CN110372281A - 一种高强度低收缩的加气混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度低收缩的加气混凝土及其制备方法，包括以下重量份的组分：硅质材料60~75份、石膏1~3份、钙质材料22~39份、增强纤维0.5~1.5份、改性纳米碳酸盐凝胶溶液1~3份、水54~65份和助剂2~10份。通过各原料之间的协同配伍作用下，有效提高了水泥浆料稠化速度和胚体早期强度，改善了水泥石孔结构和孔隙率，使加气混凝土制品的结构均匀、致密，极大提高了制品的抗压强度、抗开裂能力和韧性；还降低了加气混凝土制品的吸水率和干燥收缩值，本发明在室温条件下4~6h内即可完成养护，降低能耗，缩短时间，提高了生产效率，制备工艺简单易行，以工业副产物为主要原料，成本低，易于实现大规模的工业化生产，具有良好的应用前景。

Description

一种高强度低收缩的加气混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及加气混凝土技术领域，特别的涉及一种高强度低收缩的加气混凝土及其制备方法。

背景技术

加气混凝土是以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔，故名加气混凝土。加气混凝土保温隔热性能优良，用它来构筑自保温墙体，不仅施工方便，而且成本较低，是节能、节土、利废的可持续发展的绿色建筑材料，其生产能耗低、建筑能耗低、采暖能耗低，是热经济性最优的墙体材料。但由于加气混凝土具有多孔结构且不掺粗集料，吸水率大，有吸水先快后慢，释放水速度慢的特点，而且水分迁移使水、水蒸气和孔结构之间产生强烈的相互作用，造成干燥收缩过大，加气混凝土干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重，而建筑物的墙体裂缝不仅影响建筑物的美观和使用功能要求，还有可能破坏墙体的整体性，降低结构的强度、刚度和稳定性，影响结构安全，甚至会降低结构的耐久性。

近几年，如何增强加气混凝土的性能成为研究的热点，如发明专利CN201510985308.0公开了一种无石灰B05级蒸压加气混凝土，其由干料和辅料制成，干料由下述重量百分比的组分组成：黄河沙40～70%，普通水泥20～40%，特种水泥1～7%，脱硫石膏1～10%，余量为废料，所述废料为蒸压加气混凝土砌块生产过程中切割产生的下脚料；所述辅料包括双氧水、高锰酸钾、稳泡剂、减水剂和聚丙烯纤维。虽然该方法得到的蒸压砂加气混凝土的强度为2.9~3.5MPa能够达到墙体强度级别，但仍不满足实际应用，为运输、储存和安装带来了一定的困难，限制了其使用范围；发明专利CN201810692881.6公开了一种防渗水高强度加气混凝土的制备方法，以四氯化钛为原料，经过水解、煅烧制得纳米二氧化钛材料，纳米二氧化钛具有很好的力学性能和韧性，同时Ti-O键键能大，使加气混凝土的力学性能、机械性能得到全面提高。虽然该方法制备的纳米颗粒力学性能和韧性较好，但制备TiO₂工艺过程复杂，在水泥基溶液中分散不均匀，易结团，使得TiO₂纳米颗粒对加气混凝土力学性能、机械性能的提升效果大打折扣，并且该方法制备的纳米材料成本非常高，养护过程中高温高压环境（蒸汽压强为 1.8MPa、温度140℃），能耗高，大幅增加了添加该纳米材料的加气混凝土制品的生产成本，因此该加气混凝土制品的大规模生产应用受到极大限制。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：本发明提供了一种高强度低收缩的加气混凝土，解决了市面上普通加气混凝土制品存在强度低、收缩率大、吸水率高和成本高的问题。

本发明还提供了一种高强度低收缩的加气混凝土的制备方法，解决了现有制备方法存在生产效率低、成本高和能耗大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种高强度低收缩的加气混凝土，包括以下重量份的组分：硅质材料60~75份、石膏1~3份、钙质材料22~39份、增强纤维0.5~1.5份、改性纳米碳酸盐凝胶溶液1~3份、水54~65份和助剂2~10份。

进一步，所述钙质材料包括细度为100~200目的生石灰、水泥和赤泥，所述赤泥与硅质材料的质量比为1:6~1:8。

这样，当赤泥与硅质材料的质量比为1:6~1:8范围内，由于体系中（Ca+Al）/Si比约为3，所以在水泥发生水化过程中生成水化铝酸四钙和大量的氢氧根离子，一方面，水化反应过程中生成的高硫型水化硫铝酸钙针状晶体（AFt）会慢慢包覆在水泥颗粒表面，阻止了水泥颗粒的进一步水化，一般水化反应中约25%的水泥颗粒为未水化颗粒，而铝酸四钙会促进胶凝物质水化产物中的高硫型水化硫铝酸钙针状晶体（AFt）迅速向单硫型水化硫铝酸钙晶体转变，打破了Aft晶体对未水化水泥颗粒的包覆，使水泥颗粒水化更充分，可以显著提高水泥的水化。另外一方面，由于大量的氢氧根离子的存在使水化混合溶液的pH值在短时间保持在12~14左右，从而极大了提高了生石灰的消解速度和胶凝物质的水化速度。由于生石灰的快速消解反应，同时产生了大量的热量，为水泥的养护过程提供了高温高压环境，所以本发明可以在室温条件下实现养护，降低能耗。通过上述两方面的作用，可以提高浆料稠化速度和胚体早期强度，产品生产效率极大提高。

进一步，所述改性纳米碳酸盐凝胶溶液采用以下方法制得：将多元醇和多元酸混合均匀，再加入碳酸盐和金属盐进行聚合得到纳米碳酸盐结晶体，然后加入纳米晶粒生长抑制剂反应（反应温度为60~70℃，反应时间为6~8h），即得到所述改性纳米碳酸盐凝胶溶液；所述多元醇、多元酸、纳米晶粒生长抑制剂、碳酸盐和金属盐的摩尔比为6~10:2~3:1~1.5:12~18:10~20。

这样，通过在纳米碳酸盐生产过程中加入晶粒生长抑制剂，减少晶体结晶度，降低其表面能，得到改性纳米碳酸盐凝胶溶液（而非纳米碳酸盐颗粒粉末），该凝胶呈浆状或膏状，呈现良好的亲水性，可直接掺入加气混凝土浆料中，极易分散均匀，不像纳米颗粒一样还需要添加表面活性剂来辅助分散。同时改性纳米碳酸盐凝胶可以吸附水化时释放的钙离子，降低氢氧化钙晶体在界面处的富集和定向排列，从而提高了水泥石结晶度和强度；另外，改性纳米碳酸盐凝胶可以填充于胶凝体系的空隙中，降低水泥石的孔隙率，使加气混凝土制品的结构均匀、致密，强度极大提高。更重要的是，纳米碳酸盐粒子生成过程中发生定向排列成片状分布，片状的纳米粒子通过面-面的方式互相接触，从而形成具有纳米结构的三维网络结构，进一步提高了纳米粒子的机械性能。

进一步，改性纳米碳酸盐凝胶溶液的固含量为45~50%，所述改性纳米碳酸盐凝胶溶液中纳米凝胶颗粒粒径为50~100nm。

进一步，所述多元醇为乙醇、乙二醇（EG）、1,2-丙二醇（1,2-PG）、新戊二醇（NPG）、三羟甲基丙烷（TMP）或甘油中一种或多种按任意比例混合物；所述多元酸为脂肪酸、硬脂酸、磷酸或羧酸类多元酸；所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙或碳酸镁；所述金属盐为金属氯酸盐、金属溴酸盐或金属氟酸盐，所述金属优选为钙、钾、钠或镁。

进一步，所述纳米晶粒生长抑制剂为TiC、TaC、NbC、Cr₃C₂或Mo₂C。

进一步，所述硅质材料为石英砂、粉煤灰、粒化高炉矿渣、尾矿渣和陶瓷废弃粉中的一种或几种按任意比例组成的混合物；所述赤泥为拜耳法赤泥、烧结法赤泥或聚合法赤泥。

所述增强纤维可以是聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、PVA纤维和抗碱玻璃纤维中的一种或几种按任意比例组成的混合物；优选的，所述增强纤维是纤维长度为6mm、纤维长度为9mm和纤维长度为15mm的上述纤维按体积比5:3:2组成。按该比例复合的纤维可以实现在浆料中的最佳的乱向分布，不仅提高了制品的韧性，还进一步提高了其整体刚性。

进一步，所述助剂包括以下重量份的各组分：发气剂0.08~0.15份、憎水剂1~4份和外加剂1.5~4.5份。

进一步，所述外加剂为聚羧酸系减水剂、奈系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂或脂肪族类减水剂；所述发气剂为铝粉或铝粉膏；所述憎水剂为硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸中一种或几种按任意比例组成的混合物。

本发明还提供了上述高强度低收缩的加气混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1：将硅质材料、石膏和钙质材料加入水，搅拌均匀，然后加入纳米碳酸盐凝胶溶液、增强纤维和助剂，搅拌均匀得到浆体；

S2：将步骤S1得到的浆体浇入模具，表面覆盖塑料薄膜，静停发泡，然后在室温下养护4~6h使其稠化生产强度；

S3：静停养护结束后，将试件脱模，按要求的规格尺寸进行切割，得到胚体；然后将所述胚体标准养护4~7d即得到高强度低收缩的加气混凝土。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过赤泥与硅质材料之间的配比作用下，使水泥水化过程中生成水化铝酸四钙和大量的氢氧根离子，有效提高了水泥浆料稠化速度和胚体早期强度，提高了生产效率；通过复配改性纳米碳酸盐凝胶溶液，改善了水泥石孔结构和孔隙率，使加气混凝土制品的结构均匀、致密；再通过复配合适的增强纤维，降低了加气混凝土制品的吸水率和干燥收缩，进而提高了制品的抗开裂能力和韧性，从而解决了市面上普通加气混凝土制品存在的强度低、收缩率大、吸水率高和易破碎、易开裂的问题。

2、本发明制备加气混凝体的工艺简单易控，且在室温条件下4~6h内即可实现养护，能耗低，时间短，大大提高了生产效率、降低能耗和生产成本，具有实际推广应用价值和良好的经济效益。

3、本发明首创在水泥浆料中添加了改性纳米碳酸盐凝胶溶液，该凝胶溶液不仅改善了水泥石孔结构和孔隙率，使加气混凝土制品的结构均匀、致密，极大提高了制品的抗压强度、抗开裂能力和韧性，而且其制备方法简单，其成本仅为纳米碳酸盐粉体的1/5左右，大大降低了成本。且亲水性好，极易在浆料中分散均匀，解决了纳米颗粒材料在水泥基浆料中不易分散的难题。

4、本发明以粉煤灰、矿渣粉、尾矿渣、赤泥或陶瓷废弃粉为原料，其属于固体废弃物资源化利用技术，由于上述废弃物的使用范围广、供给量大，所以原材料来源广泛、适应性强且价格低，提高工业副产物的资源化利用，且符合国家相关支持政策的绿色环保新材料，易于实现大规模的工业化生产，具有良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

一种B04级轻质砂加气混凝土采用以下步骤制得：

S1：用500ml的量筒量取150ml的工业乙醇倒入1000ml的四口烧瓶中，向烧瓶中缓慢滴加50ml的硬脂酸，一边滴加一边搅拌直至硬脂酸完全溶解于工业乙醇中，再向混合溶液中加入300ml的2.5mol/L的氯化钙溶液，搅拌均匀后，向前述混合溶液中加入300ml的2.5mol/L的碳酸钠溶液，进行聚合反应2~3h后，得到纳米碳酸盐结晶体，然后向四口烧瓶中加入20ml的1mol/L的TiC的溶液，置于60～70℃反应6~8h，待反应完全后缓慢冷却1~2h至室温，并以3000~5000rpm搅拌1~2min，即得到固含量为47.5%和纳米颗粒粒径为65.4nm的改性纳米碳酸钙凝胶溶液，备用；

S2：分别准确称取石英砂30g、粉煤灰15g、粒化高炉矿渣25 g、石膏3 g、生石灰13 g、水泥5 g和赤泥9 g加入63g水，以150~200rpm的速度搅拌3~5min，得到浆体；

S3：向步骤S2得到的浆体中加入S1得到的纳米碳酸钙凝胶溶液1.5g、铝粉0.15 g、聚羧酸系减水剂2 g和增强纤维0.9g（纤维长度为6mm、纤维长度为9mm和纤维长度为15mm的上述纤维按体积比5:3:2），以300~400rpm的速度搅拌5~8min，得到混合浆体；

S4：组装模具，将模具的内壁涂上脱模剂并干燥，然后将步骤S3得到的混合浆体浇入所述模具，表面覆盖塑料薄膜，静停发泡，然后在室温下养护4h使其稠化生产强度；

S5：静停养护结束后，将试件脱模，按要求的规格尺寸进行切割，得到胚体；然后将所述胚体标准养护4d即得到高性能免蒸养加气混凝土。

经检测本实施例得到加气混凝土的性能：干密度408.5kg/m³，抗压强度3.2Mpa，干燥收缩值0.48mm/m，吸水率4.3%，导热系数0.096w/(m.k)。

实施例2

一种B05级轻质砂加气混凝土采用以下步骤制得：

S1：用500ml的量筒量取150ml的三羟甲基丙烷倒入1000ml的四口烧瓶中，向烧瓶中缓慢滴加80ml的棕榈酸，一边滴加一边搅拌直至硬脂酸完全溶解于工业乙醇中，再向混合溶液中加入350ml的2.5mol/L的氯化镁溶液，搅拌均匀后，向前述混合溶液中加入320ml的2.5mol/L的碳酸钠溶液，进行聚合反应2~3h后，得到纳米碳酸盐结晶体，然后向四口烧瓶中加入25ml的1mol/L的TaC溶液，置于60～70℃反应6~8h，待反应完全后缓慢冷却1~2h至室温，并以3000~5000rpm搅拌1~2min，即得到固含量为48.2%和纳米颗粒粒径为75nm的改性纳米碳酸镁凝胶溶液，备用；

S2：分别准确称取石英砂35g、粉煤灰15g、粒化高炉矿渣20 g、石膏3 g、生石灰10g、水泥7 g和赤泥10 g加入29g水，以150~200rpm的速度搅拌3~5min，得到浆体；

S3：向步骤S2得到的浆体中加入S1得到的纳米碳酸盐凝胶溶液1.5g、铝粉0.12 g、聚羧酸系减水剂2 g、抗碱玻璃纤维0.7g和29g水，以300~400rpm的速度搅拌5~8min，得到混合浆体；

S4：组装模具，将模具的内壁涂上脱模剂并干燥，然后将步骤S3得到的混合浆体浇入上述模具，表面覆盖塑料薄膜，静停发泡，然后在室温下养护6h使其稠化生产强度；

S5：静停养护结束后，将试件脱模，按要求的规格尺寸进行切割，得到胚体；然后将所述胚体标准养护5d即得到高性能免蒸养加气混凝土。

经检测本实施例得到加气混凝土的性能：干密度512.8kg/m³，抗压强度4.4Mpa，吸水率4.1%，干燥收缩值0.45mm/m，导热系数0.108w/(m.k)。

实施例3

一种B06级轻质砂加气混凝土采用以下步骤制得：

S1：用500ml的量筒量取150ml的乙二醇倒入1000ml的四口烧瓶中，向烧瓶中缓慢滴加60ml的亚麻酸，一边滴加一边搅拌直至硬脂酸完全溶解于工业乙醇中，再向混合溶液中加入320ml的2.5mol/L的氯化锂溶液，搅拌均匀后，向前述混合溶液中加入350ml的2.5mol/L的碳酸钠溶液，进行聚合反应2~3h后，得到纳米碳酸盐结晶体，然后向四口烧瓶中加入30ml的1mol/L的Cr₃C₂溶液，置于60～70℃反应6~8h，待反应完全后缓慢冷却1~2h至室温，并以3000~5000rpm搅拌1~2min，即得到固含量为46.8%和纳米颗粒粒径为54.7nm的改性纳米碳酸锂凝胶溶液；

S2：分别准确称取石英砂35g、粉煤灰12g、尾矿渣18 g、石膏2 g、生石灰15g、水泥8 g和赤泥10g加入20g水，以150~200rpm的速度搅拌3~5min，得到浆体；

S3：向步骤S2得到的浆体中加入S1得到的纳米碳酸盐凝胶溶液1.5g、铝粉0.10 g、奈系减水剂5 g、PVA纤维0.2g和34g水，以300~400rpm的速度搅拌5~8min，得到混合浆体；

S4：组装模具，将模具的内壁涂上脱模剂并干燥，然后将步骤S3得到的混合浆体浇入模具，表面覆盖塑料薄膜，静停发泡，然后在室温下养护5h使其稠化生产强度；

S5：静停养护结束后，将试件脱模，按要求的规格尺寸进行切割，得到胚体；然后将所述胚体标准养护4d即得到高性能免蒸养加气混凝土。

经检测本实施例得到加气混凝土的性能：干密度604.3kg/m³，抗压强度6.4Mpa，吸水率3.7%，干燥收缩值0.46mm/m，导热系数0.135w/(m.k)。

实施例4

一种B07级轻质砂加气混凝土采用以下步骤制得：

S1：用500ml的量筒量取150ml的1,2-丙二醇（1,2-PG）和甘油的混合溶液（1,2-PG和甘油的摩尔比为1:1）倒入1000ml的四口烧瓶中，向烧瓶中缓慢滴加90ml的高碘酸和癸酸的混合酸（高碘酸和癸酸的摩尔比为2:3），一边滴加一边搅拌直至硬脂酸完全溶解于工业乙醇中，再向混合溶液中加入320ml的2.5mol/L的氯化钙溶液，搅拌均匀后，向前述混合溶液中加入320ml的2.5mol/L的碳酸钠溶液，进行聚合反应2~3h后，得到纳米碳酸盐结晶体，然后向四口烧瓶中加入30ml的1mol/L的Mo₂C溶液，置于60～70℃反应6~8h，待反应完全后缓慢冷却1~2h至室温，并以3000~5000rpm搅拌1~2min，即得到固含量为49.5%和纳米颗粒粒径为86.5nm的改性纳米碳酸钾凝胶溶液；

S2：分别准确称取石英砂36g、粉煤灰15g、陶瓷废弃粉15 g、石膏2 g、生石灰12g、水泥9g和赤泥11 g加入22g水，以150~200rpm的速度搅拌3~5min，得到浆体；

S3：向步骤S2得到的浆体中加入S1得到的纳米碳酸盐凝胶溶液1.5g、铝粉0.08 g、脂肪族系减水剂3 g、聚乙烯醇纤维0.4g和32g水，以300~400rpm的速度搅拌5~8min，得到混合浆体；

S4：组装模具，将模具的内壁涂上脱模剂并干燥，然后将步骤S3得到的混合浆体浇入模具，表面覆盖塑料薄膜，静停发泡，然后在室温下养护4h使其稠化生产强度；

S5：静停养护结束后，将试件脱模，按要求的规格尺寸进行切割，得到胚体；然后将所述胚体标准养护4d即得到高性能免蒸养加气混凝土。

经检测本实施例得到加气混凝土的性能：干密度693.8kg/m³，抗压强度9.5Mpa，吸水率2.9%，干燥收缩值0.45mm/m，导热系数0.162w/(m.k)。

对比例1

实验步骤同实施例3，未加赤泥和纳米碳酸锂凝胶溶液。

由于本对比例需要在室温下养护1~2天后，方能切割。因此采用常规方法（蒸压高温环境）制备：准确称量上述原料，然后将所述原料混合搅拌至均匀，得到浆料，再将所述浆料倒入试模中，在温度为50℃，湿度为RH80%的环境中预养2h后拆模，然后将其置于蒸压釜中（1.25Mpa，180℃）养护10h，切割即得到所述加气混凝土成品。

经检测本对比例得到加气混凝土的性能：干密度612.3kg/m³，抗压强度4.5Mpa，吸水率9.5%，干燥收缩值2.34mm/m，导热系数0.148w/(m.k)。

对比例2

实验步骤同实施例3，其中赤泥13份，赤泥与硅质材料的质量比小于1:6，且未加纳米碳酸锂凝胶溶液。

由于本对比例需要在室温下养护1~2天后，方能切割。因此采用常规方法（蒸压高温环境）制备：准确称量上述原料，然后将所述原料混合搅拌至均匀，得到浆料，再将所述浆料倒入试模中，在温度为50℃，湿度为RH80%的环境中预养2h后拆模，然后将其置于蒸压釜中（1.25Mpa，180℃）养护10h，切割即得到所述加气混凝土成品。

经检测本实施例得到加气混凝土的性能：干密度594.3kg/m³，抗压强度4.9Mpa，吸水率8.6%，干燥收缩值2.18mm/m，导热系数0.145w/(m.k)。

对比例3

实验步骤同实施例3，其中赤泥7份，赤泥与硅质材料的质量比大于1:8，且未加纳米碳酸锂凝胶溶液。

由于本对比例需要在室温下养护1~2天后，方能切割。因此采用常规方法（蒸压高温环境）制备：准确称量上述原料，然后将所述原料混合搅拌至均匀，得到浆料，再将所述浆料倒入试模中，在温度为50℃，湿度为RH80%的环境中预养2h后拆模，然后将其置于蒸压釜中（1.25Mpa，180℃）养护10h，切割即得到所述加气混凝土成品。

经检测本实施例得到加气混凝土的性能：干密度608.3kg/m³，抗压强度4.7Mpa，吸水率8.2%，干燥收缩值1.94mm/m，导热系数0.146w/(m.k)。

对比例4

实验步骤同实施例3，未加纳米碳酸锂凝胶溶液。

准确称量上述原料，然后将所述原料混合搅拌至均匀，得到浆料，再将所述浆料倒入试模中，室温下静置4~6h，拆模、切割即得到所述加气混凝土成品。

经检测本实施例得到加气混凝土的性能：干密度598.3kg/m³，抗压强度5.4Mpa，吸水率7.4%，干燥收缩值1.52mm/m，导热系数0.142w/(m.k)。

综上所述，本发明在室温条件下4~6h内即可实现养护，制备条件简单，能耗低，养护时间短，提高了生产效率和降低成本，得到的加气混凝土抗压强度高和干燥收缩低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，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 (10)

1.一种高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：硅质材料60~75份、石膏1~3份、钙质材料22~39份、增强纤维0.5~1.5份、改性纳米碳酸盐凝胶溶液1~3份、水54~65份和助剂2~10份。

2.根据权利要求1所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，所述钙质材料包括生石灰、水泥和赤泥，所述赤泥与硅质材料的质量比为1:6~1:8。

3.根据权利要求1所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，所述改性纳米碳酸盐凝胶溶液采用以下方法制得：将多元醇和多元酸混合均匀，再加入碳酸盐和金属盐进行聚合得到纳米碳酸盐结晶体，然后加入纳米晶粒生长抑制剂反应，即得到所述改性纳米碳酸盐凝胶溶液；所述多元醇、多元酸、纳米晶粒生长抑制剂、碳酸盐和金属盐的摩尔比为6~10:2~3:1~1.5:12~18:10~20。

4.根据权利要求1所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，改性纳米碳酸盐凝胶溶液的固含量为45~50%，所述改性纳米碳酸盐凝胶溶液中纳米凝胶颗粒粒径为50~100nm。

5.根据权利要求1所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，所述多元醇为乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷和甘油中一种或多种按任意比例混合物；所述多元酸为脂肪酸、硬脂酸、磷酸或羧酸类多元酸；所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙或碳酸镁；所述金属盐为金属氯酸盐、金属溴酸盐或金属氟酸盐，所述金属优选为钙、钾、钠或镁。

6.根据权利要求1所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，所述纳米晶粒生长抑制剂为TiC、TaC、NbC、Cr₃C₂或Mo₂C。

7.根据权利要求1所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，所述硅质材料为石英砂、粉煤灰、粒化高炉矿渣、尾矿渣和陶瓷废弃粉中的一种或几种按任意比例组成的混合物；所述赤泥为拜耳法赤泥、烧结法赤泥或聚合法赤泥；所述增强纤维可以是聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、PVA纤维和抗碱玻璃纤维中的一种或几种按任意比例组成的混合物。

8.根据权利要求1所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，所述助剂包括以下重量份的各组分：发气剂0.08~0.15份、憎水剂1~4份和外加剂1.5~4.5份。

9.根据权利要求8所述高强度低收缩的加气混凝土，其特征在于，所述外加剂为聚羧酸系减水剂、奈系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂或脂肪族类减水剂；所述发气剂为铝粉或铝粉膏；所述憎水剂为硬脂酸钠、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸中一种或几种按任意比例组成的混合物。

10.一种如权利要求1~9任一项所述高强度低收缩的加气混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将硅质材料、石膏和钙质材料加入水，搅拌均匀，然后加入纳米碳酸盐凝胶溶液、增强纤维和助剂，搅拌均匀得到浆体；

S2：将步骤S1得到的浆体浇入模具，表面覆盖塑料薄膜，静停发泡，然后在室温下养护4~6h使其稠化生产强度；

S3：静停养护结束后，将试件脱模，按要求的规格尺寸进行切割，得到胚体；然后将所述胚体标准养护4~7d即得到高强度低收缩的加气混凝土。