面封硅酸钙板的施工方式，施工时不胀模，无漏浆现象。

本发明实施方式通过改用耐久性更好的陶粒陶砂作为填充骨料，添加粉煤灰、硅粉、改性剂等掺和辅料来改善菱镁材料本身易返卤、耐水性差等问题，在不降低混凝土本身强度的情况下，降低墙板容重，提高抗震性能，同时还大大提高了墙板的保温隔热隔音性能,延长了墙板的使用寿命，且无需改变现有设备，生产方式简便，生产成本较低。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，其特征在于，所述混凝土包括下列原料组份，以重量份计：水泥220-400份，粉煤灰0-100份，硅粉20-40份，聚氧化乙烯0.2-1.0份，可发性聚苯乙烯颗粒2-7份，增稠材料5-30份，水150-250份，激发剂4-10份，早强剂10-25份，发泡剂0.05-0.3份。

2.根据权利要求1所述的一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，其特征在于，所述水泥为强度等级不低于42.5级的普通硅酸盐水泥、早强水泥或硅酸盐水泥中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，其特征在于，所述可发性聚苯乙烯颗粒堆积密度在6-8kg/m³，颗粒粒径在3-5mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，其特征在于，所述增稠材料为海泡石棉或木质纤维中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，其特征在于，所述激发剂为水泥混合料用硅酸钠类激发剂。

6.根据权利要求1所述的一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，其特征在于，所述早强剂为无机盐类、有机胺类或有机—无机复合物类早强剂中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土，其特征在于，所述发泡剂为植物类发泡剂、动物类发泡剂或AES复合类发泡剂与水按一定比例配制后由发泡剂发泡制得。

8.一种灌浆墙体用高粘聚性发泡混凝土的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将所述水加入搅拌机后，开动搅拌机，分别将所述早强剂、所述激发剂、所述聚氧化乙烯和所述增稠材料投入所述水中搅拌；

继续开动搅拌机，分别将所述水泥、所述粉煤灰、所述硅粉和所述可发性聚苯乙烯颗粒投入搅拌机内，搅拌；

启动发泡机，在搅拌的同时加入所述发泡剂，使混凝土达到设计容重后停止加入所述发泡剂，继续搅拌，使混凝土中所述发泡剂均匀分布即可。