CN114436609A - 一种高强轻质混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种高强轻质混凝土及其制备方法；一种高强轻质混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥40‑65份、石灰2‑4.5份、疏水改性陶粒40‑75份、粉煤灰5‑12份、硅灰5‑15份、减水剂2‑4.5份、茶皂素溶液1‑5份、水25‑38份、填充纤维1‑8份；其制备方法为：称取减水剂、水、茶皂素溶液混合搅拌发泡，制得泡沫液；称取水泥、石灰、疏水改性陶粒、粉煤灰、硅灰、填充纤维混合搅拌制得混合物；称取泡沫液、混合物混合搅拌制得拌和料，拌和料经浇筑、养护制得混凝土；使轻质混凝土具有较高的机械强度。

Description

一种高强轻质混凝土及其制备方法

技术领域

本申请涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种高强轻质混凝土及其制备方法。

背景技术

轻质混凝土又名泡沫混凝土，含有大量封闭气孔，并且质量较轻，具有较好的轻质化、保温隔热化的优点；泡沫混凝土可用于砌块、轻质墙板、墙体保温隔热层、隔音材料、建筑施工等方面。

但是由于轻质混凝土内部气泡含量较高，容易影响混凝土的强度，因此，急需制备一种高强的轻质混凝土。

发明内容

为了使轻质混凝土具有较高的机械强度，本申请提供一种高强轻质混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高强轻质混凝土，采用如下的技术方案：

一种高强轻质混凝土，所述混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥40-65份、石灰2-4.5份、疏水改性陶粒40-75份、粉煤灰5-12份、硅灰5-15份、减水剂2-4.5份、茶皂素溶液1-5份、水25-38份、填充纤维1-8份。

通过采用上述技术方案，疏水改性陶粒、石灰、粉煤灰、硅灰相配合，使混凝土具有轻质作用；疏水改性陶粒、茶皂素溶液、填充纤维相配合，利用茶皂素溶液较好的亲水发泡作用，使混凝土中分散有较高含量的气泡，并且气泡性质稳定，配合疏水改性陶粒、填充纤维，不仅促进大气泡变成小气泡，提高小气泡分散均匀度，而且利用其较好的填充、连接作用，进一步提高轻质混凝土的机械强度。

优选的，所述疏水改性陶粒采用如下方法制备而成：

称取熔融的微晶蜡喷涂到陶粒表面，微晶蜡与陶粒重量比为0.1-0.4:1，制得负载陶粒；

称取二氧化硅喷涂到负载陶粒表面，二氧化硅与负载陶粒重量比为0.05-0.2:1，经干燥，制得疏水改性陶粒。

通过采用上述技术方案，微晶蜡、二氧化硅、陶粒相配合，利用微晶蜡的粘结作用包覆在陶粒表面，形成蜡膜，蜡膜具有较好的疏水作用，减少混凝土中拌和水用量，从而提高混凝土的机械强度；并且微晶蜡能够将二氧化硅粘结在陶粒表面，陶粒表面的二氧化硅能够与水泥浆中的钙离子结合形成硅酸钙，提高陶粒强度的同时，进一步提高陶粒与水泥浆的结合力，提高混凝土内部结构致密度，从而使混凝土具有较高的机械强度。

优选的，所述微晶蜡喷涂过程中，陶粒不断在150-300r/min的速度下搅拌，熔融的微晶蜡喷涂速度为1-5g/s。

通过采用上述技术方案，限定陶粒的搅拌速度以及微晶蜡的喷涂速度，使得微晶蜡较为均匀的粘附在陶粒表面，能够提高陶粒表面包覆均匀度，使陶粒具有较好的疏水作用，以保证混凝土具有较高的机械强度。

优选的，所述二氧化硅喷涂过程中，负载陶粒不断在200-400r/min的转速下搅拌，二氧化硅喷涂速度为1-5g/s。

通过采用上述技术方案，限定二氧化硅喷涂速度和负载陶粒的搅拌速度，能够使二氧化硅较为均匀的粘附在负载陶粒表面，便于二氧化硅与钙离子结合，从而提高陶粒与水泥浆的粘结力，提高混凝土的机械强度。

优选的，所述茶皂素溶液采用如下方法制备：

称取茶皂素置于含水乙醇中搅拌溶解，制得质量分数1-5％的茶皂素溶液。

通过采用上述技术方案，限定茶皂素溶液的质量分数，使茶皂素溶液具有适宜的发泡性，保证气泡填充密度和气泡量的同时保证气泡的稳定性。

优选的，所述填充纤维由重量比为1:0.5-2的聚酰亚胺纤维和聚丙烯纤维组成。

通过采用上述技术方案，聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维相配合形成交织网络结构，并且聚酰亚胺纤维具有多孔、柔软、透气的优点，进一步提高混凝土的闭孔孔隙率，以提高混凝土的保温性能；同时聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维具有较好的强度、较好的耐热性、耐低温性，从而提高成品混凝土机械强度的同时，提高混凝土的耐高温性和耐低温性。

聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维，利用聚酰亚胺纤维对水分子的引力作用以及网络交织结构的孔隙，便于茶皂素形成的气泡分散在填充纤维结构内部，并且便于与填充纤维接触，利用纤维柔性、韧性、强度的保护作用，进一步保护混凝土内部分散的气泡，从而进一步提高气泡的稳定性，以使混凝土具有较高的机械强度。

优选的，所述填充纤维采用如下方法制备而成：

称取聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维混合搅拌，制得混合纤维；

称取羧甲基淀粉钠溶液，喷涂到混合纤维表面，羧甲基淀粉钠溶液与混合纤维重量比为1:2-4.5，经干燥，制得填充纤维。

通过采用上述技术方案，聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维、羧甲基淀粉钠溶液相配合，利用羧甲基淀粉钠溶液的粘结作用使填充纤维表面负载羧基，羧基能够与钙离子形成较为稳定的络合物，从而提高填充纤维与水泥浆、疏水改性陶粒之间的结合力，以提高混凝土的机械强度和抗裂性能。

填充纤维表面的羧甲基淀粉钠溶液、疏水改性陶粒表面的微晶蜡与茶皂素溶液相配合，利用茶皂素一端亲水、一端亲油的性质，配合填充纤维表面的羧基以及微晶蜡，使茶皂素能够将填充纤维与改性陶粒连接，从而使填充纤维、疏水改性陶粒与茶皂素溶液相连接，即保证气泡的稳定性，而且提高混凝土内部结构致密度，从而提高混凝土的机械强度。

优选的，所述羧甲基淀粉钠溶液采用如下方法制备：

称取1-3份羧甲基淀粉钠、0.5-1.5份谷氨酸、100-125份水混合，升温搅拌均匀制得羧甲基淀粉钠溶液。

通过采用上述技术方案，羧甲基淀粉钠、谷氨酸相配合，首先利用谷氨酸、羧甲基淀粉钠中的氨基亲水作用促进填充纤维与水泥浆的水膜以及气泡相接触，从而使填充纤维与茶皂素形成的气泡实现初步连接；并且提高填充纤维表面的羧基含量，配合疏水改性陶粒，在茶皂素的连结作用下，进一步提高填充纤维、茶皂素、疏水改性陶粒之间的连结力，以提高混凝土内部结构的结合力、支撑力；同时羧基含量的提高便于与水泥浆中的钙离子形成较为稳定的络合物，从而提高填充纤维与水泥浆之间的结合力；使混凝土具有较高的机械强度。

优选的，所述减水剂为木质素磺酸钠。

通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠、疏水改性陶粒相配合，通过疏水作用进一步减少混凝土内部结构中游离水残余量；木质素磺酸钠、茶皂素溶液相配合，通过引入稳定气泡的作用，使混凝土内部结构的细微孔隙被稳定小气泡所填充，提高混凝土内部结构致密度，从而提高混凝土的机械强度。

第二方面，本申请提供一种高强轻质混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种高强轻质混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取减水剂、水、茶皂素溶液混合搅拌发泡，制得泡沫液；

S2、称取水泥、石灰、疏水改性陶粒、粉煤灰、硅灰、填充纤维混合搅拌制得混合物；

S3、称取泡沫液、混合物混合搅拌制得拌和料，拌和料经浇筑、养护制得混凝土。

通过采用上述技术方案，减水剂、水、茶皂素溶液相配合，能够充分激发茶皂素的气泡；水泥、石灰、疏水改性陶粒、粉煤灰、硅灰和填充纤维混合后，使得疏水改性陶填充纤维均匀的与水泥颗粒相接触，与泡沫液接触后，配合搅拌操作，形成的气泡能够在混凝土内部结构中及较为均匀的分散并且具有较好的稳定性，同时气泡体积较小，分散在混凝土内部结构中，形成多闭孔气泡，提高混凝土内部孔隙率，使混凝土具有轻质作用的同时具有较高的机械强度。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、疏水改性陶粒、填充纤维、茶皂素溶液相配合，利用疏水改性陶粒表面微晶蜡、填充纤维表面的羧甲基淀粉钠和谷氨酸与茶皂素溶液相配合，利用茶皂素一端亲水，一端亲油的性质，提高疏水改性陶粒、填充纤维与茶皂素溶液的结合力，同时利用填充纤维表面的羧基与疏水改性陶粒表面二氧化硅与钙离子的结合作用，进一步提高填充纤维、疏水改性陶粒与水泥浆之间的结合力，进一步提高混凝土内部结构连接致密度，以提高混凝土的机械强度和抗裂性能。

2、陶粒表面二氧化硅与钙离子相结合的过程中，能够将混凝土内部大气泡剪切成小气泡，从而提高混凝土气泡致密度的同时，使气泡较为均匀的分散，以使成品混凝土具有轻质、高强的优点。

3、填充纤维、茶皂素溶液相配合，在拌和过程中，填充纤维在较好的柔性条件下，能够发生位置移动，从而便于剪切混凝土内部结构中存在的体积较大的气泡，将大气泡剪切成小气泡，使小气泡填充在混凝土内部结构中，配合疏水改性陶粒和填充纤维对气泡的稳定作用，使混凝土具有轻质作用的同时具有较高的机械强度，并使混凝土具有较好的保温效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

疏水改性陶粒的制备例

以下原料中微晶蜡购买于济南三石生物科技有限公司；陶粒购买于宜城市鹏泰新型建材有限公司生产的建筑陶粒，连续配级的粒径为10-15mm；其他原料及设备均为普通市售。

制备例1：疏水改性陶粒采用如下方法制备而成：

将微晶蜡加热熔融，然后称取熔融的微晶蜡喷涂到陶粒表面，微晶蜡与陶粒重量比为0.25:1，微晶蜡喷涂过程中，陶粒不断在200r/min的转速下搅拌，微晶蜡的喷涂速度为2g/s，喷涂结束后，制得负载陶粒；

称取二氧化硅喷涂到负载陶粒表面，二氧化硅为粒径200μm的二氧化硅微粉，二氧化硅与负载陶粒重量比为0.1:1，二氧化硅喷涂过程中，负载陶粒不断在300r/min的转速下搅拌，二氧化硅的喷涂速度为2g/s，经干燥、分散，制得疏水改性陶粒。

制备例2：疏水改性陶粒采用如下方法制备而成：

将微晶蜡加热熔融，然后称取熔融的微晶蜡喷涂到陶粒表面，微晶蜡与陶粒重量比为0.1:1，微晶蜡喷涂过程中，陶粒不断在150r/min的转速下搅拌，微晶蜡的喷涂速度为1g/s，喷涂结束后，制得负载陶粒；

称取二氧化硅喷涂到负载陶粒表面，二氧化硅为粒径200μm的二氧化硅微粉，二氧化硅与负载陶粒重量比为0.05:1，二氧化硅喷涂过程中，负载陶粒不断在200r/min的转速下搅拌，二氧化硅的喷涂速度为1g/s，经干燥、分散，制得疏水改性陶粒。

制备例3：疏水改性陶粒采用如下方法制备而成：

将微晶蜡加热熔融，然后称取熔融的微晶蜡喷涂到陶粒表面，微晶蜡与陶粒重量比为0.4:1，微晶蜡喷涂过程中，陶粒不断在300r/min的转速下搅拌，微晶蜡的喷涂速度为5g/s，喷涂结束后，制得负载陶粒；

称取二氧化硅喷涂到负载陶粒表面，二氧化硅为粒径200μm的二氧化硅微粉，二氧化硅与负载陶粒重量比为0.2:1，二氧化硅喷涂过程中，负载陶粒不断在400r/min的转速下搅拌，二氧化硅的喷涂速度为5g/s，经干燥、分散，制得疏水改性陶粒。

茶皂素溶液的制备例

以下原料中茶皂素购买于济南乾洲化工有限公司，有效成分含量90％；其他原料及设备均为普通市售。

制备例4：茶皂素溶液采用如下方法制备而成：

称取茶皂素置于含水乙醇中搅拌溶解，制得质量分数1％的茶皂素溶液。

制备例5：茶皂素溶液采用如下方法制备而成：

称取茶皂素置于含水乙醇中搅拌溶解，制得质量分数2％的茶皂素溶液。

制备例6：茶皂素溶液采用如下方法制备而成：

称取茶皂素置于含水乙醇中搅拌溶解，制得质量分数5％的茶皂素溶液。

填充纤维的制备例

以下原料中聚酰亚胺纤维购买于江苏先诺新材料科技有限公司生产的聚酰亚胺短纤维，长度6mm；聚丙烯纤维购买于山东恒泰新材料科技有限公司，长度3mm；谷氨酸购买于山东健优生物工程有限公司生产的L-谷氨酸；羧甲基淀粉钠购买于四川华堂聚瑞生物科技有限公司；其他原料及设备均为普通市售。

制备例7：填充纤维采用如下方法制备而成：

称取2kg聚酰亚胺纤维、2kg聚丙烯纤维混合搅拌，制得混合纤维；

称取2kg羧甲基淀粉钠、0.8kg谷氨酸、110kg水混合，升温至65℃，在300r/min的搅拌速度下搅拌至全部溶解，制得羧甲基淀粉钠溶液；

称取1kg羧甲基淀粉钠溶液，喷涂到3.5kg混合纤维表面，羧甲基淀粉钠溶液的喷涂速度为2g/s，喷涂过程中，混合纤维不断在80r/min的速度下搅拌，然后经干燥、分散，制得填充纤维。

制备例8：填充纤维采用如下方法制备而成：

称取2kg聚酰亚胺纤维、1kg聚丙烯纤维混合搅拌，制得混合纤维；

称取3kg羧甲基淀粉钠、0.5kg谷氨酸、125kg水混合，升温至65℃，在300r/min的搅拌速度下搅拌至全部溶解，制得羧甲基淀粉钠溶液；

称取1kg羧甲基淀粉钠溶液，喷涂到4.5kg混合纤维表面，羧甲基淀粉钠溶液的喷涂速度为2g/s，喷涂过程中，混合纤维不断在80r/min的速度下搅拌，然后经干燥、分散，制得填充纤维。

制备例9：填充纤维采用如下方法制备而成：

称取2kg聚酰亚胺纤维、4kg聚丙烯纤维混合搅拌，制得混合纤维；

称取1kg羧甲基淀粉钠、1.5kg谷氨酸、100kg水混合，升温至65℃，在300r/min的搅拌速度下搅拌至全部溶解，制得羧甲基淀粉钠溶液；

称取1kg羧甲基淀粉钠溶液，喷涂到2kg混合纤维表面，羧甲基淀粉钠溶液的喷涂速度为2g/s，喷涂过程中，混合纤维不断在80r/min的速度下搅拌，然后经干燥、分散，制得填充纤维。

实施例

以下原料均为普通市售。

实施例1：一种高强轻质混凝土：

水泥54kg、石灰3.2kg、制备例1制得的疏水改性陶粒62kg、粉煤灰7.8kg、硅灰10kg、减水剂3.5kg、制备例4制得的茶皂素溶液3.5kg、水32kg、制备例7制得的填充纤维5kg；水泥为硅酸盐水泥，强度42.5R；粉煤灰为F类粉煤灰；硅灰为H系硅微粉，含硅量≥99％；减水剂为木质素磺酸钠；

制备方法如下：

S1、称取减水剂、水、茶皂素溶液混合搅拌发泡，制得泡沫液；

S2、称取水泥、石灰、疏水改性陶粒、粉煤灰、硅灰、填充纤维混合搅拌制得混合物；

S3、称取泡沫液、混合物混合搅拌均匀制得拌和料，拌和料经浇筑、养护制得混凝土。

实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：

水泥40kg、石灰2kg、制备例2制得的疏水改性陶粒40kg、粉煤灰12kg、硅灰5kg、减水剂2kg、制备例5制得的茶皂素溶液1kg、水25kg、制备例8制得的填充纤维1kg；减水剂为聚羧酸高效减水剂。

实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：

水泥65kg、石灰4.5kg、制备例3制得的疏水改性陶粒75kg、粉煤灰5kg、硅灰15kg、减水剂4.5kg、制备例6制得的茶皂素溶液5kg、水38kg、制备例9制得的填充纤维8kg。

实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水改性陶粒制备方法如下：

称取二氧化硅喷涂到陶粒表面，二氧化硅为粒径200μm的二氧化硅微粉，二氧化硅与陶粒重量比为0.1:1，二氧化硅喷涂过程中，陶粒不断在300r/min的转速下搅拌，二氧化硅的喷涂速度为2g/s，经干燥、分散，制得疏水改性陶粒。

实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水改性陶粒制备方法如下：

将微晶蜡加热熔融，然后称取熔融的微晶蜡喷涂到陶粒表面，微晶蜡与陶粒重量比为0.25:1，微晶蜡喷涂过程中，陶粒不断在200r/min的转速下搅拌，微晶蜡的喷涂速度为2g/s，喷涂结束后，经干燥、分散，制得疏水改性陶粒。

实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：

疏水改性陶粒制备过程中，微晶蜡、二氧化硅均采用一次性喷涂。

实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：

填充纤维制备方法如下：

称取2kg聚酰亚胺纤维、2kg聚丙烯纤维混合搅拌，制得填充纤维。

实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于：

羧甲基淀粉钠溶液原料中无谷氨酸。

实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于：

填充纤维在制备过程中，原料中以同等质量的羟甲基纤维素钠水溶液替换羧甲基淀粉钠溶液。

实施例10：本实施例与实施例1的不同之处在于：

填充纤维原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换聚酰亚胺纤维。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中以同等质量的陶粒替换疏水改性陶粒。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中以同等质量的十二烷基苯磺酸钠替换茶皂素溶液。

对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于：

原料中未添加填充纤维。

性能检测试验

1、抗压强度性能检测

采用实施例1-10以及对比例1-3的制备方法制备成品混凝土，参考GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》的方法制备标准试块，检测实施例1-10以及对比例1-3制备的混凝土28d的抗压强度，记录数据。

2、抗折强度性能检测

采用实施例1-10以及对比例1-3的制备方法制备成品混凝土，参考GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》的方法制备标准试块，检测实施例1-10以及对比例1-3制备的混凝土28d的抗折强度，记录数据。

3、抗裂性能检测

采用实施例1-10以及对比例1-3的制备方法制备成品混凝土，参考GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》的方法制备标准试块，计算混凝土浇筑24h后测量得到的单位面积的裂缝数目。

表1性能检测表

项目	抗压强度/MPa	抗折强度/MPa	裂缝数/条/m<sup>2</sup>
				实施例1	11.5	3.6	5.2
实施例2	10.7	3.3	5.8
				实施例3	12.0	3.8	5.0
实施例4	10.3	3.2	6.4
				实施例5	9.2	2.9	6.8
实施例6	10.8	3.4	5.6
				实施例7	9.8	3.0	6.5
实施例8	11.0	3.5	5.5
				实施例9	10.5	3.2	6.2
实施例10	11.2	3.4	5.7
				对比例1	8.5	2.6	8.8
对比例2	10.0	3.1	6.4
				对比例3	6.2	2.1	10.2

结合实施例1和实施例2-3并结合表1可以看出，本申请制备的轻质混凝土具有轻质效果的同时具有较高的抗压强度、抗折强度以及较好的抗裂性能；说明疏水改性陶粒、填充纤维、茶皂素溶液相配合，利用茶皂素一端亲水，一端亲油的性质，提高疏水改性陶粒、填充纤维与茶皂素溶液的结合力，同时利用填充纤维表面的羧基与疏水改性陶粒表面二氧化硅与钙离子的结合作用，进一步提高填充纤维、疏水改性陶粒与水泥浆之间的结合力，进一步提高混凝土内部结构连接致密度，以提高混凝土的机械强度和抗裂性能。

结合实施例1和实施例4-10并结合表1可以看出，实施例4疏水改性陶粒制备过程中，陶粒表面未经微晶蜡处理，相比于实施例1，实施例4制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明微晶蜡负载在陶粒表面，配合茶皂素溶液，在茶皂素的连结作用下使疏水改性陶粒、填充纤维相连接，从而提高混凝土的机械强度。

实施例5疏水改性陶粒制备过程中，陶粒表面未经二氧化硅处理，相比于实施例1，实施例5制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明陶粒表面二氧化硅能够与水泥浆中的钙离子结合形成较为稳定的络合物，从而提高陶粒与水泥浆之间粘结效果并且提高陶粒自身强度，使混凝土具有较高的机械强度和抗裂性能。

实施例6疏水改性陶粒制备过程中，微晶蜡、二氧化硅均采用一次性喷涂的手段，相比于实施例1，实施例6制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明一次性添加不易使微晶蜡、二氧化硅较为均匀的分散在陶粒表面，从而影响陶粒、填充纤维、水泥浆之间连接效果，使混凝土的机械强度和抗裂性能受到影响。

实施例7填充纤维未经改性，仅仅是聚酰亚胺纤维和聚丙烯纤维混合制得，相比于实施例1，实施例7制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明未经羧甲基淀粉钠溶液处理的填充纤维，其表面没有负载羧基，从而不易与水泥浆结合，影响填充纤维在混凝土内部结构的连接结合力，从而影响混凝土的机械强度和抗裂性能。

实施例8羧甲基淀粉钠溶液原料中无谷氨酸，相比于实施例1，实施例8制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明谷氨酸、羧甲基淀粉钠相配合，进一步提高填充纤维表面的羧基负载量，从而进一步提高填充纤维与水泥浆之间的结合力，并且较高含量的羧基量，具有较好的亲水性，在茶皂素作用下，能够提高疏水改性陶粒、填充纤维与茶皂素形成气泡的连结力，稳定气泡的同时，便于气泡填充在混凝土内部结构的微裂缝中，从而提高混凝土内部结构致密度，使混凝土具有较高的机械强度和较好的抗裂性能。

实施例9填充纤维在制备过程中，原料中以同等质量的羟甲基纤维素钠水溶液替换羧甲基淀粉钠溶液，相比于实施例1，实施例9制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明羟甲基纤维素钠水溶液虽然具有适宜的粘度，但是并不含有羧基，其含有的羟基与水泥浆中钙离子形成不稳定络合物，随着水化反应的进行，容易发生化学键断裂，影响填充纤维与水泥浆之间的结合力，从而影响混凝土的机械强度和抗裂性能。

实施例10填充纤维原料中以同等质量的聚丙烯纤维替换聚酰亚胺纤维，相比于实施例1，实施例10制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维相配合，用聚酰亚胺纤维较好的柔性和多孔结构，便于提高混凝土内部气泡均匀度、致密度，并且便于气泡分散，使混凝土具有较高的机械强度。

结合实施例1和对比例1-3并结合表1可以看出，对比例1原料中以同等质量的陶粒替换疏水改性陶粒，相比于实施例1，对比例1制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明未经疏水处理的陶粒，容易影响成品混凝土的机械强度。

对比例2原料中以同等质量的十二烷基苯磺酸钠替换茶皂素溶液，相比于实施例1，对比例2制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明十二烷基苯磺酸钠不易连接填充纤维与疏水改性陶粒，从而影响成品混凝土的机械强度。

对比例3原料中未添加填充纤维，相比于实施例1，对比例3制备的混凝土抗压强度、抗折强度均小于实施例1，抗裂性能差于实施例1；说明填充纤维能够提高混凝土的机械强度。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥40-65份、石灰2-4.5份、疏水改性陶粒40-75份、粉煤灰5-12份、硅灰5-15份、减水剂2-4.5份、茶皂素溶液1-5份、水25-38份、填充纤维1-8份。

2.根据权利要求1所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于：所述疏水改性陶粒采用如下方法制备而成：

称取熔融的微晶蜡喷涂到陶粒表面，微晶蜡与陶粒重量比为0.1-0.4:1，制得负载陶粒；

称取二氧化硅喷涂到负载陶粒表面，二氧化硅与负载陶粒重量比为0.05-0.2:1，经干燥，制得疏水改性陶粒。

3.根据权利要求2所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述微晶蜡喷涂过程中，陶粒不断在150-300r/min的速度下搅拌，熔融的微晶蜡喷涂速度为1-5g/s。

4.根据权利要求2所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述二氧化硅喷涂过程中，负载陶粒不断在200-400r/min的转速下搅拌，二氧化硅喷涂速度为1-5g/s。

5.根据权利要求1所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述茶皂素溶液采用如下方法制备：

称取茶皂素置于含水乙醇中搅拌溶解，制得质量分数1-5%的茶皂素溶液。

6.根据权利要求1所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述填充纤维由重量比为1:0.5-2的聚酰亚胺纤维和聚丙烯纤维组成。

7.根据权利要求6所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述填充纤维采用如下方法制备而成：

称取聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维混合搅拌，制得混合纤维；

称取羧甲基淀粉钠溶液，喷涂到混合纤维表面，羧甲基淀粉钠溶液与混合纤维重量比为1:2-4.5，经干燥，制得填充纤维。

8.根据权利要求7所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述羧甲基淀粉钠溶液采用如下方法制备：

称取1-3份羧甲基淀粉钠、0.5-1.5份谷氨酸、100-125份水混合，升温搅拌均匀制得羧甲基淀粉钠溶液。

9.根据权利要求1所述的一种高强轻质混凝土，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钠。

10.权利要求1-9任一项所述的一种高强轻质混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取减水剂、水、茶皂素溶液混合搅拌发泡，制得泡沫液；

S2、称取水泥、石灰、疏水改性陶粒、粉煤灰、硅灰、填充纤维混合搅拌制得混合物；

S3、称取泡沫液、混合物混合搅拌制得拌和料，拌和料经浇筑、养护制得混凝土。