一种轻质混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种轻质混凝土。这种轻质混凝土包括以下的组分：胶凝材料、珍珠岩、泡沫和水；其中，胶凝材料包括水泥；泡沫由发泡剂溶液发泡制备得到；发泡剂溶液包括表面亲水改性的纳米颗粒、表面活性剂、纤维素、聚合物和助剂。本发明专利技术采用了经过改性处理的发泡剂经发泡制得的泡沫，并与珍珠岩用于制备轻质混凝土，所制得的轻质混凝土性能良好，抗压强度有明显提高，且制备成本降低，还具有环保的优点，适用于大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质混凝土
本专利技术涉及混凝土
，特别涉及一种轻质混凝土。
技术介绍
轻质混凝土又是通过发泡机将发泡剂充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过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。它属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。目前应用于轻质混凝土的发泡剂普遍存在用量大、性能不稳定以及价格昂贵等问题。现有的发泡剂在制备时气泡容易团聚，导致尺寸增大，因而得到的泡沫不稳定。发泡剂的活性组分占比较大，提高了发泡剂的制备成本。而一些性能良好的发泡剂多数需要进口，这不但提升了轻质混凝土的成本，也不利于大规模的生产应用。现有的轻质混凝土还存在抗压强度不足的问题，这也影响了这种材料在许多领域的推广应用。因此，如何提供一种成本低廉、性能优良且环保的轻质混凝土，成为了行内研究者亟需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的之一在于提供一种轻质混凝土；本专利技术的目的之二在于提供这种轻质混凝土的制备方法；本专利技术的目的之三在于提供这种轻质混凝土的应用。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一方面提供了一种轻质混凝土，包括以下的组分：胶凝材料、珍珠岩、泡沫和水；所述胶凝材料包括水泥；所述泡沫由发泡剂溶液发泡制备得到；所述发泡剂溶液包括表面亲水改性的纳米颗粒、表面活性剂、纤维素、聚合物和助剂。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述珍珠岩的质量为胶凝材料质量的0.5％～6％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述珍珠岩的质量为胶凝材料质量的1％～5％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述珍珠岩的粒径为3毫米～10毫米。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述珍珠岩的粒径为5毫米～8毫米。根据本专利技术所述胶凝材料的一些实施方式，所述水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥中的至少一种。根据本专利技术所述胶凝材料的一些实施方式，所述水泥的强度包括32.5、42.5、52.5级中的至少一种。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述胶凝材料的组分还包括粉煤灰。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述胶凝材料由水泥和粉煤灰组成。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述胶凝材料中，粉煤灰的质量百分比为30％～45％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述胶凝材料是由质量百分比为30％～40％的粉煤灰和余量的水泥组成。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述胶凝材料中，粉煤灰的质量百分比为35％～40％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述发泡剂溶液包括如下质量百分比的组分：0.04％～0.06％表面亲水改性的纳米颗粒，0.05％～0.12％表面活性剂，0.05％～0.4％纤维素，0.05％～0.1％聚合物，0.005％～0.015％助剂。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述发泡剂溶液中，表面活性剂的质量百分比为0.06％～0.1％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述发泡剂溶液中，表面活性剂的质量百分比为0.07％～0.09％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述发泡剂溶液中，纤维素的质量百分比为0.1％～0.3％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述发泡剂溶液中，纤维素的质量百分比为0.15％～0.2％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述发泡剂溶液中，聚合物的质量百分比为0.06％～0.09％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述发泡剂溶液中，聚合物的质量百分比为0.07％～0.08％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施方式，所述发泡剂溶液中，助剂的质量百分比为0.006％～0.01％。根据本专利技术所述轻质混凝土的一些实施例，所述发泡剂溶液中，助剂的质量百分比为0.007％～0.009％。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施方式，所述表面亲水改性的纳米颗粒中，纳米颗粒包括纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、纳米氧化锌、纳米氧化锆、纳米氧化铈、纳米氧化铁、纳米凹凸棒土、纳米高岭土、纳米蒙脱土、纳米膨润土中的至少一种。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施例，所述表面亲水改性的纳米颗粒中，纳米颗粒包括纳米凹凸棒土、纳米高岭土、纳米蒙脱土、纳米膨润土中的至少一种。选用这些种类的纳米颗粒，其来源广泛且成本低廉。使用经表面亲水改性后的纳米颗粒可以稳定泡沫，保证生产的混凝土具有孔径小、分散均匀的气孔，从而提高轻质混凝土的性能。在本专利技术中，纳米颗粒表面亲水改性的方法为本领域的常规方法，如采用表面活性剂对纳米颗粒进行浸泡或包覆处理。亲水改性采用的表面活性剂可以选自硅烷偶联剂和/或聚醚。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施方式，所述表面活性剂包括硫酸盐类表面活性剂、磺酸盐类表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。选用这些种类的表面活性剂具有起泡效率高，效果好的优点。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施例，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、AEO-7、AEO-9中的至少一种。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施方式，所述纤维素包括甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素中的至少一种。选用这些纤维素作为稳泡剂，其水溶液的粘度大，可以使发泡剂溶液保持足够的粘度，提高泡沫的稳定性。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施例，所述纤维素包括甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施方式，所述聚合物包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯、聚氧化乙烯醚、聚氧化丙烯、聚丙三醇缩水甘油醚、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施例，所述聚合物包括聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。其中，聚丙烯酰胺可以与水泥发生活性反应，由于聚丙烯酰胺与水泥界面具有化学结合，使界面的承载能力提高，从而提高了界面的韧性和抗断裂性，形成良好的物理力学性能，还有利于微型、封闭式泡孔体的形成；聚乙烯亚胺分子链上的N原子接枝有一定量的相应疏水链，屏蔽了分子链上的部分胺基，因而聚乙烯亚胺能够内部亲水，外部疏水，可以增强泡沫与水泥料浆的相容性，增强轻质混凝土的机械性能；聚乙烯吡咯烷酮作为一种水溶性高分子化合物，具有良好的增溶和凝聚性，有利于稳定泡沫。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施方式，所述助剂包括三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、氯化钠、氯化钾、氯化镁、硅酸钠、硫酸钠中的至少一种。采用这些种类的助剂可以增加泡沫的稳定性，进一步提高轻质混凝土内部结构的致密性，提高力学性能。根据本专利技术所述发泡剂溶液的一些实施例，所述助剂包括三乙醇胺、氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质混凝土，其特征在于：包括以下的组分：胶凝材料、珍珠岩、泡沫和水；/n所述胶凝材料包括水泥；/n所述泡沫由发泡剂溶液发泡制备得到；所述发泡剂溶液包括表面亲水改性的纳米颗粒、表面活性剂、纤维素、聚合物和助剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻质混凝土，其特征在于：包括以下的组分：胶凝材料、珍珠岩、泡沫和水；
所述胶凝材料包括水泥；
所述泡沫由发泡剂溶液发泡制备得到；所述发泡剂溶液包括表面亲水改性的纳米颗粒、表面活性剂、纤维素、聚合物和助剂。


2.根据权利要求1所述的一种轻质混凝土，其特征在于：所述珍珠岩的质量为胶凝材料质量的0.5％～6％。


3.根据权利要求1所述的一种轻质混凝土，其特征在于：所述胶凝材料的组分还包括粉煤灰。


4.根据权利要求3所述的一种轻质混凝土，其特征在于：所述胶凝材料中，粉煤灰的质量百分比为30％～45％。


5.根据权利要求1所述的一种轻质混凝土，其特征在于：所述发泡剂溶液包括如下质量百分比的组分：0.04％～0.06％表面亲水改性的纳米颗粒，0.05％～0.12％表面活性剂，0.05％～0.4％纤维素，0.05％～0.1％聚合物，0.005％～0.015％助剂。


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【专利技术属性】
技术研发人员：孙国星，
申请(专利权)人：珠海澳大科技研究院，澳门大学，
类型：发明
国别省市：广东;44