CN109265117A - 具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土制备技术领域，公开了一种具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土及其制备方法，所述具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的组成配方为：水泥、轻骨料、水、减水剂、稳泡剂、发泡剂，具体制备步骤为：制备浆体、制备泡沫、混合泡沫与浆体、浇注成型。本发明采用陶粒作为轻骨料，在水泥浆中引入泡沫，并对水泥、轻骨料水的用量进行了准确的计算，采用本发明技术方案制备的混凝土具有表观密度小、强度高特点，且具有优良的保温性能，有效提高了混凝土在建筑行业中的适用范围，避免了采用砂石作为骨料，对环境没有任何不良的影响。

Description

具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土制备技术领域，尤其涉及一种具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土及其制备方法。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
混凝土指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称，通常普通的混凝土采用水泥作为凝胶材料，砂、石作骨料；与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，广泛用于现代建筑行业中，但是由于砂石作为骨料容量较重，且采用较多的砂石对环境的破坏程度较大，目前多采用轻集料混凝土或者泡沫混凝土，轻集料混凝土是采用较轻的骨料代替普通的砂石骨料，由于基料本身轻，所以混凝土自重较轻，保温隔热性能较好，强度较高，但是混凝土的孔隙较小，外观密度较大，透气性较差；泡沫混凝土没有骨料，一般用泡沫剂机械搅拌发泡和水泥净浆混合的方法，在混凝土中引入大量气泡，而使混凝土具有较轻的容重，较低的导热系数等性能，但强度也相对较低。
综上所述，现有技术存在的问题是：
目前使用的轻集料混凝土孔隙较小，外观密度较大，泡沫混凝土虽然具有较轻的容重，较低的导热系数性能，但是强度较低，使其在建筑行业中的使用受到较大的限制。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土及其制备方法。
本发明是这样实现的，一种具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，所述具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法包括：
步骤一，将轻骨料提前预湿，与水泥、煤灰粉、细矿渣、石灰、纤维、松针土、减水剂和水进行混合搅拌，搅拌获得具有流动速度的均匀混合浆体，备用；
步骤二，利用水对发泡剂进行稀释处理制得发泡液，将发泡液放入发泡机中进行发泡处理，制得泡沫，备用；
步骤三，将制备好的泡沫分多次搅拌加入浆体中，加入松针土，搅拌均匀制得泡沫混凝土，备用；
步骤四，将制得的混凝土装入试模中，浇注成型，在20±5℃的环境下静置48h后脱模，然后放置于养护室中养护至规定龄期即可。
进一步，所述步骤一中水泥采用普通硅酸盐水泥，轻骨料为陶粒，减水剂为聚羧酸系减水剂。
进一步，所述步骤一中发泡剂的稀释比例为1:30，发出的泡沫密度稳定在50Kg/m3。
进一步，所述步骤一中泡沫分多次搅拌加入浆体中。
进一步，所述步骤一中搅拌均匀至混合料表面无泡沫漂浮，控制实际湿容重与理论湿容重的差值在±50Kg/m3之内。
进一步，特定密度轻骨料泡沫混凝土中水泥、轻骨料及水的添加质量的计算方法为：
Dd＝Dlkl+khWc；
式中：Dd为混凝土的设计干密度，kg/m3；Wc为水泥用量；Dl为轻骨料的表观密度，kg/m3；kl为轻骨料掺量，％；kh为水泥水化后的质量和原质量的比值，普通硅酸盐水泥为1.2；
每1m3混凝土中含有泡沫的水的总质量为：
Wtw＝Wc×w/c
式中：Wtw为水的质量；w/c为水灰比；
每1m3混凝土中所需气体的体积Va为：
Va＝1-kl-Wc/(SGC×1000)-Wtw/1 000
式中：SGC为水泥的表观密度；
所需泡沫体积Vf为：
Vf＝Va/(1-Df/1 000)；
泡沫质量Wf为：
Wf＝VfDf
Df为泡沫密度，kg/m3；
每一方混凝土中所需加入水的质量Ww为：
Ww＝Wtw-Wf。
本发明的另一目的在于提供一种由所述具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法得到的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明采用陶粒作为轻骨料，在水泥浆中引入泡沫，并对水泥、轻骨料水的用量进行了准确的计算，采用本发明技术方案制备的混凝土具有表观密度小、强度高特点，且具有优良的保温性能，有效提高了混凝土在建筑行业中的适用范围，避免了采用砂石作为骨料，对环境没有任何不良的影响。
附图说明
图1是本发明实施例提供的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的水灰比与特定密度轻骨料泡沫混凝土抗压强度的关系示意图；
图3是本发明实施例提供的不同陶粒掺量与特定密度轻骨料泡沫混凝土抗压强度的关系示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土由水泥、轻骨料、煤灰粉、细矿渣、石灰、纤维、松针土、水、减水剂、稳泡剂、发泡剂组成。
下面结合附图对本发明的应用原理做详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，在进行制备时需按照制备的密度进行计算物料的添加质量，具体制备步骤为：
S101：将轻骨料提前预湿，与水泥、煤灰粉、细矿渣、石灰、纤维、松针土、减水剂和水进行混合搅拌，搅拌获得具有一定流动速度的均匀混合浆体，备用；
S102：利用水对发泡剂进行稀释处理制得发泡液，将发泡液放入发泡机中进行发泡处理，制得泡沫，备用；
S103：将制备好的泡沫分多次搅拌加入浆体中，加入松针土，搅拌均匀制得泡沫混凝土，备用；
S104：将制得的混凝土装入试模中，浇注成型，在20±5℃的环境下静置48h后脱模，然后放置于养护室中养护至规定龄期即可。
步骤S101中，本发明实施例提供的水泥采用普通硅酸盐水泥，轻骨料为陶粒，减水剂为聚羧酸系减水剂。
步骤S101中，本发明实施例提供的发泡剂的稀释比例为1:30，发出的泡沫密度稳定在50Kg/m3左右。
步骤S103中，本发明实施例提供的泡沫分多次搅拌加入浆体中，防止泡沫的分布不均与聚集。
步骤S103中，本发明实施例提供的搅拌均匀至混合料表面无泡沫漂浮，控制实际湿容重与理论湿容重的差值在±50Kg/m3之内。
本发明实施例提供的特定密度轻骨料泡沫混凝土中水泥、轻骨料及水的添加质量的计算方法为：
Dd＝Dlkl+khWc
式中：Dd为混凝土的设计干密度，kg/m3；Wc为水泥用量；D1为轻骨料的表观密度，kg/m3；k1为轻骨料掺量，％；kh为水泥水化后的质量和原质量的比值，普通硅酸盐水泥为1.2；
每1m3混凝土中含有泡沫的水的总质量为：
Wtw＝Wc×w/c
式中：Wtw为水的质量；w/c为水灰比；
每1m3混凝土中所需气体的体积Va为：
Va＝1-kl-Wc/(SGC×1 000)-Wtw/1 000
式中：SGC为水泥的表观密度；
所需泡沫体积Vf为：
Vf＝Va/(1-Df/1 000)；
泡沫质量Wf为：
Wf＝VfDf
Df为泡沫密度，kg/m3；
每一方混凝土中所需加入水的质量Ww为：
Ww＝Wtw-Wf。
本发明实施例提供的养护室中的温度为20±5℃，相对湿度为95％以上。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
取3组陶粒泡沫混凝土进行导热系数测试，结果如下表所示：
由上表可以看出，特定密度轻骨料泡沫混凝土的导热系数都很小，保温性能较好。
实施例2
采用表观密度为600kg/m3的陶粒，陶粒掺量均为30％分别制备设计干密度为650kg/m3和750kg/m3的两组混凝土，对两组不同密度的混凝土的水泥用量分别为392kg/m3和475kg/m3，检测不同的水灰比与混凝土抗压强度的关系，如图2所示。
由图可知，水灰比主要是通过影响孔结构从而影响抗压强度，水灰比较小时,混凝土的抗压强度较低；水灰比较大时,使泡沫表面张力增大,容易造成泡沫的破裂和合并,易造成混凝土的不均匀。
实施例3
分别制备设计干密度为650kg/m3和750kg/m3的两组混凝土，水灰比均固定在0.5，采用表观密度为600kg/m3的陶粒，掺量分别为10％、20％、30％、40％、50％，制备完成后分别对混凝土的强度进行检测，结果如图3所示。
由图3可知，在密度等级一定的情况下,陶粒掺量的改变意味着水泥用量的改变,但水泥掺量的增加并不一定能提高混凝土的强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法包括：
步骤一，将轻骨料提前预湿，与水泥、煤灰粉、细矿渣、石灰、纤维、松针土、减水剂和水进行混合搅拌，搅拌获得具有流动速度的均匀混合浆体，备用；
步骤二，利用水对发泡剂进行稀释处理制得发泡液，将发泡液放入发泡机中进行发泡处理，制得泡沫，备用；
步骤三，将制备好的泡沫分多次搅拌加入浆体中，加入松针土，搅拌均匀制得泡沫混凝土，备用；
步骤四，将制得的混凝土装入试模中，浇注成型，在20±5℃的环境下静置48h后脱模，然后放置于养护室中养护至规定龄期即可。
2.如权利要求1所述的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤一中水泥采用普通硅酸盐水泥，轻骨料为陶粒，减水剂为聚羧酸系减水剂。
3.如权利要求1所述的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤一中发泡剂的稀释比例为1:30，发出的泡沫密度稳定在50Kg/m3。
4.如权利要求1所述的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤一中泡沫分多次搅拌加入浆体中。
5.如权利要求1所述的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述步骤一中搅拌均匀至混合料表面无泡沫漂浮，控制实际湿容重与理论湿容重的差值在±50Kg/m3之内。
6.如权利要求1所述的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，特定密度轻骨料泡沫混凝土中水泥、轻骨料及水的添加质量的计算方法为：
Dd＝Dlkl+khWc；
式中：Dd为混凝土的设计干密度，kg/m3；Wc为水泥用量；Dl为轻骨料的表观密度，kg/m3；kl为轻骨料掺量，％；kh为水泥水化后的质量和原质量的比值，普通硅酸盐水泥为1.2；
每1m3混凝土中含有泡沫的水的总质量为：
Wtw＝Wc×w/c
式中：Wtw为水的质量；w/c为水灰比；
每1m3混凝土中所需气体的体积Va为：
Va＝1-kl-Wc/(SGC×1 000)-Wtw/1 000
式中：SGC为水泥的表观密度；
所需泡沫体积Vf为：
Vf＝Va/(1-Df/1 000)；
泡沫质量Wf为：
Wf＝VfDf
Df为泡沫密度，kg/m3；
每一方混凝土中所需加入水的质量Ww为：
Ww＝Wtw-Wf。
7.一种由权利要求1所述具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土的制备方法得到的具有保温功能的特定密度轻骨料泡沫混凝土。
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