全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂及其制备方法和应用。本发明专利技术以钙矾石、聚羧酸减水剂、增稠剂、水为原料，先通过湿磨获得纳米钙矾石，再与增稠剂混合均匀，得到全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂。本发明专利技术制得的泡沫稳定与抗碳化增强剂，掺量2.8

【技术实现步骤摘要】
全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着我国现代化建设的加快，建筑节能和建筑材料绿色化是发展的必然趋势。泡沫混凝土作为一种多孔的水泥基材料，具有节能、轻质和防火等特点，是绿色建筑材料的代表。但是，当前的泡沫混凝土制备消耗大量的水泥，碳排放高，绿色化程度低。且泡沫混凝土的制备过程中浆体稳定性差，严重损害泡沫混凝土的性能。因此，使用工业固废部分或者全部取代泡沫混凝土中的水泥，制备全固废泡沫混凝土，对提高泡沫混凝土的绿色化程度具有重要意义。
[0003]另外，泡沫的稳定性对泡沫混凝土性能的影响至关重要。泡沫混凝土中的孔隙绝大部分都是由加入泡沫引入，预制泡沫在改善泡沫混凝土的孔隙方面起决定性作用。通常来说，加入的泡沫稳定性越高，尺寸分布越均匀，则泡沫混凝土的性能越好。且泡沫混凝土的孔隙率高，相对于普通混凝土，内部连通孔数量较多，碳化更严重，对泡沫混凝土的性能影响很大。因此，制备高稳态的泡沫，提高泡沫混凝土的抗碳化能力，对泡沫混凝土的性能提高至关重要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂的制备方法，以解决现有泡沫混凝土制备时泡沫不稳定导致泡沫混凝土性能差的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007]1)将C3A和CaSO4·
2H2O以1∶3的摩尔比混合均匀，同时加入一定量的去离子水，搅拌均匀，在氮气保护、室温条件下反应5
‑
7天，得到钙矾石；
[0008]2)将所述钙矾石与去离子水、聚羧酸减水剂按照1∶(1.3
‑
1.6)∶(0.01
‑
0.04)的质量比加入至湿磨机中，以350
‑
400rpm转速，在氮气保护下研磨90
‑
120min，过滤研磨体，得到纳米钙矾石浆料；
[0009]3)按照(2
‑
8)∶(0.4
‑
0.8)的质量比向所述纳米钙矾石浆料中加入增稠剂，搅拌至均匀，得到全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂。
[0010]可选地，步骤2)中所述研磨体为氧化锆研磨体，所述氧化锆研磨体的级配为2.4mm:1.4mm:0.8mm＝1:1:2。
[0011]可选地，步骤2)中所述研磨体的总质量为所述钙矾石质量的5
‑
7倍。
[0012]可选地，步骤2)中所述聚羧酸减水剂的固含量为39
‑
41％，减水率为30
‑
32％。
[0013]可选地，步骤2)中所述纳米钙矾石浆料中纳米钙矾石的中值粒径为100
‑
250nm。
[0014]可选地，步骤3)中所述增稠剂为温轮胶和α
‑
烯基磺酸钠混合物，且所述温轮胶和所述α
‑
烯基磺酸钠的质量比为(1
‑
4)∶6。
[0015]本专利技术的第二目的在于提供一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂，该全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂由上述方法制得。
[0016]本专利技术的第三目的在于提供一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂在全固废泡沫混凝土中的应用，在该应用中，所述全固废泡沫混凝土的胶凝材料为矿渣
‑
磷石膏
‑
钢渣组成的三元胶凝材料体系，所述全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂的掺量为制备所述全固废泡沫混凝土用泡沫所用水的质量的2.8
‑
8.8％。
[0017]本专利技术的制备机理：
[0018]本专利技术以钙矾石，聚羧酸减水剂，增稠剂，水为原料，先通过湿磨获得纳米钙矾石，再与增稠剂混合均匀，得到一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂，其中，湿磨制得的纳米钙矾石一方面，可增大泡沫液膜液体的流动阻力，从而限制膜液的排放，另一方面，纳米钙矾石可吸收液膜大量的自由能，使气泡收缩力降低，而且，纳米钙矾石可提高液膜强度，抑制了液膜破裂和气体扩散，几者共同作用达到稳定泡沫的效果。此外，钙矾石作为全固废泡沫混凝土(矿渣
‑
磷石膏
‑
钢渣组成的三元胶凝材料体系)主要水化产物之一，由于晶核诱导效应，加入的纳米钙矾石成为钙矾石成核点，促进了水化产物的形成，提高了泡沫混凝土孔壁的致密性，增加了封闭孔的数目，显著提高泡沫混凝土的抗碳化能力。
[0019]相对于现有技术，本专利技术所述的全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂具有以下优势：
[0020]1、本专利技术通过纳米颗粒稳定泡沫原理，制得高稳定泡沫的同时，再通过纳米钙矾石的晶核诱导效应，促进钙矾石生成，获得更致密的孔壁结构，提高抗碳化能力。本专利技术制备的全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂，在泡沫中掺量2.8
‑
8.8％时，泡沫1小时泌水率≤10％，泡沫混凝土7天强度提高30％以上，28天强度提高20％以上，28d抗碳化能力提高20％以上。
具体实施方式
[0021]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术技术方案及技术效果，下面将提供若干实施例，显然下文所描述的仅为实施例，其并不限制本专利技术的保护范围。
[0022]实施例1
[0023]一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂的制备方法，包括以下步骤：
[0024]1)将C3A和CaSO4·
2H2O以1∶3的摩尔比混合均匀，同时加入一定量的去离子水，搅拌均匀，在氮气保护、室温条件下反应5
‑
7天，得到钙矾石，其中，所用C3A由国药集团有限公司生产的分析纯Ca(OH)2和Al(OH)3煅烧制备而得；所用CaSO4·
2H2O为市售分析纯产品；
[0025]2)将步骤1)的钙矾石与去离子水、聚羧酸减水剂按照1∶1.3∶0.01的质量比加入至湿磨机中，然后，再加入质量为5倍钙矾石质量，且级配为2.4mm:1.4mm:0.8mm＝1:1:2的氧化锆研磨体，以350rpm转速，在氮气保护下研磨90min，过滤研磨体，得到中值粒径为250nm的纳米钙矾石浆料，其中，聚羧酸减水剂的固含量为39％，减水率为30％；
[0026]3)按照2∶0.4的质量比，向步骤2)的纳米钙矾石浆料中加入增稠剂，搅拌至均匀，得到全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂，其中，增稠剂为温轮胶和α
‑
烯基磺酸
钠混合物，且温轮胶和α
‑
烯基磺酸钠的质量比为4∶6。
[0027]实施例2
[0028]本实施例与实施例1的区别在于：本实施例的步骤3)中纳米钙矾石浆料和增稠剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将C3A和CaSO4·
2H2O以1∶3的摩尔比混合均匀，同时加入一定量的去离子水，搅拌均匀，在氮气保护、室温条件下反应5
‑
7天，得到钙矾石；2)将所述钙矾石与去离子水、聚羧酸减水剂按照1∶(1.3
‑
1.6)∶(0.01
‑
0.04)的质量比加入至湿磨机中，以350
‑
400rpm转速，在氮气保护下研磨90
‑
120min，过滤研磨体，得到纳米钙矾石浆料；3)按照(2
‑
8)∶(0.4
‑
0.8)的质量比向所述纳米钙矾石浆料中加入增稠剂，搅拌至均匀，得到全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂。2.根据权利要求1所述的全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述研磨体为氧化锆研磨体，所述氧化锆研磨体的级配为2.4mm:1.4mm:0.8mm＝1:1:2。3.根据权利要求1所述的全固废泡沫混凝土用泡沫稳定与抗碳化增强剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述研磨体的总质量为所述钙矾石质量的5
‑
7倍。4.根据权利要求1所述的全固废...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭洪波，朱超峰，王金堂，蹇守卫，李相国，黄健，吕阳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：