CN110372290A - 一种大掺量火山灰发泡混凝土材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大掺量火山灰发泡混凝土材料及其制备方法，该混凝土材料由以下质量份的原材料配制而成：水泥：30份，火山灰：70份，减水剂：0.1‑1.0份，稳泡剂：0.05‑1.0份，早强剂：1.0‑8.0份，有机纤维：0.1‑1.5份，憎水剂：0.1‑1.0份，发泡剂：1.0‑4.0份，水：30‑70份。本发明的大掺量火山灰发泡混凝土材料干燥表观密度为550‑800kg/m3，抗压强度3‑8MPa，导热系数0.10‑0.18W/m·K，体积吸水率4～8％，具有高强、轻质、隔热、保温、不燃等特性，可用于制备墙体自保温砌块，一体化装配式建筑芯材，隔断墙等。
Description
技术领域
本发明涉及发泡混凝土技术领域，具体涉及一种大掺量火山灰发泡混凝土材料及其制备方法。
背景技术
近些年，国家大力提倡发展环保型建筑和循环经济，建筑材料绿色化也将是今后很长时间内的重要发展方向。泡沫混凝土是通过物理或者化学的方法将气泡引入胶凝材料浆体中，经过浇注、成型和自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料，其具有轻质、保温、隔热、隔音、抗震性能好等诸多优点，在发展新型节能墙体和屋面的保温、隔热技术与材料中，占有重要的地位。
火山灰渣是由剧烈火山喷发活动生产的玻璃质多孔材料，具有玻璃相和微晶相两重性质，具有较好的火山灰活性，当其作为混合材或掺和料掺入水泥或混凝土中时，其活性组分SiO2和Al2O3能分别与水泥熟料水化产生的高碱性水化硅酸钙凝胶和Ca(OH)2发生反应，即火山灰效应，生成新的质量更优的低碱性水化硅酸钙凝胶，有利于体系中凝胶数量的增多和结构的密实，使得强度进一步提高同时改善耐久性。将火山灰大量应用于泡沫混凝土材料中，在改善体系密实度和耐久性的同时，又实现了节约水泥、节能减排、利废环保的效果，是一种新型低碳环保无机保温材料。
在现有技术中，已有以火山灰制备加气混凝土砌块的技术披露。如国家知识产权局公布的发明名称为“一种高强度天然火山灰加气混凝土砌块及其加工方法”，申请号“201610628665.6”的专利申请，该申请公开了一种高强度天然火山灰加气混凝土砌块及其加工方法。但是该申请中对火山灰的利用率相对较低约为50％，600级试样抗压强度平均值在4.5MPa，最小值为3.5MPa。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种大掺量火山灰发泡混凝土材料及其制备方法。本发明的火山灰利用率达到70％，更大程度地利用了废弃物天然火山灰，600级试样强度最高达到5.2MPa；而且加气混凝土没有经过憎水处理，吸水率会较高，一般会超过20％，实际使用时会因材料吸水而导致各项性能的降低，本发明中通过使用憎水组分，将吸水率维持在10％以下，最低可降至5％左右。
本发明的一个目的是提供一种大掺量火山灰发泡混凝土材料。
本发明的另一个目的是提供上述大掺量火山灰发泡混凝土材料的制备方法。
本发明的上述目的是采用如下技术方案来实现的。
一方面，本发明提供一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，该混凝土材料由以下质量份的原材料配制而成：
水泥：30份；
火山灰：70份；
减水剂：0.1-1.0份；
稳泡剂：0.05-1.0份；
早强剂：1.0-8.0份；
有机纤维：0.1-1.5份；
憎水剂：0.1-1.0份；
发泡剂：1.0-4.0份；
水：30-70份。
优选地，所述混凝土材料中稳泡剂为0.05-0.5份；
优选地，所述混凝土材料中早强剂为0.05-0.5份；
优选地，所述混凝土材料中水为30-50份；
优选地，所述混凝土材料由以下质量份的原材料配制而成：
水泥：30份；
火山灰：70份；
减水剂：0.1-1.0份；
稳泡剂：0.05-0.5份；
早强剂：1.0-5.0份；
有机纤维：0.1-1.5份；
憎水剂：0.1-1.0份；
发泡剂：1.0-4.0份；
水：30-50份。
优选地，所述水泥选自硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
优选地，所述普通硅酸盐水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥。
优选地，所述硅酸盐水泥为P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥。
优选地，所述火山灰为天然火山渣粉磨而成，通过勃氏比表面积测定仪的比表面积为1000-2000m2/kg，优选为1500-2000m2/kg。
优选地，所述减水剂为萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂。
优选地，所述稳泡剂为十二烷基磺酸钠、硬脂酸钙或羟丙基甲基纤维素醚；优选地，所述稳泡剂为硬脂酸钙或羟丙基甲基纤维素醚。
优选地，所述早强剂为硫酸钠、三乙醇胺、碳酸锂、硫酸铝或氯化钙；优选地，所述早强剂为碳酸锂、硫酸铝或氯化钙。
优选地，所述有机纤维为聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚丙烯腈纤维。
优选地，所述憎水剂为有机硅或苯丙乳液。
优选地，所述发泡剂为30％(质量分数)浓度的双氧水溶液。
优选地，所述水的温度为30～50℃。
另一方面，本发明还提供一种上述大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为800-1500rpm，搅拌时间为2-4min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1500-2000rpm搅拌30s-60s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2000-3000rpm搅拌5s-20s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，使模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护12-24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行标准养护或蒸汽养护，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
优选地，在步骤g)中，所述标准养护为20℃±2℃，95％湿度条件下养护28天；所述蒸汽养护为85℃下养护24小时。
与现有技术相比较，本发明至少具有以下有益效果：
本发明涉及一种大掺量火山灰发泡混凝土材料及其制备方法，该材料由硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、火山灰、减水剂、稳泡剂、早强剂、纤维、憎水剂、发泡剂水和水按照一定比例进行配制，火山灰占胶凝材料总量的70％。采用化学法发泡成型，经自然养护或蒸汽养护后制得。由此制得的泡沫混凝土的干燥表观密度为550-800kg/m3，抗压强度3-8MPa，导热系数0.10-0.18W/m·K，体积吸水率4～8％，具有高强、轻质、隔热、保温、不燃等特性，可用于制备墙体自保温砌块，一体化装配式建筑芯材，隔断墙等。本发明实现大量火山灰废物利用，制备过程无任何废气、废水、废料，对人体无害，是一种低碳环保型无机保温材料。
此外，本发明的混凝土材料更大程度地利用废弃物火山灰制备无机保温材料，掺量达到胶凝材料总量的70％，同时获得较好的力学性能和保温性能。不仅能够有效缓解对水泥和传统矿物掺合料的需求，节省成本；还能减少开山采石对自然的破坏，保护环境。
本发明使用了憎水组分，材料的体积吸水率低于10％，避免了实际使用环境中因材料吸水而引起的各项性能降低的风险。
具体实施方式
以下按实施例进一步说明本发明的实施与效果。
以下如无特殊说明，比表面积均为通过勃氏比表面积测定仪测定的比表面积。
实施例1
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·O 42.5普通硅酸盐水泥：180g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：420g、聚羧酸高效减水剂：3g、羟丙基甲基纤维素醚：0.3g、碳酸锂：9g、聚丙烯纤维：3g、苯丙乳液：6g、双氧水：24g、水：180g、水温度为30℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为800rpm，搅拌4min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1500rpm搅拌60s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌20s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行标准养护，标准养护的温度20℃±2℃，湿度为95％，时间为28d，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例2
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：210g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：490g、萘系减水剂：7g、硬脂酸钙：2.8g、碳酸锂：7g、聚酰胺纤维：10.5g、有机硅：2.1g、双氧水：22.4g、水：280g、水温度为30℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1000rpm，搅拌3min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1800rpm搅拌50s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2500rpm搅拌10s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例3
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：210g、火山灰(比表面积为2000m2/kg)：490g、聚羧酸高效减水剂：2.1g、羟丙基甲基纤维素醚：1.4g、硫酸铝：14g、聚丙烯纤维：7g、苯丙乳液：5.6g、双氧水：17.5g、水：210g、水温度为40℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例4
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·O 42.5普通硅酸盐水泥：240g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：560g、萘系减水剂：5.6g、硬脂酸钙：4g、氯化钙：24g、聚丙烯腈纤维：0.8g、有机硅：8g、双氧水：14.4g、水：400g、水温度为40℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1000rpm，搅拌3min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1800rpm搅拌50s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2500rpm搅拌10s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行标准养护，标准养护的温度20℃±2℃，湿度为95％，时间为28d，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例5
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：240g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：560g、聚羧酸高效减水剂：0.8g、硬脂酸钙：2.4g、氯化钙：40g、聚丙烯腈纤维：2.4g、有机硅：4g、双氧水：8g、水：320g、水温度为50℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例6
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·O 42.5普通硅酸盐水泥：180g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：420g、聚羧酸高效减水剂：3g、羟丙基甲基纤维素醚：4.8g、碳酸锂：9g、聚丙烯纤维：3g、苯丙乳液：6g、双氧水：24g、水：180g、水温度为30℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为800rpm，搅拌4min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1500rpm搅拌60s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌20s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行标准养护，标准养护的温度20℃±2℃，湿度为95％，时间为28d，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例7
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：210g、火山灰(比表面积为2000m2/kg)：490g、聚羧酸高效减水剂：2.1g、羟丙基甲基纤维素醚：1.4g、硫酸铝：56g、聚丙烯纤维：7g、苯丙乳液：5.6g、双氧水：17.5g、水：210g、水温度为40℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例8
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：240g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：560g、聚羧酸高效减水剂：0.8g、硬脂酸钙：2.4g、氯化钙：40g、聚丙烯腈纤维：2.4g、有机硅：4g、双氧水：8g、水：480g、水温度为50℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例9
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·O 42.5普通硅酸盐水泥：180g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：420g、聚羧酸高效减水剂：3g、十二烷基磺酸钠：2.4g、碳酸锂：9g、聚丙烯纤维：3g、苯丙乳液：6g、双氧水：24g、水：180g、水温度为30℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为800rpm，搅拌4min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1500rpm搅拌60s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌20s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行标准养护，标准养护的温度20℃±2℃，湿度为95％，时间为28d，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例10
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：210g、火山灰(比表面积为2000m2/kg)：490g、聚羧酸高效减水剂：2.1g、羟丙基甲基纤维素醚：1.4g、硫酸钠：21g、聚丙烯纤维：7g、苯丙乳液：5.6g、双氧水：17.5g、水：210g、水温度为40℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实施例11
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：240g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：560g、聚羧酸高效减水剂：0.8g、硬脂酸钙：2.4g、三乙醇胺：6g、聚丙烯腈纤维：2.4g、有机硅：4g、双氧水：8g、水：320g、水温度为50℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
对比例1
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·O 42.5普通硅酸盐水泥：180g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：420g、聚羧酸高效减水剂：3g、羟丙基甲基纤维素醚：0.12g、碳酸锂：9g、聚丙烯纤维：3g、苯丙乳液：6g、双氧水：24g、水：180g、水温度为30℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为800rpm，搅拌4min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1500rpm搅拌60s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌20s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行标准养护，标准养护的温度20℃±2℃，湿度为95％，时间为28d，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
对比例2
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：210g、火山灰(比表面积为2000m2/kg)：490g、聚羧酸高效减水剂：2.1g、羟丙基甲基纤维素醚：1.4g、硫酸铝：3.5g、聚丙烯纤维：7g、苯丙乳液：5.6g、双氧水：17.5g、水：210g、水温度为40℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
对比例3
一种大掺量火山灰发泡混凝土材料，按照以下原材料的用量进行配制：
P·Ⅱ52.5硅酸盐水泥：240g、火山灰(比表面积为1500m2/kg)：560g、聚羧酸高效减水剂：0.8g、硬脂酸钙：2.4g、氯化钙：40g、聚丙烯腈纤维：2.4g、有机硅：4g、双氧水：8g、水：200g、水温度为50℃。
大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为1500rpm，搅拌2min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为2000rpm搅拌30s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为3000rpm搅拌5s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，是模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行蒸汽，蒸汽养护的温度85℃，时间为24h，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料。
实验例
测试实施例和对比例制得的大掺量火山灰泡沫混凝土材料的导热系数、抗压强度、干密度、吸水率，其中抗压强度、干密度、吸水率参考标准JG/T266-2011《泡沫混凝土》中规定的方法进行检测，导热系数按照GB/T10294-2008《2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》，测试结果如下表所示：
表1不同干密度的大掺量火山灰泡沫混凝土各项性能
注：对比例2中早强剂掺量过低，胶凝材料凝结时间过长，浆体过稀，破泡严重，无法成型；对比例3中用水量过少，浆体粘稠度过大，发泡阻力较大，发泡高度不足。
根据上表，可以看出，在干密度相接近的情况下，实施例比对比例具有更好的性能。
Claims (10)
1.一种大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，该混凝土材料由以下质量份的原材料配制而成：
水泥：30份；
火山灰：70份；
减水剂：0.1-1.0份；
稳泡剂：0.05-1.0份；
早强剂：1.0-8.0份；
有机纤维：0.1-1.5份；
憎水剂：0.1-1.0份；
发泡剂：1.0-4.0份；
水：30-70份。
2.根据权利要求1所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述混凝土材料中稳泡剂为0.05-0.5份；
优选地，所述混凝土材料中早强剂为0.05-0.5份；
优选地，所述混凝土材料中水为30-50份；
优选地，所述混凝土材料由以下质量份的原材料配制而成：
水泥：30份；
火山灰：70份；
减水剂：0.1-1.0份；
稳泡剂：0.05-0.5份；
早强剂：1.0-5.0份；
有机纤维：0.1-1.5份；
憎水剂：0.1-1.0份；
发泡剂：1.0-4.0份；
水：30-50份。
3.根据权利要求1或2所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥；
优选地，所述普通硅酸盐水泥为P·O 42.5普通硅酸盐水泥；
优选地，所述硅酸盐水泥为P·Ⅱ 52.5硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述火山灰为天然火山渣粉磨而成，通过勃氏比表面积测定仪测定的比表面积为1000-2000m2/kg，优选为1500-2000m2/kg。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂或聚羧酸高效减水剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述稳泡剂为十二烷基磺酸钠、硬脂酸钙或羟丙基甲基纤维素醚；
优选地，所述稳泡剂为硬脂酸钙或羟丙基甲基纤维素醚。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述早强剂为硫酸钠、三乙醇胺、碳酸锂、硫酸铝或氯化钙；
优选地，所述早强剂为碳酸锂、硫酸铝或氯化钙。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述有机纤维为聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚丙烯腈纤维。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的大掺量火山灰泡沫混凝土材料，其特征在于，所述憎水剂为有机硅或泵丙乳液；
优选地，所述发泡剂为30％(质量分数)浓度的双氧水溶液；
优选地，所述水的温度为30～50℃。
10.一种权利要求1-9中任一项所述大掺量火山灰泡沫混凝土材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
a)料浆制备：将水泥、火山灰、水、减水剂、稳泡剂、有机纤维、憎水剂按比例计量后加入搅拌机，搅拌速度为800-1500rpm，搅拌2-4min，制成料浆；
b)加入早强剂：将步骤a)得到的料浆中加入计量的早强剂，在搅拌速度为1500-2000rpm搅拌30s-60s，制成含早强剂的料浆；
c)加入发泡剂：将步骤b)得到的料浆中加入计量的发泡剂，在搅拌速度为2000-3000rpm搅拌5s-20s，制成含发泡剂的料浆；
d)浇筑：将步骤c)得到的含发泡剂的料浆注入模具中；
e)静置发泡：保持步骤d)中浇筑后的模具处于静置状态，使模具中的料浆自然发泡，得到泡沫混凝土坯体；
f)带模养护：将步骤e)中的泡沫混凝土坯体在常温下带模养护12-24小时，使之凝固、硬化；
g)脱模再养护：将步骤f)中带模养护后的泡沫混凝土坯体脱模，再进行标准养护或蒸汽养护，得到大掺量火山灰泡沫混凝土材料；
优选地，在步骤g)中，所述标准养护为20℃±2℃，95％湿度条件下养护28天；所述蒸汽养护为85℃下养护24小时。
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