CN117125944A - 一种hpmc-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于泡沫混凝土技术领域，公开了一种HPMC‑漂珠复合轻质高强泡沫混凝土及其制备方法，且该泡沫混凝土包括如下重量份组分：水泥800～1600份、水720～1500份、粉煤灰360～800份、漂珠90～540份、微硅粉54～140份、纤维2～16份、减水剂4～8份、增稠剂2～8份、硬脂酸钙8～16份、泡沫90～630份。本发明利用漂珠、粉煤灰、微硅粉等工业废渣用于充当泡沫混凝土的填充材料，从而提高泡沫混凝土材料的物理强度和保温性能，并且极大的减少水泥用量、降低环境污染率和提高能源的利用。另外，在添加漂珠的基础上，还以羟丙基甲基纤维素作为增稠剂，以此提高漂珠的分散度以及其与水泥的粘接强度，进而达到改善泡沫混凝土结构及力学性能的效果。

Description

一种HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于泡沫混凝土技术领域，具体涉及一种HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土及其制备方法。
背景技术
泡沫混凝土最常用的是水泥泡沫混凝土，是一种通过化学或物理方法进行泡沫发泡、并与水泥浆体混合而成的建筑浆体材料，同时还可以通过加入填充料、减水剂、稳泡剂、早强剂、增稠剂等外加剂对泡沫混凝土性能进行优化。例如，可以在泡沫混凝土中添加煤灰粉来提高其抗压强度，但随着煤灰粉添加量的增多，泡沫混凝土容重随之增加，从而便导致了泡沫混凝土导热系数增加、并影响其保温性能。
由上可见，抗压强度与保温性能的兼顾是影响泡沫混凝土成型质量的关键所在，因此提出一种既具有良好抗压强度、又具有良好保温性能的泡沫混凝土及其制备方法是十分必要的。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土，包括如下重量份组分：
所述水泥为普通PO42.5硅酸盐水泥；
所述漂珠粒径不超过100目；
所述微硅粉选用SiO2含量为96％的产品；
所述纤维为聚丙烯抗裂纤维，长度为6mm；
所述减水剂选用粉状聚羧酸高效减水剂；
所述增稠剂选用羟丙基甲基纤维素(HPMC)；
所述泡沫由体积比为1：30的发泡剂和水混合发泡形成，且所述发泡剂选用动物蛋白发泡剂。
作为一个总的发明构思，本发明还提供了制备如上HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备方法，包括如下步骤：
S1.按比例将水泥、粉煤灰、漂珠、微硅粉、纤维、减水剂、增稠剂和硬脂酸钙倒入搅拌桶内，并以1000～1500rpm的转速均匀搅拌4～6min；
S2.将所需的水倒入搅拌桶内，继续搅拌；
S3.将均匀细腻的泡沫倒入搅拌桶内，调节转速至500～700rpm后继续搅拌1～3min，获得HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土。
优选的，所述泡沫的制备步骤包括：
(1)按比例将动物蛋白发泡剂与发泡用水混合倒入发泡机稀释箱内，且所述动物蛋白发泡剂与发泡用水的混合质量比为1：30；
(2)打开发泡机，先排除发泡输送管内多余的液体，直到排出的泡沫均匀细腻时称量所需泡沫。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明利用漂珠、粉煤灰、微硅粉等工业废渣用于充当泡沫混凝土的填充材料，从而提高泡沫混凝土材料的物理强度和保温性能，并且极大的减少水泥用量、降低环境污染率和提高能源的利用。另外，在添加漂珠的基础上，还以羟丙基甲基纤维素作为增稠剂，以此提高漂珠的分散度以及其与水泥的粘接强度，进而达到稳泡、保水、促进水化反应、改善泡沫混凝土结构及力学性能的效果。
具体实施方式
下面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。
实施例1
原料准备：
HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备：
S1.按1：30的质量比将动物蛋白发泡剂与发泡用水混合倒入发泡机稀释箱内备用，且备用时间不超过10h；
S2.按比例将水泥、粉煤灰、漂珠、微硅粉、纤维、减水剂、增稠剂和硬脂酸钙倒入搅拌桶内，并以1000～1500rpm的转速均匀搅拌4～6min；
S3.将所需的水倒入搅拌桶内，继续搅拌；
S4.打开发泡机，先排除发泡输送管内多余的液体，直到排出的泡沫均匀细腻时称量所需泡沫；
S5.将均匀细腻的泡沫倒入搅拌桶内，调节转速至500～700rpm后继续搅拌1～3min，获得HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土。
实施例2
原料准备：
HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备：制备步骤同上述实施例一。
实施例3
原料准备：
HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备：制备步骤同上述实施例一。
实施例4
原料准备：
HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备：制备步骤同上述实施例一。
实施例5
原料准备：
HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备：制备步骤同上述实施例一。
实施例6
原料准备：
HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备：制备步骤同上述实施例一。。
综上，对于上述6个实施例所制备的HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土，将搅拌均匀后的浆体材料倒入模具中，表面刮平，6小时左右用薄膜覆盖，48h后脱模，进行标准养护后得到HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土试块。
对各实施例所对应的试块进行干密度、抗压强度和导热系数测试，得到如下表的测试结果：
由表可知用于制备HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的实施例1和2所述漂珠，其干密度增加，但抗压强度、导热系数、吸水率均表现优异，导热系数降低，保温性能提高。这主要是因为漂珠拥有粉煤灰的部分火山灰活性和微集料效应，掺入漂珠会改善泡沫混凝土内部孔结构，充当泡沫混凝土结构骨架的作用，同时漂珠由于自身导热系数低，提高了泡沫混凝土保温效果。
对比例3和例4，所述泡沫掺量改变，其干密度相对例1发生变化，但强度、吸水率均表现优异，导热系数也显著下降，表明漂珠掺入后可以明显改善HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的热工性能和降低吸水率。泡沫掺量对泡沫混凝土干密度影响较为明显，泡沫用量增多会降低干密度、抗压强度、导热系数，保温性能提高，同时吸水率会显著提高，泡沫掺量增大会增大泡沫混凝土孔隙率，降低泡沫混凝土热量传递，从而提高保温效果。
对比例5和例6，所述用水量改变，泡沫混凝土抗压强度发生明显变化，用水量的减少使得强度、导热系数和干密度增大，吸水率降低，泡沫混凝土保温效果也随之变差；主要原因是泡沫混凝土由于用水量减小，浆体流动性减小，稠度增大，导致泡沫在水泥、粉煤灰和硅灰的胶凝体系中搅拌时被打碎，所以用水量会影响浆体流动性。
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HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土，其特征在于，包括如下重量份组分：
2.如权利要求1所述的HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土，其特征在于：
所述水泥为普通PO42.5硅酸盐水泥；
所述漂珠粒径不超过100目；
所述微硅粉选用SiO2含量为96％的产品；
所述纤维为聚丙烯抗裂纤维，长度为6mm；
所述减水剂选用粉状聚羧酸高效减水剂；
所述增稠剂选用羟丙基甲基纤维素HPMC。
3.如权利要求1所述的HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土，其特征在于：所述泡沫由体积比为1：30的发泡剂和水混合发泡形成。
4.如权利要求1所述的HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土，其特征在于：所述发泡剂选用动物蛋白发泡剂。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按比例将水泥、粉煤灰、漂珠、微硅粉、纤维、减水剂、增稠剂和硬脂酸钙倒入搅拌桶内，并以1000～1500rpm的转速均匀搅拌4～6min；
S2.将所需的水倒入搅拌桶内，继续搅拌；
S3.将均匀细腻的泡沫倒入搅拌桶内，调节转速至500～700rpm后继续搅拌1～3min，获得HPMC-漂珠复合轻质高强泡沫混凝土。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括所述泡沫的制备步骤：
(1)按比例将动物蛋白发泡剂与发泡用水混合倒入发泡机稀释箱内；
(2)打开发泡机，先排除发泡输送管内多余的液体，直到排出的泡沫均匀细腻时称量所需泡沫。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述动物蛋白发泡剂与发泡用水的混合质量比为1：30。
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