一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，所涉及的固废粉煤灰高强泡沫混凝土，按重量份，由下述组分制得：普通硅酸盐水泥(42.5)450～500份，粉煤灰200～250份，掺合料550～850份，水280～320份，聚丙烯纤维1.5～2份，聚羧酸高效减水剂5～8份，发泡剂10～15份，稳泡剂0.3～0.5份，催化剂0～0.3份。制备方法包括以下步骤：(1)称取胶凝材料、掺合料、纤维等搅拌均匀，得到混合干料；(2)将聚羧酸高效减水剂与水混合，加入混合干料充分搅拌，得到浆体；(3)依次加入双氧水、羟丙基甲基纤维素、二氧化锰，高速搅拌，得到泡沫混凝土浆体；(4)将泡沫混凝土浆体浇筑成型，脱模、养护。本发明专利技术利用工业废料粉煤灰制备的泡沫混凝土，密度为1400～1500kg/m3，抗压强度为20～26Mpa，导热系数为0.221W/(m

【技术实现步骤摘要】
一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，尤其涉及一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，建筑能耗与能源环境制约的矛盾日益突出，我国开始大力贯彻建筑节能政策，倡导环境友好、资源节约的绿色建筑并发展低碳经济。山西、内蒙古、新疆等煤电产区，粉煤灰产量大，消纳能力有限，粉煤灰利用率很低，其余部分直接通过填埋方式处置，对土壤、地下水、大气环境等造成了严重破坏。如何更好地利用这些欠发达地区的粉煤灰，近年来一直是粉煤灰行业一个重要且有待突破的难题。
[0003]泡沫混凝土作为一种轻质、保温、隔音、抗震、耐火的新型建筑节能材料，在墙体保温、轻质板材、防火芯门等工程领域得到广泛应用。但是，泡沫混凝土因其强度低，在建筑工程领域未能制作成结构构件，在一定程度上限制了泡沫混凝土的应用。因此，如何提高泡沫混凝土的强度问题是解决泡沫混凝土由非结构构件向结构构件转变的关键。
[0004]对于耗能巨大的建筑行业，如何利用工业废渣粉煤灰制备性能更加优异的泡沫混凝土，以期达到高强度低导热系数的目标，具有重要的生态、经济和社会效益。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，该泡沫混凝土具有高强度、低导热系数，且不燃烧，可用于制作多层、低层建筑结构中的承重构件，实现结构构件承重保温一体化。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，由下述组分按重量份制得：普通硅酸盐水泥(42.5)450～500份，粉煤灰200～250份，掺合料550～850份，水280～320份，聚丙烯纤维1.5～2份，聚羧酸高效减水剂5～8份，发泡剂10～15份，稳泡剂0.3～0.5份，催化剂0～0.3份。
[0007]进一步地，所述粉煤灰为II级粉煤灰，F类。
[0008]进一步地，所述掺合料包括按重量份的以下组分：石英砂50～255份、石英粉390～590份、河砂0～190份。
[0009]进一步地，所述石英砂细度为40～70目。
[0010]进一步地，所述石英粉细度为200目。
[0011]进一步地，所述河砂细度模数为3.0～2.3。
[0012]进一步地，所述聚丙烯纤维长度为12mm。
[0013]进一步地，所述高效减水剂为JSM-1型聚羧酸减水剂，减水率为37％。
[0014]进一步地，所述发泡剂为工业双氧水，H2O2含量30％。
[0015]进一步地，所述稳泡剂为羟丙基甲基纤维素，细度不大于80目，粘度为20万。
[0016]进一步地，所述催化剂为二氧化锰。
[0017]本专利技术公开了一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0018]步骤一，根据配合比称取普通硅酸盐水泥、粉煤灰、掺合料及聚丙烯纤维倒入搅拌仪器，搅拌3～5min，得到混合均匀的干料；
[0019]步骤二，将聚羧酸高效减水剂与水混合，加入搅拌仪器，以100～200r/min的速率搅拌10min，得到浆体；
[0020]步骤三，依次加入双氧水、羟丙基甲基纤维素、二氧化锰，以300～400r/min的速率搅拌1min，得到泡沫混凝土浆体；
[0021]步骤四，将泡沫混凝土浆体浇筑成型，静置24h后脱模，自然养护28d即可。
[0022]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术制备的泡沫混凝土，干密度为1462kg/m3～1532kg/m3，抗压强度为20Mpa～26Mpa，远高于《泡沫混凝土应用技术规程》(JGJ/T 341-2014)同密度等级对应的强度(5.5Mpa～10Mpa)，可用于制作多层、低层建筑结构的承重构件，实现泡沫混凝土在工程领域由非结构构件向结构构件转变。2、本专利技术制备的泡沫混凝土，导热系数为0.221W/(m
·
K)～0.249W/(m
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K)，远小于普通混凝土的导热系数1.28W/(m
·
K)，可用作保温材料。在多层、低层建筑中，既能满足承载力要求，又能满足结构自保温功能，可以实现结构构件承重保温一体化，建筑物保温与结构构件同体同寿命，降低工程造价。3、本专利技术通过掺加石英砂、石英粉、河砂，优化了泡沫混凝土的级配，不同细度掺合料的掺入，减小了气泡间的接触面积，抑制气泡聚集和破裂，且在一定程度上降低了大泡的数量，可有效提高泡沫混凝土的强度、保温及抗裂性能。4、本专利技术以普通硅酸盐水泥为胶凝材料、掺入大量工业废渣粉煤灰，采用自然养护制备泡沫混凝土，在保证强度的前提下充分利用工业废渣，具有生产成本低、利用工业废渣、环境友好等特点。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，以重量份计，包括以下组分：普通硅酸盐水泥490份；粉煤灰210份；石英粉490份；石英砂157.5份；河砂52.5份；JSM-1型聚羧酸减水剂7份；聚丙烯纤维1.75份；双氧水11.5份；羟丙基甲基纤维素0.35份；二氧化锰0.23份；水315份。
[0025]所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，制备方法包括以下步骤：
[0026](1)根据配合比称取普通硅酸盐水泥、粉煤灰、掺合料及聚丙烯纤维，将称取得各组分倒入搅拌仪器，搅拌3～5min，得到混合均匀的干料；
[0027](2)将聚羧酸高效减水剂与水混合，加入搅拌仪器，以100～200r/min的速率搅拌10min，得到浆体；
[0028](3)依次加入双氧水、羟丙基甲基纤维素、二氧化锰，以300～400r/min的速率搅拌1min，得到泡沫混凝土浆体；
[0029](4)将泡沫混凝土浆体浇筑成型，静置24h后脱模，自然养护28d即可。
[0030]实施例2
[0031]一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，以重量份计，包括以下组分：粉煤灰210份；石英粉588份；石英砂252份；河砂0份；水315份。其他未列出组分与实施例1保持一致。
[0032]所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，制备方法同实施例1。
[0033]实施例3
[0034]一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，以重量份计，包括以下组分：粉煤灰210份；石英粉588份；石英砂189份；河砂63份；水315份。其他未列出组分与实施例1保持一致。
[0035]所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，制备方法同实施例1。
[0036]实施例4
[0037]一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，以重量份计，包括以下组分：粉煤灰210份；石英粉588份；石英砂126份；河砂126份；水315份。其他未列出组分与实施例1保持一致。
[0038]所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，制备方法同实施例1。
[0039]实施例5
[0040]一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，以重量份计，包括以下组分：粉煤灰210份；石英粉588份；石英砂63份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，其特征在于，由下述组分按重量份制得：普通硅酸盐水泥(42.5)450～500份，粉煤灰200～250份，掺合料550～850份，水280～320份，聚丙烯纤维1.5～2份，聚羧酸高效减水剂5～8份，发泡剂10～15份，稳泡剂0.3～0.5份，催化剂0～0.3份。2.根据权利要求1所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，其特征在于，所述发泡剂为工业双氧水，H2O2含量30％。3.根据权利要求1所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，其特征在于，所述稳泡剂为羟丙基甲基纤维素，20万粘度。4.根据权利要求1所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，其特征在于，所述催化剂为二氧化锰。5.根据权利要求1所述的一种固废粉煤灰高强泡沫混凝土，其特征在于，所述掺合料包括按重量份的以下组分：石英砂50～255份、石英粉390～590份、河砂0～190份。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝贠洪，秦立达，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：