CN112723901A - 一种水泥发泡混凝土及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发泡混凝土技术领域，具体的说是一种水泥发泡混凝土及其制备工艺，所述发泡球为空腔式球体结构；所述发泡球内部承装有双氧水；所述发泡球球体包含硬脂酸钠和正十六醇；所述发泡球表面开设有均匀分布的微孔，本发明通过将发泡剂以及稳泡剂制成球体结构，在进行水泥混凝土的搅拌混合过程中，通过将发泡球置于水泥泥浆中，水泥在加水搅拌的过程中自身进行热量的散发，进而使水泥泥浆中的温度升高，水溶液顺着发泡球表面的微孔进入发泡球的内部与双氧水混合，并利用水温使双氧水进行分解生成气体，同时温度使发泡球内壁溶解与水混合形成稳泡剂，气体从稳泡剂中冲出，并经过微孔向外冲击，进而使利用微孔使气泡的体积缩小。
Description
技术领域
本发明属于发泡混凝土技术领域，具体的说是一种水泥发泡混凝土及其制备工艺。
背景技术
现有技术中水泥发泡混凝土的制备分为化学法与物理法两种，物理法通过使用发泡机和发泡剂形成致密的泡沫与水泥浆进行混合，并于水泥和混凝土逐渐硬化的过程中于混凝土内部形成均匀的气泡，而化学法通过使用化学试剂自行进行生成气泡，进而在水泥混凝土的制备过程中生成连续的气泡，但是由于化学试剂在水泥中分散均匀程度以及含量的变动较大的原因，导致化学试剂形成的泡沫体积相比较于物理法制备的泡沫体积较大、致密度较低且化学法制备的气泡之间相互融合，导致气泡之间相互导通，进而导致制得的水泥混凝土强度降低、析水性增强，为了改善化学法制备的混凝土中气泡的致密程度，多数方案通过提高混凝土中稳泡剂的添加，这就导致了水泥发泡混凝土成本的增加。
中国专利发布的一种超轻泡沫混凝土及其制备方法，申请号：2015109999896，采用普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、混凝土搅拌站污泥、聚羧酸减水剂、可再分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚、硬脂酸钙、烧结页岩砖粉、聚丙烯纤维、双氧水和水等材料，并采用搅拌、混合、发泡、浇筑成型、养护等步骤制得。本发明具备成本低、废弃物利用率高、双氧水发泡效率高、超轻泡沫混凝土物理力学性能好等优点，达到了利用建筑垃圾和废弃物制备超轻泡沫混凝土的良好效果，但是该方案中制备的混凝土中的孔隙体积较大且密集度较低。
鉴于此，本发明研制一种水泥发泡混凝土及其制备工艺，用于解决上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中由于化学试剂在水泥中分散均匀程度以及含量的变动较大的原因，导致化学试剂形成的泡沫体积相比较于物理法制备的泡沫体积较大、致密度较低且化学法制备的气泡之间相互融合，导致气泡之间相互导通，进而导致制得的水泥混凝土强度降低、析水性增强的问题，本发明提出的一种水泥发泡混凝土及其制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种水泥发泡混凝土，所述水泥发泡混凝土由以下原料构成：
硅酸盐水泥45～50份、粉煤灰20～22份、高岭土15～20份、聚羧酸减水剂0.5～1.5份、乳胶粉2～4份、发泡球5～6份、水55～60份；
所述发泡球为空腔式球体结构；所述发泡球内部承装有双氧水；所述发泡球球体包含硬脂酸钠和正十六醇；所述发泡球表面开设有均匀分布的微孔；
现有技术中水泥发泡混凝土的制备分为化学法与物理法两种，物理法通过使用发泡机和发泡剂形成致密的泡沫与水泥浆进行混合，并于水泥和混凝土逐渐硬化的过程中于混凝土内部形成均匀的气泡，而化学法通过使用化学试剂自行进行生成气泡，进而在水泥混凝土的制备过程中生成连续的气泡，但是由于化学试剂在水泥中分散均匀程度以及含量的变动较大的原因，导致化学试剂形成的泡沫体积相比较于物理法制备的泡沫体积较大、致密度较低且化学法制备的气泡之间相互融合，导致气泡之间相互导通，进而导致制得的水泥混凝土强度降低、析水性增强，为了改善化学法制备的混凝土中气泡的致密程度，多数方案通过提高混凝土中稳泡剂的添加，这就导致了水泥发泡混凝土成本的增加；
本发明工作时，通过将发泡剂以及稳泡剂制成球体结构，在进行水泥混凝土的搅拌混合过程中，通过将发泡球置于水泥泥浆中，水泥在加水搅拌的过程中自身进行热量的散发，进而使水泥泥浆中的温度升高，水溶液顺着发泡球表面的微孔进入发泡球的内部与双氧水混合，并利用水温使双氧水进行分解生成气体，同时温度使发泡球内壁溶解与水混合形成稳泡剂，气体从稳泡剂中冲出，并经过微孔向外冲击，进而使利用微孔使气泡的体积缩小，同时大量气体的排出，使发泡球在水泥泥浆中具备移动性，并于移动的过程中不断从微孔中喷射出气泡，进而使制备的水泥混凝土中形成大大小小的均匀分布的气泡层，进而有效地使制得的水泥混凝土中的孔隙率升高且孔径缩小，进而有效地提升化学法制备的水泥发泡混凝土的质量，同时将发泡剂与稳泡剂进行集中使用，相比较与先将稳泡剂扩散与泥浆中，然后对进入泥浆中的气泡进行包裹，集中包覆气泡，有效地使水泥泥浆中形成的气泡强度更强，存在时间更长，且气泡之间的融合率降低，有效地降低混凝土中孔隙之间的导通性，同时稳泡剂的利用率提升还能有效地降低稳泡剂的使用量，进而降低水泥发泡混凝土的制造成本，有效地使制得的水泥发泡混凝土结合物理发泡和化学发泡的优势。
优选的，所述发泡球的制备方法包括以下步骤：
S1：将3～4份双氧水通入冷冻室中在-10～-5℃中进行冷冻15～20min,待双氧水凝结成冰后，将双氧水通入破碎机中在-15～-10℃下进行破碎，控制破碎机转速35-40r/min，将破碎后的双氧水颗粒通过过滤筛，控制过滤筛双重过滤，筛选3～4mm的双氧水结晶；双重过滤，使筛选的双氧水结晶粒径更加均匀，进而使制得的发泡球中产生的泡沫含量较为均匀，增强对混凝土层的改善能力；
S2：将4～5份石蜡通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至55～60℃，并保温加热5～10min至石蜡完全溶解，溶解完毕后对石蜡溶液进行搅拌，待石蜡溶液冷却至45～48℃时，将石蜡均匀包覆在双氧水结晶表面，对双氧水结晶进行包覆，制得芯料；将石蜡包覆于双氧水表面，进而使双氧水与外界隔离，有效地避免双氧水提前挥发或者进行分解，同时石蜡本身溶解温度处于水泥放热的温度范围内，且远高于自然环境的温度，可以有效地时制得的芯料利于保存；
S3：将2～3份硬脂酸溶解于20倍的75℃热水中，并向热水中加入10°Bé的烧碱溶液，持续搅拌并保温75～80℃进行皂化反应，皂化反应结束后将正十六醇溶解于反应物中，持续搅拌至皂化反应完成；使用硬脂酸和氢氧化钠进行皂化反应制备硬脂酸钠，并在皂化反应结束后将正十六醇与硬脂酸钠进行混合，进而有效地便于对双氧水形成的气泡进行稳定作用，进而使生成的气泡的强度更高；
S4：将皂化反应完成后制得混合物冷却至40～43℃后包覆于芯料表面形成3～4mm的表层，并于表层包覆完成后进行冷凝，并于冷凝至常温后，于表层开设3～4个均匀直径约为1.5mm的小孔后即制得发泡球；将正十六醇和硬脂酸钠形成的混合物冷凝在芯料表面，在正常环境中，硬脂酸钠处于固态状态，便于保存，当环境温度升温至40℃，硬脂酸钠开始溶解，并当温度升温至45℃后石蜡融化，使双氧水与融化的硬脂酸钠进行混合，进而共同发挥作用，生成强度较高的气泡，使混凝土层中的气泡稳定性较强，进而使混凝土制备完成后具备较高的孔隙率。
优选的，其中S4中在冷凝结束后先向表层浇附一层琼脂层；所述琼脂层为琼脂与水按照1:6的比例加热至98～100℃后，自然降温至40～45℃后浇附于发泡球表面凝结的保护层；所述琼脂层的厚度为1～2mm；
工作时，通过将琼脂与水进行混合并加热至98～100℃后，琼脂溶解于水中，并在自然冷却的过程中持续保持液态状态，当降温至40～45℃后浇附于发泡球表面，此时琼脂处于硬化的临界点，持续降温，可以使琼脂层于外层表面硬化形成保护层，进而有效地增强制得的发泡球的保存效果，同时琼脂硬化后需要加热至98℃才能溶解，而水泥泥浆中的温度难以达到，因此，可以有效地利用琼脂层形成包覆，在反应的过程中，外层受热溶解于琼脂层内部与双氧水混合，进而将双氧水与身为稳泡剂的硬脂酸钠和正十六醇处于同一个空间内，进而有效地提升稳泡剂的利用率，有效地使从琼脂层上开孔中向形成的气泡更加稳定。
优选的，其中S4中混合物在包覆于芯料表层之前混掺有占硬脂酸含量75％的玻璃纤维；所述玻璃纤维的长度约为1～2mm；
工作时，通过将混合物与玻璃纤维进行共混，进而使外层由玻璃纤维和稳泡剂共同形成，在反应过程中随着硬脂酸钠的持续溶解，气泡形成过程中携带溶解的硬脂酸钠和玻璃纤维向外界扩散，进而于混凝土层中形成均匀的空隙，玻璃纤维凝固于孔隙的壁上，进而有效地增强混凝土的强度和延展性，有效地降低混凝土成开裂的几率。
优选的，其中外层表面的小孔中均填充有氧化钙粉末；
工作时，通过在小孔内填充氧化钙粉末，在发泡球与水泥泥浆接触后，水与氧化钙进行剧烈反应，进而有效地使小孔处的硬脂酸钠和石蜡快速溶解，进而使双氧水能快速升温分解，进而利用内部的气压，有效地避免空隙被堵塞的同时还能利用气泡的喷出，使发泡球具备一定的移动能力，进而使气泡在混凝土中的分散效果增强，有效地使制得的水泥发泡混凝土孔隙率更大。
一种水泥发泡混凝土的制备工艺，用于制造上述的水泥发泡混凝土的制备工艺包括以下步骤：
S1：将硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土、聚羧酸减水剂和乳胶粉均匀共混后通入搅拌釜中，并控制搅拌釜内转速为45-60r/min，在旋转的过程中持续向搅拌釜内添加水溶液；
S2：在水溶液添加的过程中持续向搅拌釜内添加发泡球，并于水溶液以及发泡球添加完毕后，控制搅拌釜内转速减速为15-18r/min，持续搅拌5-10min后，将搅拌产物浇铸于模具中；
S3：将浇铸于模具中的水泥溶液进行修整后，进行常温自然静置12-18H，静置结束后进行自然养护2-3天，自然养护结束后拆除模具，并于混凝土块表面铺设纤维垫，定期进行浇水养护20-23天后即制得水泥发泡混凝土。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种水泥发泡混凝土及其制备工艺，通过将发泡剂以及稳泡剂制成球体结构，在进行水泥混凝土的搅拌混合过程中，通过将发泡球置于水泥泥浆中，水泥在加水搅拌的过程中自身进行热量的散发，进而使水泥泥浆中的温度升高，水溶液顺着发泡球表面的微孔进入发泡球的内部与双氧水混合，并利用水温使双氧水进行分解生成气体，同时温度使发泡球内壁溶解与水混合形成稳泡剂，气体从稳泡剂中冲出，并经过微孔向外冲击，进而使利用微孔使气泡的体积缩小，同时大量气体的排出，使发泡球在水泥泥浆中具备移动性，并于移动的过程中不断从微孔中喷射出气泡，进而使制备的水泥混凝土中形成大大小小的均匀分布的气泡层，进而有效地使制得的水泥混凝土中的孔隙率升高。
2.本发明所述的一种水泥发泡混凝土及其制备工艺，通过将混合物与玻璃纤维进行共混，进而使外层由玻璃纤维和稳泡剂共同形成，在反应过程中随着硬脂酸钠的持续溶解，气泡形成过程中携带溶解的硬脂酸钠和玻璃纤维向外界扩散，进而于混凝土层中形成均匀的空隙，玻璃纤维凝固于孔隙的壁上，进而有效地增强混凝土的强度和延展性，有效地降低混凝土成开裂的几率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是发泡球的制备方法的方法流程图；
图2是水泥发泡混凝土制备工艺的工艺流程图；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，本发明所述的一种水泥发泡混凝土，所述水泥发泡混凝土由以下原料构成：
硅酸盐水泥45～50份、粉煤灰20～22份、高岭土15～20份、聚羧酸减水剂0.5～1.5份、乳胶粉2～4份、发泡球5～6份、水55～60份；
所述发泡球为空腔式球体结构；所述发泡球内部承装有双氧水；所述发泡球球体包含硬脂酸钠和正十六醇；所述发泡球表面开设有均匀分布的微孔；
现有技术中水泥发泡混凝土的制备分为化学法与物理法两种，物理法通过使用发泡机和发泡剂形成致密的泡沫与水泥浆进行混合，并于水泥和混凝土逐渐硬化的过程中于混凝土内部形成均匀的气泡，而化学法通过使用化学试剂自行进行生成气泡，进而在水泥混凝土的制备过程中生成连续的气泡，但是由于化学试剂在水泥中分散均匀程度以及含量的变动较大的原因，导致化学试剂形成的泡沫体积相比较于物理法制备的泡沫体积较大、致密度较低且化学法制备的气泡之间相互融合，导致气泡之间相互导通，进而导致制得的水泥混凝土强度降低、析水性增强，为了改善化学法制备的混凝土中气泡的致密程度，多数方案通过提高混凝土中稳泡剂的添加，这就导致了水泥发泡混凝土成本的增加；
本发明工作时，通过将发泡剂以及稳泡剂制成球体结构，在进行水泥混凝土的搅拌混合过程中，通过将发泡球置于水泥泥浆中，水泥在加水搅拌的过程中自身进行热量的散发，进而使水泥泥浆中的温度升高，水溶液顺着发泡球表面的微孔进入发泡球的内部与双氧水混合，并利用水温使双氧水进行分解生成气体，同时温度使发泡球内壁溶解与水混合形成稳泡剂，气体从稳泡剂中冲出，并经过微孔向外冲击，进而使利用微孔使气泡的体积缩小，同时大量气体的排出，使发泡球在水泥泥浆中具备移动性，并于移动的过程中不断从微孔中喷射出气泡，进而使制备的水泥混凝土中形成大大小小的均匀分布的气泡层，进而有效地使制得的水泥混凝土中的孔隙率升高且孔径缩小，进而有效地提升化学法制备的水泥发泡混凝土的质量，同时将发泡剂与稳泡剂进行集中使用，相比较与先将稳泡剂扩散与泥浆中，然后对进入泥浆中的气泡进行包裹，集中包覆气泡，有效地使水泥泥浆中形成的气泡强度更强，存在时间更长，且气泡之间的融合率降低，有效地降低混凝土中孔隙之间的导通性，同时稳泡剂的利用率提升还能有效地降低稳泡剂的使用量，进而降低水泥发泡混凝土的制造成本，有效地使制得的水泥发泡混凝土结合物理发泡和化学发泡的优势。
作为本发明的一种实施方式，所述发泡球的制备方法包括以下步骤：
S1：将3～4份双氧水通入冷冻室中在-10～-5℃中进行冷冻15～20min,待双氧水凝结成冰后，将双氧水通入破碎机中在-15～-10℃下进行破碎，控制破碎机转速35-40r/min，将破碎后的双氧水颗粒通过过滤筛，控制过滤筛双重过滤，筛选3～4mm的双氧水结晶；双重过滤，使筛选的双氧水结晶粒径更加均匀，进而使制得的发泡球中产生的泡沫含量较为均匀，增强对混凝土层的改善能力；
S2：将4～5份石蜡通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至55～60℃，并保温加热5～10min至石蜡完全溶解，溶解完毕后对石蜡溶液进行搅拌，待石蜡溶液冷却至45～48℃时，将石蜡均匀包覆在双氧水结晶表面，对双氧水结晶进行包覆，制得芯料；将石蜡包覆于双氧水表面，进而使双氧水与外界隔离，有效地避免双氧水提前挥发或者进行分解，同时石蜡本身溶解温度处于水泥放热的温度范围内，且远高于自然环境的温度，可以有效地时制得的芯料利于保存；
S3：将2～3份硬脂酸溶解于20倍的75℃热水中，并向热水中加入10°Bé的烧碱溶液，持续搅拌并保温75～80℃进行皂化反应，皂化反应结束后将正十六醇溶解于反应物中，持续搅拌至皂化反应完成；使用硬脂酸和氢氧化钠进行皂化反应制备硬脂酸钠，并在皂化反应结束后将正十六醇与硬脂酸钠进行混合，进而有效地便于对双氧水形成的气泡进行稳定作用，进而使生成的气泡的强度更高；
S4：将皂化反应完成后制得混合物冷却至40～43℃后包覆于芯料表面形成3～4mm的表层，并于表层包覆完成后进行冷凝，并于冷凝至常温后，于表层开设3～4个均匀直径约为1.5mm的小孔后即制得发泡球；将正十六醇和硬脂酸钠形成的混合物冷凝在芯料表面，在正常环境中，硬脂酸钠处于固态状态，便于保存，当环境温度升温至40℃，硬脂酸钠开始溶解，并当温度升温至45℃后石蜡融化，使双氧水与融化的硬脂酸钠进行混合，进而共同发挥作用，生成强度较高的气泡，使混凝土层中的气泡稳定性较强，进而使混凝土制备完成后具备较高的孔隙率。
作为本发明的一种实施方式，其中S4中在冷凝结束后先向表层浇附一层琼脂层；所述琼脂层为琼脂与水按照1:6的比例加热至98～100℃后，自然降温至40～45℃后浇附于发泡球表面凝结的保护层；所述琼脂层的厚度为1～2mm；
工作时，通过将琼脂与水进行混合并加热至98～100℃后，琼脂溶解于水中，并在自然冷却的过程中持续保持液态状态，当降温至40～45℃后浇附于发泡球表面，此时琼脂处于硬化的临界点，持续降温，可以使琼脂层于外层表面硬化形成保护层，进而有效地增强制得的发泡球的保存效果，同时琼脂硬化后需要加热至98℃才能溶解，而水泥泥浆中的温度难以达到，因此，可以有效地利用琼脂层形成包覆，在反应的过程中，外层受热溶解于琼脂层内部与双氧水混合，进而将双氧水与身为稳泡剂的硬脂酸钠和正十六醇处于同一个空间内，进而有效地提升稳泡剂的利用率，有效地使从琼脂层上开孔中向形成的气泡更加稳定。
作为本发明的一种实施方式，其中S4中混合物在包覆于芯料表层之前混掺有占硬脂酸含量75％的玻璃纤维；所述玻璃纤维的长度约为1～2mm；
工作时，通过将混合物与玻璃纤维进行共混，进而使外层由玻璃纤维和稳泡剂共同形成，在反应过程中随着硬脂酸钠的持续溶解，气泡形成过程中携带溶解的硬脂酸钠和玻璃纤维向外界扩散，进而于混凝土层中形成均匀的空隙，玻璃纤维凝固于孔隙的壁上，进而有效地增强混凝土的强度和延展性，有效地降低混凝土成开裂的几率。
作为本发明的一种实施方式，其中外层表面的小孔中均填充有氧化钙粉末；
工作时，通过在小孔内填充氧化钙粉末，在发泡球与水泥泥浆接触后，水与氧化钙进行剧烈反应，进而有效地使小孔处的硬脂酸钠和石蜡快速溶解，进而使双氧水能快速升温分解，进而利用内部的气压，有效地避免空隙被堵塞的同时还能利用气泡的喷出，使发泡球具备一定的移动能力，进而使气泡在混凝土中的分散效果增强，有效地使制得的水泥发泡混凝土孔隙率更大。
一种水泥发泡混凝土的制备工艺，用于制造上述的水泥发泡混凝土的制备工艺包括以下步骤：
S1：将硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土、聚羧酸减水剂和乳胶粉均匀共混后通入搅拌釜中，并控制搅拌釜内转速为45-60r/min，在旋转的过程中持续向搅拌釜内添加水溶液；
S2：在水溶液添加的过程中持续向搅拌釜内添加发泡球，并于水溶液以及发泡球添加完毕后，控制搅拌釜内转速减速为15-18r/min，持续搅拌5-10min后，将搅拌产物浇铸于模具中；
S3：将浇铸于模具中的水泥溶液进行修整后，进行常温自然静置12-18H，静置结束后进行自然养护2-3天，自然养护结束后拆除模具，并于混凝土块表面铺设纤维垫，定期进行浇水养护20-23天后即制得水泥发泡混凝土。
具体工作流程如下：
工作时，通过将发泡剂以及稳泡剂制成球体结构，在进行水泥混凝土的搅拌混合过程中，通过将发泡球置于水泥泥浆中，水泥在加水搅拌的过程中自身进行热量的散发，进而使水泥泥浆中的温度升高，水溶液顺着发泡球表面的微孔进入发泡球的内部与双氧水混合，并利用水温使双氧水进行分解生成气体，同时温度使发泡球内壁溶解与水混合形成稳泡剂，气体从稳泡剂中冲出，并经过微孔向外冲击，进而使利用微孔使气泡的体积缩小，同时大量气体的排出，使发泡球在水泥泥浆中具备移动性，并于移动的过程中不断从微孔中喷射出气泡，进而使制备的水泥混凝土中形成大大小小的均匀分布的气泡层，进而有效地使制得的水泥混凝土中的孔隙率升高且孔径缩小，进而有效地提升化学法制备的水泥发泡混凝土的质量。
为了验证本发明制备的发泡混凝土中孔隙率的增强，特设立以下几组实施例，用于进行验证；
实施例1
硅酸盐水泥45～50份、粉煤灰20～22份、高岭土15～20份、聚羧酸减水剂0.5～1.5份、乳胶粉2～4份、水55～60份、双氧水3～4份、硬脂酸钠2-3份；
将硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土、硬脂酸钠、聚羧酸减水剂和乳胶粉均匀共混后通入搅拌釜中，并控制搅拌釜内转速为45-60r/min，在旋转的过程中持续向搅拌釜内添加水溶液，水溶液添加完毕后向混合溶液中添加双氧水，持续搅拌5-10min后，将搅拌产物浇铸于模具中，进行修整后，进行常温自然静置12-18H，静置结束后进行自然养护2-3天，自然养护结束后拆除模具，并于混凝土块表面铺设纤维垫，定期进行浇水养护20-23天后即制得水泥发泡混凝土，随机抽取五点对水泥发泡混凝土进行切面，并对切面上的孔隙进行测量后，统计并输出极差以及孔隙率，同时将水泥发泡混凝土放置于压力机上测试其抗压强度；
表1
实施例2
硅酸盐水泥45～50份、粉煤灰20～22份、高岭土15～20份、聚羧酸减水剂0.5～1.5份、乳胶粉2～4份、发泡球5～6份、水55～60份；
所述发泡球为空腔式球体结构；所述发泡球内部承装有双氧水；所述发泡球内部承装有双氧水，双氧水有石蜡层包覆，外层由硬脂酸钠、正十六醇包覆,外侧开设有3～4个均匀直径约为1.5mm的小孔；
将硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土、聚羧酸减水剂和乳胶粉均匀共混后通入搅拌釜中，并控制搅拌釜内转速为45-60r/min，在旋转的过程中持续向搅拌釜内添加水溶液，在水溶液添加的过程中持续向搅拌釜内添加发泡球，并于水溶液以及发泡球添加完毕后，控制搅拌釜内转速减速为15-18r/min，持续搅拌5-10min后，将搅拌产物浇铸于模具中进行修整后，进行常温自然静置12-18H，静置结束后进行自然养护2-3天，自然养护结束后拆除模具，并于混凝土块表面铺设纤维垫，定期进行浇水养护20-23天后即制得水泥发泡混凝土，随机抽取五点对水泥发泡混凝土进行切面，并对切面上的孔隙进行测量后，统计并输出极差以及孔隙率，同时将水泥发泡混凝土放置于压力机上测试其抗压强度；
表2
实施例3
硅酸盐水泥45～50份、粉煤灰20～22份、高岭土15～20份、聚羧酸减水剂0.5～1.5份、乳胶粉2～4份、发泡球5～6份、水55～60份；
所述发泡球为空腔式球体结构；所述发泡球内部承装有双氧水，双氧水有石蜡层包覆，外层由硬脂酸钠、正十六醇和玻璃纤维包覆，最外侧包覆有琼脂层，外侧开设有3～4个均匀直径约为1.5mm的小孔,小孔内填充有氧化钙粉末；
将硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土、聚羧酸减水剂和乳胶粉均匀共混后通入搅拌釜中，并控制搅拌釜内转速为45-60r/min，在旋转的过程中持续向搅拌釜内添加水溶液，在水溶液添加的过程中持续向搅拌釜内添加发泡球，并于水溶液以及发泡球添加完毕后，控制搅拌釜内转速减速为15-18r/min，持续搅拌5-10min后，将搅拌产物浇铸于模具中进行修整后，进行常温自然静置12-18H，静置结束后进行自然养护2-3天，自然养护结束后拆除模具，并于混凝土块表面铺设纤维垫，定期进行浇水养护20-23天后即制得水泥发泡混凝土，随机抽取五点对水泥发泡混凝土进行切面，并对切面上的孔隙进行测量后，统计并输出极差以及孔隙率，同时将水泥发泡混凝土放置于压力机上测试其抗压强度；
表3
根据以上3组实施例测试结果可知，由实验组1和实验组2中得到的数据得到，使用本发明方法制备的水泥发泡混凝土在制备过程中，形成的泡沫强度提升，进而使最终制得的水泥发泡混凝土中孔隙密度较大，对发泡混凝土的改善较为显著，有效的提升水泥发泡混凝土的抗压强度，而根据实施例2和实施例3进行对比得知，使用本发明方法和配方制备的水泥发泡混凝土在制备过程中形成的泡沫直径偏小，密度偏大，进而有效的使制备的水泥发泡混凝土中孔隙率极大地提升，而且孔隙之间尺寸相差较小，进而使水泥发泡混凝土的抗压强度显著提升。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种水泥发泡混凝土，其特征在于：所述水泥发泡混凝土由以下原料构成：
硅酸盐水泥45～50份、粉煤灰20～22份、高岭土15～20份、聚羧酸减水剂0.5～1.5份、乳胶粉2～4份、发泡球5～6份、水55～60份；
所述发泡球为空腔式球体结构；所述发泡球内部承装有双氧水；所述发泡球球体包含硬脂酸钠和正十六醇；所述发泡球表面开设有均匀分布的微孔。
2.根据权利要求1所述的一种水泥发泡混凝土，其特征在于：所述发泡球的制备方法包括以下步骤：
S1：将3～4份双氧水通入冷冻室中在-10～-5℃中进行冷冻15～20min,待双氧水凝结成冰后，将双氧水通入破碎机中在-15～-10℃下进行破碎，控制破碎机转速35-40r/min，将破碎后的双氧水颗粒通过过滤筛，控制过滤筛双重过滤，筛选3～4mm的双氧水结晶；
S2：将4～5份石蜡通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至55～60℃，并保温加热5～10min至石蜡完全溶解，溶解完毕后对石蜡溶液进行搅拌，待石蜡溶液冷却至45～48℃时，将石蜡均匀包覆在双氧水结晶表面，对双氧水结晶进行包覆，制得芯料；
S3：将2～3份硬脂酸溶解于20倍的75℃热水中，并向热水中加入10°Bé的烧碱溶液，持续搅拌并保温75～80℃进行皂化反应，皂化反应结束后将正十六醇溶解于反应物中，持续搅拌至皂化反应完成；
S4：将皂化反应完成后制得混合物冷却至40～43℃后包覆于芯料表面形成3～4mm的表层，并于表层包覆完成后进行冷凝，并于冷凝至常温后，于表层开设3～4个均匀直径约为1.5mm的小孔后即制得发泡球。
3.根据权利要求2所述的一种水泥发泡混凝土，其特征在于：其中S4中在冷凝结束后先向表层浇附一层琼脂层；所述琼脂层为琼脂与水按照1:6的比例加热至98～100℃后，自然降温至40～45℃后浇附于发泡球表面凝结的保护层；所述琼脂层的厚度为1～2mm。
4.根据权利要求2所述的一种水泥发泡混凝土，其特征在于：其中S4中混合物在包覆于芯料表层之前混掺有占硬脂酸含量75％的玻璃纤维；所述玻璃纤维的长度约为1～2mm。
5.根据权利要求2所述的一种水泥发泡混凝土，其特征在于：其中外层表面的小孔中均填充有氧化钙粉末。
6.一种水泥发泡混凝土的制备工艺，其特征在于：所述水泥发泡混凝土的制备工艺适用于上述权利要求1-5任意一项所述的水泥发泡混凝土；所述所述水泥发泡混凝土的制备工艺包括以下步骤：
S1：将硅酸盐水泥、粉煤灰、高岭土、聚羧酸减水剂和乳胶粉均匀共混后通入搅拌釜中，并控制搅拌釜内转速为45-60r/min，在旋转的过程中持续向搅拌釜内添加水溶液；
S2：在水溶液添加的过程中持续向搅拌釜内添加发泡球，并于水溶液以及发泡球添加完毕后，控制搅拌釜内转速减速为15-18r/min，持续搅拌5-10min后，将搅拌产物浇铸于模具中；
S3：将浇铸于模具中的水泥溶液进行修整后，进行常温自然静置12-18H，静置结束后进行自然养护2-3天，自然养护结束后拆除模具，并于混凝土块表面铺设纤维垫，定期进行浇水养护20-23天后即制得水泥发泡混凝土。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20221107 Address after: 518000 902, block B, building 1, bid section 1, Chuangzhi Yuncheng, Liuxian Avenue, Xili community, Xili street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Applicant after: China Power Construction South Construction Technology Co.,Ltd. Applicant after: SINOHYDRO BUREAU 7 Co.,Ltd. Address before: 300000 room 1201, building 2, Vanke World Trade Plaza, 129 Nanjing Road, Heping District, Tianjin Applicant before: Yin Bing |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20221206 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |