CN114213151A - 一种超细粘土基泡沫轻质土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超细粘土基泡沫轻质土及其制备方法，由以下重量份的组分组成：水泥230～330份、空心玻璃微珠205～300份、偏高岭土35～55份、超细粘土80～195份、水190～220份、发泡剂20～38份。本发明使得制备的泡沫轻质土的抗压强度指标达到了工程要求，同时提高了泡沫轻质土的抗渗漏性能，且制备方法简单；粘土矿物由于其颗粒形态、微观结构和电荷特性，对外加剂和水具有很强的吸附能力，对水泥基材料流变性能影响很大，粘土矿物大部分是带有负电荷的层状硅酸盐，由层间静电相互作用形成；在泡沫轻质土浆体中加入超细粘土，可以显著提高泡沫轻质土浆体的屈服应力、塑性粘度和表观粘度，改善其抗渗性能，达到工程使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及泡沫轻质土制备技术领域，具体为一种超细粘土基泡沫轻质土及其制备方法。
背景技术
泡沫轻质土由水泥基胶凝材料、水、掺合料以及添加剂按规定比例充分拌合形成浆体后，通过气泡机的发泡系统将发泡剂用压缩空气充分发泡形成泡沫，并将泡沫与水泥浆体混合均匀，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质填筑材料。
泡沫轻质土具有轻质性、高流动性及施工便捷等特性，用于替代填土，可广泛用于软基桥台背填筑、道路扩建、基坑填筑、旧路桥头路基换填等公路工程领域，亦可用于地下大跨度结构覆土减荷、空洞及狭小空间充填，具有广阔的应用前景，然而泡沫轻质土在制作过程中引入了大量气泡，并且孔隙不均匀、开口孔隙较多，其次其防水性能常常难以满足要求，这也限制了泡沫轻质土的应用范围。
粘土矿物能显著提高水泥基浆体的屈服应力、塑性粘度和表观粘度，同时改善其触变性，因此本发明特提出一种超细粘土基泡沫轻质土，以解决传统泡沫轻质土抗渗性能差、抗压强度低的缺点，为工程建设提供必要的保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超细粘土基泡沫轻质土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超细粘土基泡沫轻质土，由以下重量份的组分组成：水泥230～330份、空心玻璃微珠205～300份、偏高岭土35～55份、超细粘土80～195份、水190～220份、发泡剂20～38份。
优选的，所述水泥采用标号为525级普通硅酸盐水泥，其质量符合国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2017。
优选的，所述空心玻璃微珠为灰色粉末状，有效密度0.38g/cm3，平均粒径35μm，粒径分布为15～75μm，含水量小于0.5%，抗压强度不小于5000psi。
优选的，所述偏高岭土为灰色粉末状固体颗粒，活性指数大于115%，需水量比大于105%，比表面积为15g/m2，平均粒径为3μm。
优选的，所述超细粘土外观为浅黄色粉末状固体，其主要矿物成分为镁铝硅酸盐，细度为300目，含水量小于1.5%。
优选的，所述发泡剂为复合型发泡剂，其主要成分为微生物蛋白，复配天然植物起泡剂，外观呈暗褐色粘性液体，密度为1.05～1.20g/cm3，发泡倍数为40～80倍。
优选的，一种超细粘土基泡沫轻质土制备方法，其制备方法如下：
（1）选取符合要求的原材料并按配合比用量要求准确称取对应的原材料；
（2）将水泥、空心玻璃微珠、偏高岭土、超细粘土、水等按规定的质量比进行混合，加入搅拌机拌合均匀并制备成水泥浆体，搅拌时间2min；
（3）将发泡剂、水按规定的质量比进行混合，构成均匀细密的闭孔泡沫；
（4）取规定体积的泡沫加入水泥浆体中，拌合均匀，浇筑成模维护。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明使得制备的泡沫轻质土的抗压强度指标达到了工程要求，同时提高了泡沫轻质土的抗渗漏性能，且制备方法简单；粘土矿物由于其颗粒形态、微观结构和电荷特性，对外加剂和水具有很强的吸附能力，对水泥基材料流变性能影响很大，粘土矿物大部分是带有负电荷的层状硅酸盐，由层间静电相互作用形成；在泡沫轻质土浆体中加入超细粘土，可以显著提高泡沫轻质土浆体的屈服应力、塑性粘度和表观粘度，改善其抗渗性能，达到工程使用要求，同时可以达到降低材料成本，提高建筑安全系数的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超细粘土基泡沫轻质土，由以下重量份的组分组成：水泥230～330份、空心玻璃微珠205～300份、偏高岭土35～55份、超细粘土80～195份、水190～220份、发泡剂20～38份。
实施方案一：水泥248份、空心玻璃微珠220份、偏高岭土38份、水197份、发泡剂24份。
实施结果：按CECS 289-2008规范提供的方法进行检测，流值168mm，湿密度786g/cm3，28d抗压强度4.2MPa。
实施方案二：水泥267份、空心玻璃微珠252份、偏高岭土43份、水205份、发泡剂30份。
实施结果：按CECS 289-2008规范提供的方法进行检测，流值173mm，湿密度853g/cm3，28d抗压强度5.2MPa。
实施方案三：水泥278份、空心玻璃微珠265份、偏高岭土40份、水211份、发泡剂27份。
实施结果：按CECS 289-2008规范提供的方法进行检测，流值176mm，湿密度872g/cm3，28d抗压强度4.0MPa。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种超细粘土基泡沫轻质土，其特征在于：由以下重量份的组分组成：水泥230～330份、空心玻璃微珠205～300份、偏高岭土35～55份、超细粘土80～195份、水190～220份、发泡剂20～38份。
2.根据权利要求1所述的一种超细粘土基泡沫轻质土，其特征在于：所述水泥采用标号为525级普通硅酸盐水泥，其质量符合国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2017。
3.根据权利要求1所述的一种超细粘土基泡沫轻质土，其特征在于：所述空心玻璃微珠为灰色粉末状，有效密度0.38g/cm3，平均粒径35μm，粒径分布为15～75μm，含水量小于0.5%，抗压强度不小于5000psi。
4.根据权利要求1所述的一种超细粘土基泡沫轻质土，其特征在于：所述偏高岭土为灰色粉末状固体颗粒，活性指数大于115%，需水量比大于105%，比表面积为15g/m2，平均粒径为3μm。
5.根据权利要求1所述的一种超细粘土基泡沫轻质土，其特征在于：所述超细粘土外观为浅黄色粉末状固体，其主要矿物成分为镁铝硅酸盐，细度为300目，含水量小于1.5%。
6.根据权利要求1所述的一种超细粘土基泡沫轻质土，其特征在于：所述发泡剂为复合型发泡剂，其主要成分为微生物蛋白，复配天然植物起泡剂，外观呈暗褐色粘性液体，密度为1.05～1.20g/cm3，发泡倍数为40～80倍。
7.一种超细粘土基泡沫轻质土制备方法，其特征在于：其制备方法如下：
（1）选取符合要求的原材料并按配合比用量要求准确称取对应的原材料；
（2）将水泥、空心玻璃微珠、偏高岭土、超细粘土、水等按规定的质量比进行混合，加入搅拌机拌合均匀并制备成水泥浆体，搅拌时间2min；
（3）将发泡剂、水按规定的质量比进行混合，构成均匀细密的闭孔泡沫；
（4）取规定体积的泡沫加入水泥浆体中，拌合均匀，浇筑成模维护。
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