一种高性能节能泡沫混凝土及其制备方法与流程

本申请涉及混凝土，特别涉及一种高性能节能泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、泡沫混凝土，又称发泡混凝土或轻质混凝土。发泡混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，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保温材料。泡沫混凝土具有轻质、保温隔热、隔音的特点，主要被应用在用于屋面保温找坡、地面保温垫层、上翻梁基坑填充、墙体浇注等节能材料。

2、公开号为cn111763051a的中国专利申请文件公开了一种高性能泡沫混凝土及其制备方法，该高性能泡沫混凝土的原料以重量份计包括：水泥砂浆30-70份，α-烯基磺酸钠0.5-1.2份，皂角苷0.1-0.3份，烷基磺酸钠0.5-1.5份，烷基糖苷0.1-0.4份，阴离子聚丙烯酰胺0.3-0.9份，卵磷脂0.2-0.4份，环氧大豆油0.1-0.3份，海藻酸钠0.05-0.1份，羟丙基甲基纤维素2-5份，聚乙烯醇1-3份，乙烯-醋酸乙烯酯乳液3-5份，超轻骨料4-10份，速凝剂2-4份，水5-12份。

3、但是该高性能泡沫混凝土的结构强度在采用α-烯基磺酸钠、皂角苷、烷基磺酸钠、烷基糖苷、阴离子聚丙烯酰胺和卵磷脂作为发泡剂结合乙烯-醋酸乙烯酯乳液和超轻骨料提升抗压强度时，抗压强度仅能达到4.2-5.1mpa，难以满足当今建筑行业对泡沫混凝土的抗压强度的要求，且在使用过程中，难以保证该高性能泡沫混凝土的抗开裂能力，有待改进。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的第一个目的在于提供一种高性能节能泡沫混凝土，以实现优化泡沫混凝土的抗压强度和抗开裂能力的目的。其具体方案如下：

2、一种高性能节能泡沫混凝土，包括如下重量份的组分：80-100份的水泥、12-20份的填充骨料、1-2份的发泡剂、0.5-2份的减水剂、0.2-1份的纤维材料以及30-50份的水；其中：

3、所述填充骨料由粉煤灰、烷基磺酸钠、壳聚糖、氧化铝、海藻酸钠、醋酸正丙酯以及4-氯苯硼酸混合改性制备获得。

4、优选地：所述填充骨料的制备包括步骤s1、将壳聚糖、氧化铝、醋酸正丙酯以及4-氯苯硼酸混合，获得粗料混合物；s2、将粗料混合物投入86-95℃的反应釜内，与水混合后经搅拌反应10-20min，获得反应物；s3、将反应物的温度降低至室温，再经过滤获得粗品；s4、将粗品与粉煤灰、烷基磺酸钠和海藻酸钠混合搅拌获得预混物，再将预混物投入70-90％的乙醇水溶液中浸泡12-24h，最后取出并在45-55℃干燥处理24h以上获得。

5、优选地：在所述粗料混合物中，所述壳聚糖、氧化铝和醋酸正丙酯的质量比为1:0.01-0.05:0.08-0.12；所述壳聚糖与4-氯苯硼酸的摩尔比为1:0.15-0.32；且所述壳聚糖的质量小于所述水的质量。

6、优选地：在所述预混物中，所述粉煤灰、烷基磺酸钠和海藻酸钠的摩尔比为1:1.05-1.32:0.2-0.3；所述粉煤灰与粗品的质量比为1:0.6-2.1；且所述乙醇水溶液与所述预混物的质量比为2-3.8:1。

7、优选地：所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。

8、优选地：所述减水剂为聚羧酸减水剂。

9、优选地：所述纤维材料为以质量比为40-50:10:1-5混合的玻璃纤维、聚氯乙烯纤维和酚醛纤维的混合纤维材料。

10、本申请的第二个目的在于提供一种用于制备如上所述的高性能节能泡沫混凝土的方法，包括如下步骤：将发泡剂在20-35℃下与水混合搅拌发泡以获得发泡浆料，再将水泥、填充骨料、减水剂、纤维材料和水混合搅拌以获得水泥浆料，最后将发泡浆料与水泥浆料混合搅拌均匀后投入模具中发泡固化定型，获得成品发泡混凝土。

11、优选地：所述发泡浆料与水泥浆料中水的质量份比为3-10:20-47。

12、优选地：所述成品发泡混凝土在经发泡固化定型后，经控制温度为20-28℃养护7-28天获得。

13、通过以上方案可知，本申请提供了一种高性能节能泡沫混凝土及其制备方法，该高性能节能泡沫混凝土通过将粉煤灰与壳聚糖结合，使得经与氧化铝、醋酸正丙酯以及4-氯苯硼酸反应获得的粗品在与粉煤灰、烷基磺酸钠和海藻酸钠混合搅拌处理以干燥成型后起到在显著提升泡沫混凝土抗压强度的同时，优化泡沫混凝土内的气泡分布和尺寸，使得泡沫数量显著增加和尺寸减小，且经粉煤灰在烷基磺酸钠的渗透反应处理下与壳聚糖结合在制备获得的泡沫混凝土内形成三维网状结构，从而显著提高泡沫混凝土的抗开裂能力。与此同时，令填充骨料在起到提升结构强度的同时，实现活性激发和促进泡沫混凝土成型的效果。

技术特征：

1.一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于，包括如下重量份的组分：80-100份的水泥、12-20份的填充骨料、1-2份的发泡剂、0.5-2份的减水剂、0.2-1份的纤维材料以及30-50份的水；其中：所述填充骨料由粉煤灰、烷基磺酸钠、壳聚糖、氧化铝、海藻酸钠、醋酸正丙酯以及4-氯苯硼酸混合改性制备获得。

2.根据权利要求1所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：所述填充骨料的制备包括步骤s1、将壳聚糖、氧化铝、醋酸正丙酯以及4-氯苯硼酸混合，获得粗料混合物；s2、将粗料混合物投入86-95℃的反应釜内，与水混合后经搅拌反应10-20min，获得反应物；s3、将反应物的温度降低至室温，再经过滤获得粗品；s4、将粗品与粉煤灰、烷基磺酸钠和海藻酸钠混合搅拌获得预混物，再将预混物投入70-90%的乙醇水溶液中浸泡12-24h，最后取出并在45-55℃干燥处理24h以上获得。

3.根据权利要求2所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：在所述粗料混合物中，所述壳聚糖、氧化铝和醋酸正丙酯的质量比为1:0.01-0.05:0.08-0.12；所述壳聚糖与4-氯苯硼酸的摩尔比为1:0.15-0.32；且所述壳聚糖的质量小于所述水的质量。

4.根据权利要求2所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：在所述预混物中，所述粉煤灰、烷基磺酸钠和海藻酸钠的摩尔比为1:1.05-1.32:0.2-0.3；所述粉煤灰与粗品的质量比为1:0.6-2.1；且所述乙醇水溶液与所述预混物的质量比为2-3.8:1。

5.根据权利要求1所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。

6.根据权利要求1所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂。

7.根据权利要求1所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：所述纤维材料为以质量比为40-50:10:1-5混合的玻璃纤维、聚氯乙烯纤维和酚醛纤维的混合纤维材料。

8.一种用于制备如权利要求1-7任一项的高性能节能泡沫混凝土的方法，其特征在于，包括如下步骤：将发泡剂在20-35℃下与水混合搅拌发泡以获得发泡浆料，再将水泥、填充骨料、减水剂、纤维材料和水混合搅拌以获得水泥浆料，最后将发泡浆料与水泥浆料混合搅拌均匀后投入模具中发泡固化定型，获得成品发泡混凝土。

9.根据权利要求8所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：所述发泡浆料与水泥浆料中水的质量份比为3-10:20-47。

10.根据权利要求8所述的一种高性能节能泡沫混凝土，其特征在于：所述成品发泡混凝土在经发泡固化定型后，经控制温度为20-28℃养护7-28天获得。

技术总结
本申请公开了一种高性能节能泡沫混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域，包括如下重量份的组分：80‑100份的水泥、12‑20份的填充骨料、1‑2份的发泡剂、0.5‑2份的减水剂、0.2‑1份的纤维材料以及30‑50份的水；其中：所述填充骨料由粉煤灰、烷基磺酸钠、壳聚糖、氧化铝、海藻酸钠、醋酸正丙酯以及4‑氯苯硼酸混合改性制备获得。本申请具有在显著提升泡沫混凝土抗压强度的同时，优化泡沫混凝土内的气泡分布和尺寸，使得泡沫数量显著增加和尺寸减小，且经粉煤灰在烷基磺酸钠的渗透反应处理下与壳聚糖结合在制备获得的泡沫混凝土内形成三维网状结构，从而显著提高泡沫混凝土的抗开裂能力的效果。

技术研发人员：余学晖,余美佑
受保护的技术使用者：福建闽华建材科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6