CN109942269B - 一种绿色超轻高性能泡沫混凝土及其制备工艺 - Google Patents

一种绿色超轻高性能泡沫混凝土及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种绿色超轻高性能泡沫混凝土及其制备工艺,其中每立方米泡沫混凝土由以下重量份数的成分组成:脱硫石油焦渣5‑10份、矿粉5‑10份、水5‑9份、减水剂0.05‑0.1份、引气剂0.01‑0.05份和保塑剂0.1‑0.5份。本发明的有益效果是:本发明产品的品质质量得到保证,可以配制出容重在1000‑1300kg/m3的泡沫混凝土;泡沫混凝土的28天强度大于7.5Mpa,最高强度可以达到15Mpa以上;施工速度快捷方便;使用了脱硫石油焦渣等工业废料,有显著的社会效益;除去了水泥原料,减少了对自然资源的消耗。

Description

一种绿色超轻高性能泡沫混凝土及其制备工艺
本案为分案申请,原申请的发明名称为:一种预拌泡沫混凝土及其制备工艺,原申请的申请日为:2016-10-28,原申请的申请号为:201610961449.3。
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域,特别涉及一种绿色超轻高性能泡沫混凝土及其制备工艺。
背景技术
泡沫轻质混凝土,适用于现在楼面的保温层,设备保护层。现行的泡沫混凝土,是以搅拌站或是施工现场搅拌水泥浆体,使用砂浆泵泵送的同时,采用现场添加发泡剂,与水泥浆体同时进入泵体,使得水泥浆体注入发泡剂,以得到泡沫轻质混凝土。但是现场发泡,发泡量不稳定,造成搅拌不均匀,使得浆体含气量也不均匀,强度及容重得不到有效保证。另外,在施工现场发泡,很不容易操作,并且在现场也污染环境,并且产能较低。
再者,泡沫混凝土的制备原料的不同,所带来的效果也是千差万别的。
发明内容
为了达到上述目的,本发明提供了一种预拌泡沫混凝土及其制备工艺。
为了达到说明目的,本发明提供了一种预拌泡沫混凝土,每立方泡沫混凝土的成分中脱硫石油焦渣5-10份、矿粉5-10份、水5-9份、减水剂0.05-0.1份、引气剂0.01-0.05份、保塑剂0.1-0.5份。
进一步的优选,每立方泡沫混凝土的成分中所述原料的质量分数为:脱硫石油焦渣10份、矿粉10份、水8.4份、减水剂0.1份、引气剂0.02份和保塑剂0.2份;或,每立方泡沫混凝土的成分中所述原料的质量分数为:脱硫石油焦渣5份、矿粉5份、水5份、减水剂0.05份、引气剂0.01份和保塑剂0.1份;或,每立方泡沫混凝土的成分中所述原料的质量分数为:脱硫石油焦渣8份、矿粉8份、水6份、减水剂0.1份、引气剂0.05份和保塑剂0.5份。
其中,所述脱硫石油焦渣由炼油厂的高硫石油焦通过循环硫化床技术脱硫后得到的工业废物,石油焦渣经超细磨机粉磨,其比表面积大于800m2/kg。原料中,脱硫石油焦渣含有48%~60%的CaO和33%~43%的Ⅱ型硬石膏。
进一步的,所述减水剂为木质素磺酸钙减水剂。木质素磺酸钙是一种多组分高分子聚合物阴离子表面活性剂,外观为浅黄色至深棕色粉末,略有芳香气味,分子量在800~10000之间,具有很强的分散性、粘结性、螯合性。由酸法制浆的蒸煮废液,经喷雾干燥而成。可含有高达30%的还原糖。溶于水,但不溶于任何普通的有机溶剂。其1%水溶液的pH值约4~6。
或者进一步的,所述减水剂由10-30份木质素磺盐减水剂、10-30份萘系减水剂、0.01-0.1份三聚氰胺系减水剂、20-40份氨基磺酸盐系减水剂、5-10份脂肪酸系减水剂、10-15份聚羧酸盐系减水剂和5-10份干酪素混合而成。
其中,木质素磺盐减水剂由木质素磺酸钙和木质素磺酸镁按照1:1的比例构成。其中,所述萘系减水剂由萘磺酸钾与甲醛的缩合物,分子式为KO3S-【C10H8-CH2-C10H8-】n,n=10-11。其中,三聚氰胺系减水剂是以甲醛对三聚氰胺羟甲基化,而后磺化缩合制成的磺化三聚氰胺甲醛树脂,具有显著的减水、增强效果, 且有硫酸钠含量低及明显提高混凝土的耐久性等特点。其中,氨基磺酸盐系减水剂分散性好,耐久性好。其中,脂肪酸系减水剂减水率高、早强增强效果明显。其中,聚羧酸盐系减水剂稳定,绿色,性能稳定。其中,木质素性能好,味道具有一次刺激。
其中进一步的,所述引气剂为松香引气剂、皂角引气剂、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、石油磺酸钠的混合物,其中,松香引气剂为1-2份、皂角引气剂0.5-1份、烷基磺酸钠1-2份、烷基苯磺酸钠0.4-1份、脂肪醇硫酸钠1-2份和石油磺酸钠0.5-1份。
其中进一步的,所述保塑剂为酒石酸钾钠、柠檬酸钠、丙醇和硼酸钾的混合物,其质量分数比为1:0.5-1:0.5-1:1-2。
其预拌制备工艺包括为:
第一步、将除引气剂、减水剂和保塑剂外的原料按照比例混合均匀;
第二步、将引气剂、减水剂和保塑剂按照比例加入第一步得到的混合料中,加入到搅拌车中持续搅拌。
本发明的有益效果是:本发明的成分原料中使用到超细石油焦渣和超细矿渣粉不仅能使每立方混凝土降低成本 20-30元,而且能使混凝土具有良好的力学性能,水化温峰小且延迟,体积稳定性好等特点,100%代替了水泥的使用,减少了能源利用和生产成本,利用废料生产,减少了环境污染,提高了废物利用,具有较高的社会价值;再者,根据石油焦渣和矿粉的特性,配合复合型的引气剂、减水剂和保塑剂,具有实现轻质、提高强度等性能指标,改善泡沫混凝土一系列物理力学性能,提高泡沫混凝土早期强度及后期强度,减少施工费用都具有较明显的经济效益;并且产品质量稳定,性能持久。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的内容,具体列举以下实施方式。
实施例1
每立方泡沫混凝土的成分中:脱硫石油焦渣348.19kg、矿粉348.19kg、水292.48kg、减水剂3.48kg、引气剂0.7kg和保塑剂6.96kg。
其中,脱硫石油焦渣由炼油厂的高硫石油焦通过循环硫化床技术脱硫后得到的工业废物,石油焦渣经超细磨机粉磨,其比表面积约为850m2/kg。
其中,减水剂为木质素磺酸钙减水剂。
其中,引气剂为0.16kg松香引气剂、0.08kg皂角引气剂、0.16kg烷基磺酸钠、0.06kg烷基苯磺酸钠、0.16kg脂肪醇硫酸钠和0.08kg石油磺酸钠的混合物。
其中,保塑剂为2.32kg酒石酸钾钠、1.16kg柠檬酸钠、1.16kg丙醇和2.32kg硼酸钾的混合物。
其制备工艺包括为:
第一步、将除引气剂、减水剂和保塑剂外的原料按照比例混合均匀;
第二步、将引气剂、减水剂和保塑剂按照比例加入第一步得到的混合料中,加入到搅拌车中持续搅拌得到预拌泡沫混凝土①。
实施例2
每立方泡沫混凝土的成分中脱硫石油焦渣428.76kg、矿粉428.76kg、水428.76kg、减水剂4.29kg、引气剂0.86kg和保塑剂8.57kg。
其中,脱硫石油焦渣由炼油厂的高硫石油焦通过循环硫化床技术脱硫后得到的工业废物,石油焦渣经超细磨机粉磨,其比表面积约为900m2/kg。
其中,减水剂由0.71kg木质素磺盐减水剂、0.71kg萘系减水剂、7.15*10-4kg三聚氰胺系减水剂1.43kg氨基磺酸盐系减水剂、0.36kg脂肪酸系减水剂、0.71kg聚羧酸盐系减水剂和0.37kg干酪素混合而成。
其中,引气剂为松香引气剂、皂角引气剂、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、石油磺酸钠的混合物,其中,松香引气剂0.172kg、皂角引气剂0.086kg、烷基磺酸钠0.172kg、烷基苯磺酸钠0.172kg、脂肪醇硫酸钠0.172kg和石油磺酸钠0.086kg。
其中,保塑剂为2.86kg酒石酸钾钠、1.425kg柠檬酸钠、1.425kg丙醇和2.86kg硼酸钾的混合物。
其制备工艺包括为:
第一步、将除引气剂、减水剂和保塑剂外的原料按照比例混合均匀;
第二步、将引气剂、减水剂和保塑剂按照比例加入第一步得到的混合料中,加入到搅拌车中持续搅拌得到预拌泡沫混凝土②。
实施例3
每立方泡沫混凝土的成分中脱硫石油焦渣388.52kg、矿粉388.52kg、水291.39kg、减水剂4.86kg、引气剂2.43kg和保塑剂24.28kg。
其中,脱硫石油焦渣由炼油厂的高硫石油焦通过循环硫化床技术脱硫后得到的工业废物,石油焦渣经超细磨机粉磨,其比表面积约为900m2/kg。
其中,减水剂由1kg木质素磺盐减水剂、1kg萘系减水剂、0.005kg三聚氰胺系减水剂、1.5kg氨基磺酸盐系减水剂、0.35kg脂肪酸系减水剂、0.6kg聚羧酸盐系减水剂和0.405kg干酪素混合而成。
其中,引气剂为松香引气剂、皂角引气剂、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、石油磺酸钠的混合物,其中,松香引气剂0.405kg、皂角引气剂0.405kg、烷基磺酸钠0.81kg、烷基苯磺酸钠0.2kg、脂肪醇硫酸钠0.405kg和石油磺酸钠0.2kg。
其中,所述保塑剂为5.4kg酒石酸钾钠、2.7kg柠檬酸钠、5.4kg丙醇和10.78kg硼酸钾的混合物。
其制备工艺包括为:
第一步、将除引气剂、减水剂和保塑剂外的原料按照比例混合均匀;
第二步、将引气剂、减水剂和保塑剂按照比例加入第一步得到的混合料中,加入到搅拌车中持续搅拌得到预拌泡沫混凝土③。
性能测定实验
经过对实施例1-3得到的预拌泡沫混凝土的强度、干密度和导热系数进行测定,得出以下数值:
实施例 28天强度MPa 最高强度MPa 容重kg/m<sup>3</sup> 导热系数W/m·k
实施例1 12.1 15.5 1000 0.11
实施例2 19.9 23.3 1300 0.1
实施例3 16.6 21.9 1100 0.11
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种绿色超轻高性能泡沫混凝土,其特征在于,每立方米所述泡沫混凝土由以下重量份数的成分组成:脱硫石油焦渣5-10份、矿粉5-10份、水5-9份、减水剂0.05-0.1份、引气剂0.01-0.05份和保塑剂0.1-0.5份;
其中,所述脱硫石油焦渣由炼油厂的高硫石油焦通过循环硫化床技术脱硫后得到的工业废物,石油焦渣经超细磨机粉磨,其比表面积大于800m2/kg;所述脱硫石油焦渣含有48%~60%的CaO和33%~43%的Ⅱ型硬石膏。
2.根据权利要求1所述的泡沫混凝土,其特征在于,每立方米所述泡沫混凝土由以下重量份数的成分组成:脱硫石油焦渣10份、矿粉10份、水8.4份、减水剂0.1份、引气剂0.02份和保塑剂0.2份。
3.根据权利要求1所述的泡沫混凝土,其特征在于,每立方米所述泡沫混凝土由以下重量份数的成分组成:脱硫石油焦渣5份、矿粉5份、水5份、减水剂0.05份、引气剂0.01份和保塑剂0.1份。
4.根据权利要求1所述的泡沫混凝土,其特征在于,所述泡沫混凝土由以下重量份数的成分组成:脱硫石油焦渣8份、矿粉8份、水6份、减水剂0.1份、引气剂0.05份和保塑剂0.5份。
5.根据权利要求1-4任一所述的泡沫混凝土,其特征在于,所述减水剂为木质素磺酸钙减水剂;所述木质素磺盐减水剂由木质素磺酸钙和木质素磺酸镁按照1:1的重量比例组成。
6.根据权利要求1-4任一项所述的泡沫混凝土,其特征在于,所述减水剂由10-30份木质素磺盐减水剂、10-30份萘系减水剂、0.01-0.1份三聚氰胺系减水剂、20-40份氨基磺酸盐系减水剂、5-10份脂肪酸系减水剂、10-15份聚羧酸盐系减水剂和5-10份干酪素混合而成。
7.根据权利要求1-4任一项所述的泡沫混凝土,其特征在于,所述引气剂为松香引气剂、皂角引气剂、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠、石油磺酸钠的混合物;所述保塑剂为酒石酸钾钠、柠檬酸钠、丙醇和硼酸钾的混合物。
8.根据权利要求1-4任一项所述的泡沫混凝土,其特征在于,所述泡沫混凝土的制备工艺包括以下步骤:
第一步、将脱硫石油焦渣、矿粉、水按照重量比例混合均匀;
第二步、将引气剂、减水剂和保塑剂按照比例加入第一步得到的混合料中,加入到搅拌车中持续搅拌。
9.根据权利要求1-8任一项所述的泡沫混凝土的制备工艺,其特征在于,所述制备工艺包括以下步骤:
第一步、将脱硫石油焦渣、矿粉、水按照重量比例混合均匀;
第二步、将引气剂、减水剂和保塑剂按照比例加入第一步得到的混合料中,加入到搅拌车中持续搅拌。
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