CN108996964A - 一种防水泡沫混凝土材料及其制备方法 - Google Patents

一种防水泡沫混凝土材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种防水泡沫混凝土材料，以质量份数计，原料配方组成为：水泥225‑450份；粉煤灰0‑220份；硅灰0‑80份；化学发泡剂8‑14份；减水剂1‑2份；稳泡剂6‑8份；防水剂1‑2份。羟甲基纤维素醚由于粘度高，高保水性因此可促使水泥充分水化，增加基体的致密度，从而达到防水的效果。防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成时达到的防水效果更优：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥335份，粉煤灰110份，硅灰40份，化学发泡剂7份，减水剂1.5份，稳泡剂7份，羟甲基纤维素醚1.5份，水胶比0.35。

Description

一种防水泡沫混凝土材料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种防水泡沫混凝土材料及其制备方法。
背景技术
高速铁路作为一种高效、经济、环保的运输手段，在我国取得了迅猛的发展。高速铁路的高运行速度对线路的平顺性和稳定性提出更高的要求。路基结构由于特殊的材料性能，易受地质条件及环境变化的影响，在工后存在一定的沉降变形，通常在变形不均匀处设置过渡段，如路桥过渡段、路隧过渡段等。目前采用的过渡段处理措施施工难度大，施工控制也较困难，常存在其自身沉降大，不均匀沉降控制过渡效果不理想的情况。另外铁路越来越多的线路通过深厚的软土地区，其引起的沉降容易随着列车速度及软基上荷载的增加而不断加大。泡沫混凝土自重轻，具有密度和强度可调节性，良好的施工性，固化自立性等特点，可很好的解决路基沉降与桥涵结构物的不均匀沉降难题，大幅度降低填土荷载，减少软基的附加应力，从而达到抑制沉降和侧移，提高路基稳定性的效果。然而泡沫混凝土表面粗糙，吸水性较大，当水分吸附进入泡沫混凝土内部时会导致基体软化，严寒环境还可遭受冻胀破坏，这对泡沫混凝土的使用寿命造成挑战，尤其是结构用泡沫混凝土。因此研究泡沫混凝土的防水性具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种防水泡沫混凝土材料及其制备方法。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种防水泡沫混凝土材料，以质量份数计，原料配方组成为：
水泥225-450份；
粉煤灰0-220份；
硅灰0-80份；
化学发泡剂8-14份；
减水剂1-2份；
稳泡剂6-8份；
防水剂1-2份。
优选的，水胶比为0.35-0.50。
优选的，水泥选用P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥。
优选的，粉煤灰选用电收尘I级粉煤灰。
优选的，硅灰粒度45μm筛余小于3％，比表面积≥15m2/g。
优选的，化学发泡剂为质量分数为25％的过氧化氢溶液。
优选的，减水剂为聚羧酸减水剂，减水率大于26％。
优选的，稳泡剂含量≥90.0％。
优选的，防水剂为羟甲基纤维素醚，其100目的通过率≥98.5％，视密度为 0.5g/cm3。
一种防水泡沫混凝土材料的制备方法，按照权利要求1的比例将所有胶凝材料、外加剂及羟甲基纤维素醚混合搅拌均匀，加入已经调好温度的水并搅拌至均匀稳定的料浆，将发泡剂加入料浆中再次搅拌均匀，浇注入模，经过静止发泡后试块达到理想高度，待其凝结硬化后拆模放入标准养护室中养护。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
制备的防水泡沫混凝土材料试件的体积吸水率能够显著降低。羟甲基纤维素醚由于粘度高，高保水性因此可促使水泥充分水化，增加基体的致密度，从而达到防水的效果。防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成时达到的防水效果更优：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥335份，粉煤灰 110份，硅灰40份，化学发泡剂7份，减水剂1.5份，稳泡剂7份，羟甲基纤维素醚1.5 份，水胶比0.35。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
实例1：
防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥225份，化学发泡剂8份，减水剂2份，稳泡剂6份，羟甲基纤维素醚1份，水胶比0.35。
制备过程：按照上述比例将所有胶凝材料、外加剂及羟甲基纤维素醚混合搅拌均匀，加入适量已经调好温度的水并搅拌至均匀稳定的料浆，将发泡剂加入料浆中再次搅拌均匀，浇注入模，经过短时间的静止发泡后试块达到理想高度，待其凝结硬化后拆模放入标准养护室中养护至28d。
实验过程：
(1)将养护到28d龄期的100mm×100mm×100mm试件表面擦拭干净,然后放在温度110±5℃的烘箱中干燥到恒重。
(2)将烘干到恒重的试件冷却到室温，冷却过程中应防止试件吸潮。称量冷却到室温的试件质量(干燥质量)。
(3)然后将称量过干燥质量的试件浸泡在水中。水面应高出试件顶部50±10mm。试件之间应保持50mm以上的间距。
(4)待试件一定时间后，记录浸泡时间，将试件从水中取出，用干净的湿布擦去表面的水分，称量试件浸泡水后的质量(饱水质量)。
结果：试样12h后的吸水率为11.5％。
实例2：
防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥450份，化学发泡剂14份，减水剂1份，稳泡剂8份，羟甲基纤维素醚2份，水胶比0.35。
制备过程：按照上述比例将所有胶凝材料、外加剂及羟甲基纤维素醚混合搅拌均匀，加入适量已经调好温度的水并搅拌至均匀稳定的料浆，将发泡剂加入料浆中再次搅拌均匀，浇注入模，经过短时间的静止发泡后试块达到理想高度，待其凝结硬化后拆模放入标准养护室中养护至28d。
实验过程：
(1)将养护到28d龄期的100mm×100mm×100mm试件表面擦拭干净,然后放在温度110±5℃的烘箱中干燥到恒重。
(2)将烘干到恒重的试件冷却到室温，冷却过程中应防止试件吸潮。称量冷却到室温的试件质量(干燥质量)。
(3)然后将称量过干燥质量的试件浸泡在水中。水面应高出试件顶部50±10mm。试件之间应保持50mm以上的间距。
(4)待试件一定时间后，记录浸泡时间，将试件从水中取出，用干净的湿布擦去表面的水分，称量试件浸泡水后的质量(饱水质量)。
结果：试样12h后的吸水率为14.7％。
实例3：
防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥335份，粉煤灰110份，硅灰 40份，化学发泡剂7份，减水剂1.5份，稳泡剂7份，羟甲基纤维素醚1.5份，水胶比 0.35。
制备过程：按照上述比例将所有胶凝材料、外加剂及羟甲基纤维素醚混合搅拌均匀，加入适量已经调好温度的水并搅拌至均匀稳定的料浆，将发泡剂加入料浆中再次搅拌均匀，浇注入模，经过短时间的静止发泡后试块达到理想高度，待其凝结硬化后拆模放入标准养护室中养护至28d。
实验过程：
(1)将养护到28d龄期的100mm×100mm×100mm试件表面擦拭干净,然后放在温度110±5℃的烘箱中干燥到恒重。
(2)将烘干到恒重的试件冷却到室温，冷却过程中应防止试件吸潮。称量冷却到室温的试件质量(干燥质量)。
(3)然后将称量过干燥质量的试件浸泡在水中。水面应高出试件顶部50±10mm。试件之间应保持50mm以上的间距。
(4)待试件一定时间后，记录浸泡时间，将试件从水中取出，用干净的湿布擦去表面的水分，称量试件浸泡水后的质量(饱水质量)。
结果：试样12h后的吸水率为10.7％。
实例4：
防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥225份，粉煤灰220份，硅灰 80份，化学发泡剂7份，减水剂1.5份，稳泡剂7份，羟甲基纤维素醚1份，水胶比0.35。
制备过程：按照上述比例将所有胶凝材料、外加剂及羟甲基纤维素醚混合搅拌均匀，加入适量已经调好温度的水并搅拌至均匀稳定的料浆，将发泡剂加入料浆中再次搅拌均匀，浇注入模，经过短时间的静止发泡后试块达到理想高度，待其凝结硬化后拆模放入标准养护室中养护至28d。
实验过程：
(1)将养护到28d龄期的100mm×100mm×100mm试件表面擦拭干净,然后放在温度110±5℃的烘箱中干燥到恒重。
(2)将烘干到恒重的试件冷却到室温，冷却过程中应防止试件吸潮。称量冷却到室温的试件质量(干燥质量)。
(3)然后将称量过干燥质量的试件浸泡在水中。水面应高出试件顶部50±10mm。试件之间应保持50mm以上的间距。
(4)待试件一定时间后，记录浸泡时间，将试件从水中取出，用干净的湿布擦去表面的水分，称量试件浸泡水后的质量(饱水质量)。
结果：试样12h后的吸水率为11.2％。
实例5：
防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥225份，化学发泡剂8份，减水剂2份，稳泡剂6份，羟甲基纤维素醚1份，水胶比0.42。
制备过程：按照上述比例将所有胶凝材料、外加剂及羟甲基纤维素醚混合搅拌均匀，加入适量已经调好温度的水并搅拌至均匀稳定的料浆，将发泡剂加入料浆中再次搅拌均匀，浇注入模，经过短时间的静止发泡后试块达到理想高度，待其凝结硬化后拆模放入标准养护室中养护至28d。
实验过程：
(1)将养护到28d龄期的100mm×100mm×100mm试件表面擦拭干净,然后放在温度110±5℃的烘箱中干燥到恒重。
(2)将烘干到恒重的试件冷却到室温，冷却过程中应防止试件吸潮。称量冷却到室温的试件质量(干燥质量)。
(3)然后将称量过干燥质量的试件浸泡在水中。水面应高出试件顶部50±10mm。试件之间应保持50mm以上的间距。
(4)待试件一定时间后，记录浸泡时间，将试件从水中取出，用干净的湿布擦去表面的水分，称量试件浸泡水后的质量(饱水质量)。
结果：试样12h后的吸水率为13.3％。
结果表明，羟甲基纤维素醚由于粘度高，高保水性因此可促使水泥充分水化，增加基体的致密度，从而达到防水的效果。防水泡沫混凝土材料由以下质量份组成时达到的防水效果更优：P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥335份，粉煤灰110份，硅灰40份，化学发泡剂7份，减水剂1.5份，稳泡剂7份，羟甲基纤维素醚1.5份，水胶比0.35。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种防水泡沫混凝土材料，其特征在于，以质量份数计，原料配方组成为：
水泥225-450份；
粉煤灰0-220份；
硅灰0-80份；
化学发泡剂8-14份；
减水剂1-2份；
稳泡剂6-8份；
防水剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，水胶比为0.35-0.50。
3.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，水泥选用P.Ⅱ52.5硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，粉煤灰选用电收尘І级粉煤灰。
5.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，硅灰粒度45μm筛余小于3%，比表面积≥15m2/g。
6.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，化学发泡剂为质量分数为25%的过氧化氢溶液。
7.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，减水剂为聚羧酸减水剂，减水率大于26%。
8.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，稳泡剂含量≥90.0%。
9.根据权利要求1所述的防水泡沫混凝土材料，其特征在于，防水剂为羟甲基纤维素醚，其100目的通过率≥98.5%，视密度为0.5g/cm3。
10.一种防水泡沫混凝土材料的制备方法，其特征在于，按照权利要求1的比例将所有胶凝材料、外加剂及羟甲基纤维素醚混合搅拌均匀，加入已经调好温度的水并搅拌至均匀稳定的料浆，将发泡剂加入料浆中再次搅拌均匀，浇注入模，经过静止发泡后试块达到理想高度，待其凝结硬化后拆模放入标准养护室中养护。
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