一种泡沫轻质土的制备方法及泡沫轻质土与流程

本发明涉及建筑行业技术领域，具体涉及一种泡沫轻质土的制备方法及泡沫轻质土。

背景技术：

泡沫轻质土是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或氮气、二氧化碳气、氧气等气体引用到泡沫原浆中，经过合理养护成型，而形成的含有大量细小的封闭气孔，并具有相当强度的泡沫制品，其制作方式通常是采用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。

目前，我国建筑行业中一般以水泥、沙子、石子加入外加剂和水复配成泡沫轻质土而应用于土建工程、建筑物中的框架结构中。现有的泡沫轻质土大多以水泥为主，把水泥直接用作胶结材料，在整个泡沫轻质土中占比比较重，而且现有的泡沫轻质土广泛应用于建筑或者道路路基中，容易导致蟑螂聚集，不能起到很好的防护作用。

技术实现要素：

针对现有泡沫轻质土的不足，本发明提供了一种泡沫轻质土的制备方法及泡沫轻质土，通过制备含莰酮－2粉末的泡沫轻质土，起到一定的防虫作用。

本发明提供了一种泡沫轻质土，该泡沫轻质土包括外掺料、胶结材料、化学辅助剂、活性硅铝物质材料、莰酮－2粉末剂，包括：

外掺料的质量占比为25％至40％；

胶结材料的质量占比40％至65％；

化学辅助剂的质量占比为3％至21％；

活性硅铝物质材料的质量占比为1％至5％；

莰酮－2粉末剂的质量占比为0.01％至0.05％；

所述胶结材料包括水泥熟料、氧化钙和骨胶粉，所述三种成分在胶结材料中的质量比为2:3:1；

所述外掺料由粉煤灰、湿排灰或自燃后的煤矸石中的一种或两种混合而成；

所述活性硅铝物质材料由粉煤灰、偏高岭土组成，所述粉煤灰和偏高岭土的质量比为1.5至2.4之间。

所述化学辅助剂包括硫酸钠和苯十二磺酸钠，所述硫酸钠在化学辅助剂中的质量占比为20％至75％，所述苯十二磺酸钠在化学辅助剂中的质量占比为3％至18％。

所述化学辅助剂还包括聚乙烯醇，所述聚乙烯醇在化学辅助剂中的质量占比为6％至43％。

所述化学辅助剂还包括三乙醇胺，所述三乙醇胺在化学辅助剂中的质量占比为2％至28％。

相应的，本发明还提供了一种泡沫轻质土的制备方法，包括如下步骤：

(1)原料预混合，将外掺料、胶结材料、活性硅铝物质材料按一定比例混合均匀得到混合料；

(2)料浆制备，将混合料在化学辅助剂在2000至3000rpm搅拌110s至160s得到均匀改性料浆；

(3)加入发泡剂，向改性料浆中加入发泡剂在2000至3000rpm下搅拌15s至30s，并在搅拌的过程中加入莰酮－2粉末剂；

(4)生坯成型，快速将调制好的料浆注入模具，静置发泡，进行脱模养护，制得泡沫坯体；

(5)干燥，将养护至一定期限的泡沫坯体切割成规则尺寸进行烘干处理。

所述脱模养护的脱模时间为24小时以后，所述养护期限为2到8天，养护温度为18度至22度。

所述烘干温度为50度至100度，所述烘干时间为6小时至10小时。

在本发明中胶结材料采用水泥熟料、氧化钙和骨胶，避免了大量使用水泥，从而减少生产水泥时所必须的煤炭资源，有效缓解了紧张的能源利用，还可以使泡沫轻质土强度高，水分少，干燥快，黏结定型好，使用方便。由于本实施例中的外掺料是多种工业废料与土壤的混合物，可以实现变废为宝，养护简单，时效性好。在整个实施过程中，添加有莰酮－2粉末剂，可以有效防止虫聚现象，可以广泛实用于南方土建基路和建筑物中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的泡沫轻质土的制备方法工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中的泡沫轻质土，该泡沫轻质土包括外掺料、胶结材料、化学辅助剂、活性硅铝物质材料、莰酮－2粉末剂，其中：

外掺料的质量占比为25％至40％；

胶结材料的质量占比40％至65％；

化学辅助剂的质量占比为3％至21％；

活性硅铝物质材料的质量占比为1％至5％；

莰酮－2粉末剂的质量占比为0.01％至0.05％；

该胶结材料包括水泥熟料、氧化钙和骨胶粉，该三种成分在胶结材料中的质量比为2:3:1；

该外掺料由粉煤灰、湿排灰或自燃后的煤矸石中的一种或两种混合而成；

该活性硅铝物质材料由粉煤灰、偏高岭土组成，该粉煤灰和偏高岭土的质量比为1.5至2.4之间。

需要说明的是，该外掺料由风积沙土、砂子、壤土、粘土中的一种、两种或两种以上混合而成。

需要说明的是，该化学辅助剂包括硫酸钠和苯十二磺酸钠，该硫酸钠在化学辅助剂中的质量占比为20％至75％，该苯十二磺酸钠在化学辅助剂中的质量占比为3％至18％。

需要说明的是，该化学辅助剂还可以包括聚乙烯醇，该聚乙烯醇在化学辅助剂中的质量占比为6％至43％。或者该化学辅助剂还可以包括三乙醇胺，该三乙醇胺在化学辅助剂中的质量占比为2％至28％。

需要说明的是，该泡沫轻质土中的泡沫所占泡沫轻质土体积比为0到50％，该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度20kg/m³—60kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

具体实施例1：

外掺料的质量占比约为30％，胶结材料的质量占比约为60％，化学辅助剂的质量占比约为8％，活性硅铝物质材料的质量占比约为2％，莰酮－2粉末剂的质量占比约为0.01％。

其中：

胶结材料包括水泥熟料、氧化钙和骨胶粉，该三种成分在胶结材料中的质量比为2:3:1。该外掺料由粉煤灰、湿排灰两种混合而成。该活性硅铝物质材料由粉煤灰、偏高岭土组成，该粉煤灰和偏高岭土的质量比为1.8。

该化学辅助剂包括硫酸钠和苯十二磺酸钠，该硫酸钠在化学辅助剂中的质量占比约为60％，该苯十二磺酸钠在化学辅助剂中的质量占比为18％。在本实施例中采用三乙醇胺，该三乙醇胺在化学辅助剂中的质量占比为20％。

需要说明的是，该泡沫轻质土中的泡沫所占泡沫轻质土体积比为10％-40％，该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度30kg/m³—40kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

具体实施例2：

外掺料的质量占比约为33％，胶结材料的质量占比约为55％，化学辅助剂的质量占比约为9％，活性硅铝物质材料的质量占比约为3％，莰酮－2粉末剂的质量占比约为0.03％。

其中：胶结材料包括水泥熟料、氧化钙和骨胶粉，该三种成分在胶结材料中的质量比为2:3:1。该活性硅铝物质材料由粉煤灰、偏高岭土组成，该粉煤灰和偏高岭土的质量比为2。该外掺料由粉煤灰、和自燃后的煤矸石混合而成。

该化学辅助剂包括硫酸钠和苯十二磺酸钠，该硫酸钠在化学辅助剂中的质量占比约为65％，该苯十二磺酸钠在化学辅助剂中的质量占比为15％。在本实施例中采用聚乙烯醇，该聚乙烯醇在化学辅助剂中的质量占比约为18％。

需要说明的是，该泡沫轻质土中的泡沫所占泡沫轻质土体积比为5％-45％，该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度20kg/m³—50kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

具体实施例3：

外掺料的质量占比约为35％，胶结材料的质量占比约为50％，化学辅助剂的质量占比约为10％，活性硅铝物质材料的质量占比约为5％，莰酮－2粉末剂的质量占比约为0.04％。

其中：胶结材料包括水泥熟料、氧化钙和骨胶粉，该三种成分在胶结材料中的质量比为2:3:1。该活性硅铝物质材料由粉煤灰、偏高岭土组成，该粉煤灰和偏高岭土的质量比为1.5。该外掺料由湿排灰和自燃后的煤矸石混合而成。

该化学辅助剂包括硫酸钠和苯十二磺酸钠，该硫酸钠在化学辅助剂中的质量占比约为50％，该苯十二磺酸钠在化学辅助剂中的质量占比为10％。在本实施例中采用聚乙烯醇，该聚乙烯醇在化学辅助剂中的质量占比约为30％。

需要说明的是，该泡沫轻质土中的泡沫所占泡沫轻质土体积比为15％-50％，该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度25kg/m³—55kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

具体实施例4：

外掺料的质量占比约为40％，胶结材料的质量占比约为40％，化学辅助剂的质量占比约为16％，活性硅铝物质材料的质量占比约为4％，莰酮－2粉末剂的质量占比约为0.05％。

其中：胶结材料包括水泥熟料、氧化钙和骨胶粉，该三种成分在胶结材料中的质量比为2:3:1。该活性硅铝物质材料由粉煤灰、偏高岭土组成，该粉煤灰和偏高岭土的质量比为2.4。该外掺料由湿排灰组成。

该化学辅助剂包括硫酸钠和苯十二磺酸钠，该硫酸钠在化学辅助剂中的质量占比约为62％，该苯十二磺酸钠在化学辅助剂中的质量占比为18％。在本实施例中采用三乙醇胺，该三乙醇胺在化学辅助剂中的质量占比为18％。

需要说明的是，该泡沫轻质土中的泡沫所占泡沫轻质土体积比为15％-45％，该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度25kg/m³—60kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

相应的，图1示出了本发明实施例中的泡沫轻质土的制备方法工艺流程图，该工艺流程步骤具体如下：

s101、原料预混合，将外掺料、胶结材料、活性硅铝物质材料按一定比例混合均匀得到混合料；

s102、料浆制备，将混合料在化学辅助剂在2000至3000rpm搅拌110s至160s得到均匀改性料浆；

s103、加入发泡剂，向改性料浆中加入发泡剂在2000至3000rpm下搅拌15s至30s，并在搅拌的过程中加入莰酮－2粉末剂；

s104、生坯成型，快速将调制好的料浆注入模具，静置发泡，进行脱模养护，制得泡沫坯体；

需要说明的是，该脱模养护的脱模时间为24小时以后，所述养护期限为2到8天，养护温度为18度至22度之间的任一值。

s105、干燥，将养护至一定期限的泡沫坯体切割成规则尺寸进行烘干处理。

需要说明的是，本实施例中的烘干温度为50度至100度，该烘干时间为6小时至10小时。

具体流程工艺有如下：

具体的，将实施例1配置的原料(外掺料、胶结材料、活性硅铝物质材料)进行混合；将混合料在相对应实施例下的化学辅助剂下进行搅拌，2000rpm搅拌160s，得到均匀改性料浆，该均匀改性料浆的浊液密度控制在1400kg/m³—1650kg/m³之间任一值；向改性料浆中加入发泡剂在2000pm下搅拌30s，并在搅拌的过程中向改性料浆加入具体实施例下的莰酮－2粉末剂，加入发泡剂后的浊液密度控制在900kg/m³—1550kg/m³之间任一值；生坯成型，快速将调制好的料浆注入模具，静置发泡，进行脱模养护，制得泡沫坯体，该脱模养护的脱模时间为28小时，该养护期限为5天，养护温度为20度；将养护至一定期限的泡沫坯体切割成规则尺寸进行烘干处理，该烘干温度为60度，该烘干时间为8小时。

生成实施例1中的泡沫轻质土可以采用现浇方式将加入发泡剂后的浆料浇筑到模具中，比如采用泵送方式现浇浆料至模具中，泡沫占改性料浆体积比为0到50％，该泡沫轻质土的湿密度控制在950kg/m³—1500kg/m³之间任一值；该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度20kg/m³—60kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

具体的，将实施例2中配置的原料(外掺料、胶结材料、活性硅铝物质材料)进行混合；将混合料在相对应实施例下的化学辅助剂下进行搅拌，3000rpm搅拌110s，得到均匀改性料浆，该均匀改性料浆的浊液密度控制在1500kg/m³—1600kg/m³之间任一值；向改性料浆中加入发泡剂在3000rpm下搅拌15s，并在搅拌的过程中向改性料浆加入具体实施例下的莰酮－2粉末剂，加入发泡剂后的浊液密度控制在800kg/m³—1500kg/m³之间任一值；生坯成型，快速将调制好的料浆注入模具，静置发泡，进行脱模养护，制得泡沫坯体，该脱模养护的脱模时间为25小时，该养护期限为2天，养护温度为18度；将养护至一定期限的泡沫坯体切割成规则尺寸进行烘干处理，该烘干温度为50度，该烘干时间为10小时。

生成实施例2中的泡沫轻质土可以采用现浇方式将加入发泡剂后的浆料浇筑到模具中，比如采用泵送方式现浇浆料至模具中，泡沫占改性料浆体积比为0到50％，该泡沫轻质土的湿密度控制在850kg/m³—1400kg/m³之间任一值；该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度20kg/m³—60kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

具体的，将实施例实施3中配置的原料(外掺料、胶结材料、活性硅铝物质材料)进行混合；将混合料在相对应实施例下的化学辅助剂下进行搅拌，在2500rpm搅拌速率搅拌150s，得到均匀改性料浆；向改性料浆中加入发泡剂在2500rpm下搅拌25s，并在搅拌的过程中向改性料浆加入具体实施例下的莰酮－2粉末剂；生坯成型，快速将调制好的料浆注入模具，静置发泡，进行脱模养护，制得泡沫坯体，该脱模养护的脱模时间为30小时，该养护期限为8天，养护温度为22度；将养护至一定期限的泡沫坯体切割成规则尺寸进行烘干处理，该烘干温度为100度，该烘干时间为6小时。

生成实施例3中的泡沫轻质土可以采用现浇方式将加入发泡剂后的浆料浇筑到模具中，比如采用泵送方式现浇浆料至模具中，泡沫占改性料浆体积比为0到50％，该泡沫轻质土的湿密度控制在750kg/m³—1500kg/m³之间任一值；该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度25kg/m³—60kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

具体的，将实施例4中配置的原料(外掺料、胶结材料、活性硅铝物质材料)进行混合；将混合料在相对应实施例下的化学辅助剂下进行搅拌，2800rpm搅拌130s，得到均匀改性料浆；向改性料浆中加入发泡剂在2800rpm下搅拌20s，并在搅拌的过程中向改性料浆加入具体实施例下的莰酮－2粉末剂；生坯成型，快速将调制好的料浆注入模具，静置发泡，进行脱模养护，制得泡沫坯体，该脱模养护的脱模时间为30小时，该养护期限为7天，养护温度为19度；将养护至一定期限的泡沫坯体切割成规则尺寸进行烘干处理，该烘干温度为90度，该烘干时间为7小时。

生成实施例4中的泡沫轻质土可以采用现浇方式将加入发泡剂后的浆料浇筑到模具中，比如采用泵送方式现浇浆料至模具中，泡沫占改性料浆体积比为15％到40％，该泡沫轻质土的湿密度控制在750kg/m³—1500kg/m³之间任一值；该泡沫为由泡沫剂物理发泡形成的满足表观密度25kg/m³—60kg/m³之间任一值，性能稳定的泡沫。

综上，在本发明中胶结材料采用水泥熟料、氧化钙和骨胶，避免了大量使用水泥，从而减少生产水泥时所必须的煤炭资源，有效缓解了紧张的能源利用，还可以使泡沫轻质土强度高，水分少，干燥快，黏结定型好，使用方便。由于本实施例中的外掺料是多种工业废料与土壤的混合物，可以实现变废为宝，养护简单，时效性好。在整个实施过程中，添加有莰酮－2粉末剂，可以有效防止虫聚现象，可以广泛实用于南方土建基路和建筑物中。

以上对本发明实施例所提供的泡沫轻质土的制备方法及泡沫轻质土进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。