CN111995326A - 一种轻质发泡混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质发泡混凝土及其制备方法，属于混凝土技术领域。本发明的轻质发泡混凝土，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维2‑3份、钢纤维2‑3份、石子30‑35份、水泥11‑15份、砂20‑23份、粉煤灰2‑3份、水5‑6份、减水剂0.3‑0.5份、氧化石墨烯2‑3份和发泡剂3‑8份。本发明还公开了上述轻质发泡混凝土的制备方法。本发明的高强度的轻质发泡混凝土，强度高，韧性好，温差大时不容易开裂，综合性能好，适用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充和墙体浇注等节能材料。

Description

一种轻质发泡混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种轻质发泡混凝土及其制备方法，属于混凝土技术领域。
背景技术
轻质发泡混凝土可用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充和墙体浇注等节能材料。轻质发泡混凝土具有密度低、保温的优点，但这也带来了新的问题。由于保温效果好，混凝土两侧的温差变化大，容易造成混凝土开裂。例如，冬天室内空调，室外寒风，室内外温差20℃-30℃，混凝土容易开裂，室内热量也容易散失。
鉴于此，有必要提供一种新的轻质发泡混凝土及其制备方法，以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的之一，是提供一种轻质发泡混凝土。本发明的高强度的轻质发泡混凝土，强度高，韧性好，温差大时不容易开裂，综合性能好，适用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充和墙体浇注等节能材料。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种轻质发泡混凝土，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维2-3份、钢纤维2-3份、石子30-35份、水泥11-15份、砂20-23份、粉煤灰2-3份、水5-6份、减水剂0.3-0.5份、氧化石墨烯2-3份和发泡剂3-8份。
本发明的原理是：
聚丙烯纤维：是由丙烯加聚反应而成的聚合物，然后以独特的生产工艺制造而成的高强度束状单丝纤维，单丝纤度≦2.2dtex。强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀。加入聚丙烯纤维，能够有效阻止混凝土收缩裂缝的发生，显著地提升了混凝土的抗渗透、抗冻融性能。
钢纤维：是采用钢材为原料，经过加工处理而成的高强度纤维。钢纤维的直径小、比表面积大，具有很高的抗拉强度和熔点燃点，耐酸、碱、盐等化学腐蚀，无毒。加入钢纤维，能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。
石子：单纯的水泥浆在凝固过程中收缩很大，加入石子能够起到减少水泥浆收缩的作用，还能在混凝土中起骨架作用。
水泥：是由生料(主要含CaO、Si02、A1203、Fe203)按适当比例混合后磨细，经过高温锻烧得到熟料，再加入0.5％的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成，是以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质，为本发明的轻质发泡混凝土提供强度。
砂：粗砂的粒径大于0.5mm，中砂的粒径在0.5mm-0.25mm，细砂的粒径大于0.075mm，且超过全重85％，细度模数1.6-2.2。加入砂能填充石子之间的间隙，形成密实的堆积。在混凝土中起到骨架的作用。
粉煤灰：是由燃料(主要是煤)燃烧过程中排出的微小灰粒，粒径为1μm-100μm。主要物相是玻璃体，占50-80％，所含晶体矿物主要有：莫来石、石英、方解石、钙长石、硅酸钙、赤铁矿和磁铁矿，还有少量的未燃煤。加入粉煤灰能填充骨料颗粒的间隙并包裹它们形成润滑层。对水泥颗粒起到物理分散作用。延缓水泥的水化反应。与富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有凝胶性质的产物，而且加强了薄弱的过渡区，从而提高了混凝土的强度。
水：能与水泥发生水化反应，使水泥凝固。
减水剂：减水剂对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；或减少单位水泥用量，节约水泥。
氧化石墨烯：氧化石墨烯丰富的片层结构上含有大量的含氧活性基团，可以为水泥的水化产物提供生长点。同时，氧化石墨烯的大比表面积为混凝土的水化起到了一定的模板效应，使最终制成的轻质泡沫混凝土中的孔洞和缝隙大小排列整齐有序，构成稳定的架构，提高了力学性能。
另外，氧化石墨烯的量不宜过多，否则与水泥不能充分接触，容易与水泥形成絮凝作用，导致混凝土表面形成很明显的肉眼可见的小孔洞。本申请经过试验发现，氧化石墨烯采用本发明的重量份数，可以避免由于掺量过多造成的损失。
发泡剂：能够在轻质泡沫混凝土内部形成气孔，进一步降低轻质泡沫混凝土的重量。本发明中添加的发泡剂，发泡性能好，能将密度维持在较低的水平，同时由于发泡剂产生的气泡和混凝土中的其它多种材料相互配合，传热受阻，保温效果也较佳。
综上，本发明的轻质发泡混凝土，采用上述几种原料，并配以相应的重量份数，具有如下优点：强度高，韧性好，温差大时不容易开裂，综合性能好，适用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充和墙体浇注等节能材料。
本发明的轻质发泡混凝土的有益效果是：
本发明的轻质发泡混凝土，强度高，韧性好，温差大时不容易开裂，综合性能好，适用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充和墙体浇注等节能材料。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维2份、钢纤维3份、石子30份、水泥15份、砂20份、粉煤灰3份、水5份、减水剂0.5份、氧化石墨烯2份和发泡剂8份。
采用上述进一步的有益效果是：以上为最佳参数。采用上述参数得到的轻质发泡混凝土的功效最佳。
进一步，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维2.5份、钢纤维2.5份、石子32.5份、水泥13份、砂21.5份、粉煤灰2.5份、水5.5份、减水剂0.4份、氧化石墨烯2.5份和发泡剂5.5份。
采用上述进一步的有益效果是：以上为最佳参数。采用上述参数得到的轻质发泡混凝土的功效最佳。
进一步，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维3份、钢纤维2份、石子35份、水泥11份、砂3份、粉煤灰2份、水6份、减水剂0.3份、氧化石墨烯3份和发泡剂3份。
采用上述进一步的有益效果是：以上为最佳参数。采用上述参数得到的轻质发泡混凝土的功效最佳。
进一步，所述聚丙烯纤维的单丝纤度为0.5dtex-2.2dtex，长度为1.5mm-200mm，密度为0.90g/cm3-0.92g/cm3。
采用上述进一步的有益效果是：既能够保证成品轻质发泡混凝土的强度，又减少聚丙烯纤维的用量，降低了成品轻质发泡混凝土的密度。
进一步，所述钢纤维的直径为0.5mm-1mm，长度为8mm-13mm，密度为6.0g/cm3-10.0g/cm3,波纹型，抗拉强为1000MPa-2000MPa，弹性模量为200000MPa-210000MPa。
采用上述进一步的有益效果是：既能够保证成品轻质发泡混凝土的强度，又减少钢纤维的用量，降低了成品轻质发泡混凝土的密度。
进一步，所述石子的粒径为8mm-15mm。
采用上述进一步的有益效果是：采用上述粒径的石子，能够起到减少水泥浆收缩的作用，还能在混凝土中起骨架作用。
进一步，所述水泥为等级强度不低于52.5的硅酸盐水泥。
采用上述更进一步的有益效果是：作为轻质发泡混凝土中主要的胶凝材料，水泥的强度对轻质发泡混凝土的强度起着决定性的作用，混凝土强度随水泥强度的提高和用量的增加而提高。
进一步，所述砂的细度模数为1.3-1.5。
进一步，所述粉煤灰的粒径为1μm-100μm。
进一步，所述减水剂为萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂和木质素减水剂中的任意一种。
采用上述更进一步的有益效果是：上述种类的减水剂均可以减少水的用量，降低成本。
更进一步，所述萘系高效减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物。
更进一步，所述聚羧酸高效减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯。
更进一步，所述木质素减水剂为木质素磺酸钠。
进一步，所述氧化石墨烯的平面尺寸为35μm。
采用上述进一步的有益效果是：氧化石墨烯采用上述参数，得到的成品轻质泡沫混凝土的性能最佳。
进一步，所述发泡剂由如下重量百分数的原料制成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8％-22％、十二烷基苯磺酸钠8％-22％、硅树脂聚醚乳液4％-16％、聚乙二醇0.5％-5％、十二烷基二甲基氧化胺0.5％-5％、三乙醇胺0.5％-3％、甲基纤维素0.1％-1％和余量为水。
采用上述进一步的有益效果是：采用上述配比得到的发泡剂，发泡性能好，能将密度维持在较低的水平，同时由于发泡剂产生的气泡和混凝土中的其它多种材料相互配合，传热受阻，保温效果也较佳。
更进一步，所述发泡剂由如下重量百分数的原料制成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠11％、十二烷基苯磺酸钠11％、硅树脂聚醚乳液12％、聚乙二醇2％、十二烷基二甲基氧化胺1.2％、三乙醇胺1.4％、甲基纤维素0.3％和余量为水。
采用上述更进一步的有益效果是：采用上述参数，得到的发泡剂的效果最佳。
本发明的目的之二，是提供上述轻质发泡混凝土的制备方法。本发明的轻质发泡混凝土的制备方法，具有工艺简单、操作容易、成本低廉的优点，市场前景广阔，适合规模化推广应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：上述轻质发泡混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备发泡剂
步骤1.1：称取如下重量百分数的原料：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8％-22％、十二烷基苯磺酸钠8％-22％、硅树脂聚醚乳液4％-16％、聚乙二醇0.5％-5％、十二烷基二甲基氧化胺0.5％-5％、三乙醇胺0.5％-3％、甲基纤维素0.1％-1％和余量为水；
步骤1.2：取80％质量百分数的步骤1称取的水，加入步骤1称取的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硅树脂聚醚乳液、聚乙二醇、十二烷基二甲基氧化胺和三乙醇胺，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，得到组分A；
步骤1.3：取剩余的步骤1称取的水，加入步骤1称取的甲基纤维素，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，得到组分B；
步骤1.4:将步骤1.2得到的组分A和步骤1.3得到的组分B，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，即得到发泡剂；
步骤2：称取如下重量份数的原料：聚丙烯纤维2-3份、钢纤维2-3份、石子30-35份、水泥11-15份、砂20-23份、粉煤灰2-3份、水5-6份、减水剂0.3-0.5份、氧化石墨烯2-3份和步骤1得到的发泡剂3-8份；
步骤3：将步骤2称取的水和步骤2称取的氧化石墨烯,于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，得到第一混合物；
步骤4：将步骤2称取的聚丙烯纤维、钢纤维、石子、水泥、砂和粉煤灰加入到步骤3得到的第一混合物中，于60℃-80℃均匀搅拌后，得到第二混合物；
步骤5：将步骤2称取的发泡剂搅拌起泡后，加入步骤4得到的第二混合物中，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，再加入步骤2称取的减水剂，于60℃-80℃均匀搅拌后，即得到轻质发泡混凝土。
本发明的轻质发泡混凝土的制备方法的有益效果是：
本发明的轻质发泡混凝土的制备方法，具有工艺简单、操作容易、成本低廉的优点，市场前景广阔，适合规模化推广应用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本实施例的轻质发泡混凝土，由如下重量的原料制成：聚丙烯纤维2kg、钢纤维3kg、石子30kg、水泥15kg、砂20kg、粉煤灰3kg、水5kg、减水剂0.5kg、氧化石墨烯2kg和发泡剂8kg。其中，所述聚丙烯纤维的单丝纤度为0.5dtex，长度为1.5mm，密度为0.90g/cm3；所述钢纤维的直径为0.5mm，长度为8mm，密度为6.0g/cm3，波纹型，抗拉强为1000MPa，弹性模量为200000MPa；所述石子的粒径为8mm；所述水泥为等级强度52.5的硅酸盐水泥；所述砂的细度模数为1.3；所述粉煤灰的粒径为1μm；所述减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物；所述氧化石墨烯的平面尺寸为35μm。所述发泡剂由如下重量的原料制成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8kg、十二烷基苯磺酸钠22kg、硅树脂聚醚乳液4kg、聚乙二醇5kg、十二烷基二甲基氧化胺0.5kg、三乙醇胺3kg、甲基纤维素0.1kg和水57.4kg。
上述轻质发泡混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备发泡剂
步骤1.1：称取如下重量的原料：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8kg、十二烷基苯磺酸钠22kg、硅树脂聚醚乳液4kg、聚乙二醇5kg、十二烷基二甲基氧化胺0.5kg、三乙醇胺3kg、甲基纤维素0.1kg和水57.4kg；
步骤1.2：取45.92kg步骤1称取的水，加入步骤1称取的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硅树脂聚醚乳液、聚乙二醇、十二烷基二甲基氧化胺和三乙醇胺，于60℃均匀搅拌后静置10min，得到组分A；
步骤1.3：取剩余的步骤1称取的水，加入步骤1称取的甲基纤维素，于60℃均匀搅拌后静置10min，得到组分B；
步骤1.4:将步骤1.2得到的组分A和步骤1.3得到的组分B，于60℃均匀搅拌后静置10min，即得到发泡剂。
步骤2：称取如下重量的原料：聚丙烯纤维2kg、钢纤维3kg、石子30kg、水泥15kg、砂20kg、粉煤灰3kg、水5kg、减水剂0.5kg、氧化石墨烯2kg和步骤1得到的发泡剂8kg。
步骤3：将步骤2称取的水和步骤2称取的氧化石墨烯,于60℃均匀搅拌后静置10min，得到第一混合物。
步骤4：将步骤2称取的聚丙烯纤维、钢纤维、石子、水泥、砂和粉煤灰加入到步骤3得到的第一混合物中，于60℃均匀搅拌后，得到第二混合物。
步骤5：将步骤2称取的发泡剂搅拌起泡后，加入步骤4得到的第二混合物中，于60℃均匀搅拌后静置10min，再加入步骤2称取的减水剂，于60℃均匀搅拌后，即得到轻质发泡混凝土。
实施例2
本实施例的轻质发泡混凝土，由如下重量的原料制成：聚丙烯纤维2.5kg、钢纤维2.5kg、石子32.5kg、水泥13kg、砂21.5kg、粉煤灰2.5kg、水5.5kg、减水剂0.4kg、氧化石墨烯2.5kg和发泡剂5.5kg。其中，所述聚丙烯纤维的单丝纤度为1.3dtex，长度为100mm，密度为0.90g/cm3；所述钢纤维的直径为0.8mm，长度为10mm，密度为8.0g/cm3,波纹型，抗拉强为1500MPa，弹性模量为200000MPa；所述石子的粒径为10mm；所述水泥为等级强度62.5的硅酸盐水泥；所述砂的细度模数为1.4；所述粉煤灰的粒径为50μm；所述减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯；所述氧化石墨烯的平面尺寸为35μm。
所述发泡剂由如下重量百分数的原料制成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠11kg、十二烷基苯磺酸钠11kg、硅树脂聚醚乳液12kg、聚乙二醇2kg、十二烷基二甲基氧化胺1.2kg、三乙醇胺1.4kg、甲基纤维素0.3kg和61.1kg。
上述轻质发泡混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备发泡剂
步骤1.1：称取如下重量的原料：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠11kg、十二烷基苯磺酸钠11kg、硅树脂聚醚乳液12kg、聚乙二醇2kg、十二烷基二甲基氧化胺1.2kg、三乙醇胺1.4kg、甲基纤维素0.3kg和61.1kg；
步骤1.2：取48.88kg步骤1称取的水，加入步骤1称取的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硅树脂聚醚乳液、聚乙二醇、十二烷基二甲基氧化胺和三乙醇胺，于70℃均匀搅拌后静置8min，得到组分A；
步骤1.3：取剩余的步骤1称取的水，加入步骤1称取的甲基纤维素，于70℃均匀搅拌后静置8min，得到组分B；
步骤1.4:将步骤1.2得到的组分A和步骤1.3得到的组分B，于70℃均匀搅拌后静置8min，即得到发泡剂；
步骤2：称取如下重量的原料：聚丙烯纤维2.5kg、钢纤维2.5kg、石子32.5kg、水泥13kg、砂21.5kg、粉煤灰2.5kg、水5.5kg、减水剂0.4kg、氧化石墨烯2.5kg和步骤1得到的发泡剂5.5kg。
步骤3：将步骤2称取的水和步骤2称取的氧化石墨烯,于70℃均匀搅拌后静置8min，得到第一混合物。
步骤4：将步骤2称取的聚丙烯纤维、钢纤维、石子、水泥、砂和粉煤灰加入到步骤3得到的第一混合物中，于70℃均匀搅拌后，得到第二混合物。
步骤5：将步骤2称取的发泡剂搅拌起泡后，加入步骤4得到的第二混合物中，于70℃均匀搅拌后静置8min，再加入步骤2称取的减水剂，于70℃均匀搅拌后，即得到轻质发泡混凝土。
实施例3
本实施例的轻质发泡混凝土，由如下重量的原料制成：聚丙烯纤维3kg、钢纤维2kg、石子35kg、水泥11kg、砂3kg、粉煤灰2kg、水6kg、减水剂0.3kg、氧化石墨烯3kg和发泡剂3kg。其中，所述聚丙烯纤维的单丝纤度为2.2dtex，长度为200mm，密度为0.92g/cm3；所述钢纤维的直径为1mm，长度为13mm，密度为10.0g/cm3,波纹型，抗拉强为2000MPa，弹性模量为210000MPa；所述石子的粒径为15mm；所述水泥为等级强度不低于62.5的硅酸盐水泥；所述砂的细度模数为1.5；所述粉煤灰的粒径为100μm；所述减水剂为木质素磺酸钠；所述氧化石墨烯的平面尺寸为35μm。
所述发泡剂由如下重量的原料制成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠22kg、十二烷基苯磺酸钠8kg、硅树脂聚醚乳液16kg、聚乙二醇0.5kg、十二烷基二甲基氧化胺5kg、三乙醇胺0.5kg、甲基纤维素1kg和水47kg。
上述轻质发泡混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备发泡剂
步骤1.1：称取如下重量的原料：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8kg、十二烷基苯磺酸钠22kg、硅树脂聚醚乳液4kg、聚乙二醇5kg、十二烷基二甲基氧化胺0.5kg、三乙醇胺3kg、甲基纤维素0.1kg和水47kg；
步骤1.2：取37.6kg步骤1称取的水，加入步骤1称取的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硅树脂聚醚乳液、聚乙二醇、十二烷基二甲基氧化胺和三乙醇胺，于80℃均匀搅拌后静置5min，得到组分A；
步骤1.3：取剩余的步骤1称取的水，加入步骤1称取的甲基纤维素，于80℃均匀搅拌后静置10min，得到组分B；
步骤1.4:将步骤1.2得到的组分A和步骤1.3得到的组分B，于80℃均匀搅拌后静置5min，即得到发泡剂。
步骤2：称取如下重量的原料：聚丙烯纤维3kg、钢纤维2kg、石子35kg、水泥11kg、砂3kg、粉煤灰2kg、水6kg、减水剂0.3kg、氧化石墨烯3kg和步骤1得到的发泡剂3kg。
步骤3：将步骤2称取的水和步骤2称取的氧化石墨烯,于80℃均匀搅拌后静置5min，得到第一混合物。
步骤4：将步骤2称取的聚丙烯纤维、钢纤维、石子、水泥、砂和粉煤灰加入到步骤3得到的第一混合物中，于80℃均匀搅拌后，得到第二混合物。
步骤5：将步骤2称取的发泡剂搅拌起泡后，加入步骤4得到的第二混合物中，于80℃均匀搅拌后静置5min，再加入步骤2称取的减水剂，于80℃均匀搅拌后，即得到轻质发泡混凝土。
对比例1
跟本发明实施例1不同的是，本对比例的发泡剂采用的是现有技术中购买的发泡剂，厂家为上海房宝建材科技有限公司。其余都相同。
对比例2
跟本发明实施例2不同的是，本对比例中没有氧化石墨烯，具体由如下重量的原料制成：聚丙烯纤维3kg、钢纤维2kg、石子35kg、水泥11kg、砂3kg、粉煤灰2kg、水6kg、减水剂0.3kg和发泡剂6kg。
对比例3
跟本发明实施例3不同的是，本对比例中没有聚丙烯纤维，具体由如下重量的原料制成：钢纤维5kg、石子35kg、水泥11kg、砂3kg、粉煤灰2kg、水6kg、减水剂0.3kg、氧化石墨烯3kg和发泡剂3kg。
对比例4
跟本发明实施例3不同的是，本对比例中没有钢纤维，具体由如下重量的原料制成：聚丙烯纤维5kg、石子35kg、水泥11kg、砂3kg、粉煤灰2kg、水6kg、减水剂0.3kg、氧化石墨烯3kg和发泡剂3kg。
实验例
将实施例1-实施例3制备得到的轻质发泡混凝土以及对比例1-4制备得到的混凝土进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1性能测试
Figure BDA0002659401180000131
由表1可知，本发明实施例1-实施例3制备得到的轻质发泡混凝土的性能指标均符合JG/T266-2011中的规定，且均优于对比例1-对比例4中相应的数值。具体是：
由实施例1和对比例1的数值可知，本发明实施例1中添加的发泡剂，发泡性能好，能将密度维持在较低的水平，同时由于发泡剂产生的气泡和混凝土中的其它多种材料相互配合，传热受阻，保温效果也较佳。
由实施例2和对比例2的数值可知，本发明实施例2中添加了氧化石墨烯，可以提高成品轻质发泡混凝土的力学性能。
由实施例3和对比例3的数值可知，本发明实施例3中添加了聚丙烯纤维，能够有效阻止混凝土收缩裂缝的发生，显著地提升了混凝土的抗渗透、抗冻融性能。
由实施例3和对比例4的数值可知，本发明实施例3中添加了钢纤维，能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。
综上，本发明的轻质发泡混凝土，强度高，韧性好，温差大时不容易开裂，综合性能好，适用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充和墙体浇注等节能材料。
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)

1.一种轻质发泡混凝土，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维2-3份、钢纤维2-3份、石子30-35份、水泥11-15份、砂20-23份、粉煤灰2-3份、水5-6份、减水剂0.3-0.5份、氧化石墨烯2-3份和发泡剂3-8份。
2.根据权利要求1所述的轻质发泡混凝土，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维2份、钢纤维3份、石子30份、水泥15份、砂20份、粉煤灰3份、水5份、减水剂0.5份、氧化石墨烯2份和发泡剂8份。
3.根据权利要求1所述的轻质发泡混凝土，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维2.5份、钢纤维2.5份、石子32.5份、水泥13份、砂21.5份、粉煤灰2.5份、水5.5份、减水剂0.4份、氧化石墨烯2.5份和发泡剂5.5份。
4.根据权利要求1所述的轻质发泡混凝土，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：聚丙烯纤维3份、钢纤维2份、石子35份、水泥11份、砂3份、粉煤灰2份、水6份、减水剂0.3份、氧化石墨烯3份和发泡剂3份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的轻质发泡混凝土，其特征在于，所述聚丙烯纤维的单丝纤度为0.5dtex-2.2dtex，长度为1.5mm-200mm，密度为0.90g/cm3-0.92g/cm3；所述钢纤维的直径为0.5mm-1mm，长度为8mm-13mm，密度为6.0g/cm3-10.0g/cm3,波纹型，抗拉强为1000MPa-2000MPa，弹性模量为200000MPa-210000MPa；所述石子的粒径为8mm-15mm；所述水泥为等级强度不低于52.5的硅酸盐水泥；所述砂的细度模数为1.3-1.5；所述粉煤灰的粒径为1μm-100μm；所述减水剂为萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂和木质素减水剂中的任意一种；所述氧化石墨烯的平面尺寸为35μm。
6.根据权利要求5所述的轻质发泡混凝土，其特征在于，所述萘系高效减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物；所述聚羧酸高效减水剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯；所述木质素减水剂为木质素磺酸钠。
7.根据权利要求1-4任一项所述的轻质发泡混凝土，其特征在于，所述发泡剂由如下重量百分数的原料制成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8％-22％、十二烷基苯磺酸钠8％-22％、硅树脂聚醚乳液4％-16％、聚乙二醇0.5％-5％、十二烷基二甲基氧化胺0.5％-5％、三乙醇胺0.5％-3％、甲基纤维素0.1％-1％和余量为水。
8.根据权利要求7所述的轻质发泡混凝土，其特征在于，所述发泡剂由如下重量百分数的原料制成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠11％、十二烷基苯磺酸钠11％、硅树脂聚醚乳液12％、聚乙二醇2％、十二烷基二甲基氧化胺1.2％、三乙醇胺1.4％、甲基纤维素0.3％和余量为水。
9.一种轻质发泡混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制备发泡剂
步骤1.1：称取如下重量百分数的原料：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠8％-22％、十二烷基苯磺酸钠8％-22％、硅树脂聚醚乳液4％-16％、聚乙二醇0.5％-5％、十二烷基二甲基氧化胺0.5％-5％、三乙醇胺0.5％-3％、甲基纤维素0.1％-1％和余量为水；
步骤1.2：取80％质量百分数的步骤1称取的水，加入步骤1称取的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硅树脂聚醚乳液、聚乙二醇、十二烷基二甲基氧化胺和三乙醇胺，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，得到组分A；
步骤1.3：取剩余的水，加入步骤1称取的甲基纤维素，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，得到组分B；
步骤1.4:将步骤1.2得到的组分A和步骤1.3得到的组分B，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，即得到发泡剂；
步骤2：称取如下重量份数的原料：聚丙烯纤维2-3份、钢纤维2-3份、石子30-35份、水泥11-15份、砂20-23份、粉煤灰2-3份、水5-6份、减水剂0.3-0.5份、氧化石墨烯2-3份和步骤1得到的发泡剂3-8份；
步骤3：将步骤2称取的水和步骤2称取的氧化石墨烯,于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，得到第一混合物；
步骤4：将步骤2称取的聚丙烯纤维、钢纤维、石子、水泥、砂和粉煤灰加入到步骤3得到的第一混合物中，于60℃-80℃均匀搅拌后，得到第二混合物；
步骤5：将步骤2称取的发泡剂搅拌起泡后，加入步骤4得到的第二混合物中，于60℃-80℃均匀搅拌后静置5min-10min，再加入步骤2称取的减水剂，于60℃-80℃均匀搅拌后，即得到轻质发泡混凝土。
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