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CN112374816A - 一种轻质保温混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种轻质保温混凝土及其制备方法 Download PDF

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CN112374816A CN202011279557.5A CN202011279557A CN112374816A CN 112374816 A CN112374816 A CN 112374816A CN 202011279557 A CN202011279557 A CN 202011279557A CN 112374816 A CN112374816 A CN 112374816A
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Abstract

本发明公开了一种轻质保温混凝土及其制备方法，一种轻质保温混凝土，所述混凝土包含以下重量份的原料：水泥50‑80份；水150‑180份；碎石：120‑180份；河沙：240‑350份；泡沫浆：3.3‑5.5份；聚羧酸减水剂：3‑5份；防冻剂：8‑14份，所述防冻剂包括火山灰、无机盐，所述火山灰与无机盐的质量比为（2‑5）：1。通过防冻剂的加入，实现使混凝土不易开裂的目的；本发明还提出了一种轻质保温混凝土的制备方法，具有提高防冻剂、泡沫桨与其他物料混合均匀性的目的。

Description

一种轻质保温混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土的领域，更具体地说，它涉及一种轻质保温混凝土及其制备方法。
背景技术
轻质混凝土又名泡沫混凝土，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。
目前轻质混凝土常用作屋顶保温层，施工时工作人员在屋顶主体上铺一层保温层，以减少室内外的热交换。因此遇到冬春交际，屋顶积雪，使得温度高时落在轻质混凝土表面的积雪融化成水，并渗入轻质混凝土中，当温度下降时，轻质混凝土内的水结冰，且体积膨胀，因此轻质混凝土中含有的水分不断发生状态变化，从而导致轻质混凝土易发生开裂现象。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种轻质保温混凝土，其具有减少轻质混凝土开裂的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种轻质保温混凝土的制备方法，其具有提高防冻剂、泡沫桨与混凝土内其余物料混合均匀性的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种轻质保温混凝土，所述混凝土包含以下重量份的原料：
水泥50-80份；
水150-180份；
碎石：120-180份；
河沙：240-350份；
泡沫浆：3.3-5.5份；
聚羧酸减水剂：3-5份；
防冻剂：8-14份，所述防冻剂包括火山灰、无机盐，所述火山灰与无机盐的质量比为(2-5)：1。
通过采用上述技术方案，由于防冻剂中采用火山灰对无机盐进行包裹，延缓了无机盐从火山灰中的渗出，从而使得混凝土施工后，尤其是混凝土内湿度上升后，无机盐不断外渗，并溶于水中，从而降低了混凝土内水的冰点，使得混凝土内水分不易结冰，从而减少了混凝土内水分由于温度变化而产生的液体与固体之间状态的变化，进而使得轻质保温混凝土不易发生开裂。
进一步地，所述混凝土包含以下重量份的原料：
水泥：65-76份；
水：160-168份；
碎石：150-173份；
河沙：280-310份；
泡沫浆：3.3-5.5份；
聚羧酸减水剂：4份；
防冻剂：11份，所述防冻剂包括火山灰、无机盐，所述火山灰与无机盐的质量比为(2-5)：1的。
进一步地，所述防冻剂通过将火山灰与无机盐在850℃下煅烧制成。
通过采用上述技术方案，高温煅烧时无机盐发生熔融，并进入火山灰的孔隙内，从而使得火山灰对无机盐进行包裹，延长无机盐在混凝土中的留存时间以实现延缓无机盐释放的目的。
进一步地，所述防冻剂还包括玻璃纤维，所述玻璃纤维与无机盐的质量比为(6-9)：1。
通过采用上述技术方案，由于玻璃纤维较混凝土的膨胀系数小，因此冬春交际环境温度变化时，玻璃纤维与混凝土之间易形成微小孔隙，水在孔隙中留存，使得被玻璃纤维上粘接的无机盐慢慢从火山灰中渗出并进入水中，并沿孔隙扩散至混凝土内的更大范围，从而提高了无机盐在混凝土内的分散均匀性。
进一步地，所述防冻剂通过将火山灰与无机盐在850℃下煅烧后，待煅烧温度降至500℃后，再将玻璃纤维加入继续煅烧制成。
通过采用上述技术方案，高温煅烧时无机盐发生熔融，并进入火山灰的孔隙内，从而使得火山灰对无机盐进行包裹，玻璃纤维加入后受热软化，并使带有无机盐的火山灰粘接在玻璃纤维上，从而使得防冻剂与其他物料混合时，玻璃纤维带动火山灰分散至混凝土内。
进一步地，所述无机盐采用氯化钾。
进一步地，所述泡沫浆是通过将发泡剂与水混合并搅拌均匀制成，所述发泡剂与水的质量比为1:10。
进一步地，所述发泡剂采用动物性发泡剂。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种轻质保温混凝土的制备方法，包括以下步骤：S1、将水泥、水、河沙、碎石、聚羧酸减水剂混合，并搅拌均匀；
S2、将泡沫浆、防冻剂倒入S1中制得的物料中搅拌均匀，获得成品。
通过采用上述技术方案，对发泡浆、防冻剂与其他物料进行混合并搅拌，提高了防冻剂的分布聚匀性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、由于本发明采用防冻剂，由于防冻剂中采用火山灰对无机盐进行包裹，延缓了无机盐从火山灰中的渗出，从而使得混凝土施工后，尤其是混凝土内湿度上升后，无机盐不断外渗，并溶于水中，从而降低了混凝土内水的冰点，使得混凝土内水分不易结冰，从而减少了混凝土内水分由于温度变化而产生的液体与固体之间状态的变化，进而使得轻质保温混凝土不易发生开裂。
第二、由于本发明中玻璃纤维的加入，粘有无机盐的火山灰粘接在玻璃纤维上并混入混凝土中，当发生温度变化时，玻璃纤维与混凝土之间产生微小空隙，从而使得含有盐分的水在玻璃纤维与混凝土之间的孔隙中流动，从而增大了盐分的扩散面积，从而进一步实现减少混凝土裂缝的目的。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。予以特殊说明的是：以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。其中水泥选用普通硅酸盐水泥；河沙细度模数为：3.3～2.3，碎石粒径采用5-10mm，玻璃纤维购自山东鸿聚工程材料有限公司的HJ-001玻璃纤维；动物性发泡剂与植物性发泡剂均购自威海中盛新型建材有限公司。
中间体的制备例
制备例1
称取3.5kg火山灰和1kg氯化钾在850℃下进行煅烧，得到防冻剂。
制备例2
称取5kg火山灰和1kg氯化钾在850℃下进行煅烧，得到防冻剂。
制备例3
称取2kg火山灰和1kg氯化钾在850℃下进行煅烧，得到防冻剂。
制备例4
称取3.5kg火山灰和1kg氯化钾在850℃下进行煅烧，待煅烧温度降至500℃后，再将9kg玻璃纤维加入继续煅烧，得到防冻剂。
制备例5
称取2kg火山灰和1kg氯化钾在850℃下进行煅烧，待煅烧温度降至500℃后，再将9kg玻璃纤维加入继续煅烧，得到防冻剂。
制备例6
称取5kg火山灰和1kg氯化钾在850℃下进行煅烧，待煅烧温度降至500℃后，再将6kg玻璃纤维加入继续煅烧，得到防冻剂。
制备例7
称取5kg火山灰和1kg氯化钠在850℃下进行煅烧，待煅烧温度降至500℃后，再将6kg玻璃纤维加入继续煅烧，得到防冻剂。
制备例8
称取10kg水和1kg动物性发泡剂搅拌均匀，制成泡沫桨。
实施例
实施例1
S1、称取水泥70kg、水160g、碎石161kg、河沙295kg、聚羧酸减水剂4kg并将各物料混合，搅拌均匀；
S2、将制备例8制得的泡沫浆4.4kg、制备例1制得的防冻剂11kg倒入S1中制得的物料中搅拌均匀，获得成品。
实施例2-6
实施例2至6与实施例1的区别在于各物料用量，其余均与实施例1相同，实施例2-6的各物料用量参照表1。
表1实施例1-6各物料用量
Figure BDA0002780294510000041
Figure BDA0002780294510000051
实施例7
本实施例与实施例的区别在于：S2中防冻剂采用制备例2制得的防冻剂。
实施例8
本实施例与实施例的区别在于：S2中防冻剂采用制备例3制得的防冻剂。
实施例9
本实施例与实施例的区别在于：S2中防冻剂采用制备例4制得的防冻剂。
实施例10
本实施例与实施例的区别在于：S2中防冻剂采用制备例5制得的防冻剂。
实施例11
本实施例与实施例的区别在于：S2中防冻剂采用制备例6制得的防冻剂。
实施例12
本实施例与实施例的区别在于：S2中防冻剂采用制备例7制得的防冻剂。
对比例
对比例1
S1、称取将水泥70kg、水160g、碎石161kg、河沙295kg、聚羧酸减水剂4kg，并将各物料混合，搅拌均匀；
S2、将制备例8制得的泡沫浆4.4kg倒入S1中制得的物料中搅拌均匀，获得成品。
对比例2
S1、称取将水泥70kg、水160g、碎石161kg、河沙295kg、聚羧酸减水剂4kg，并将各物料混合，搅拌均匀；
S2、将制备例10制得的泡沫浆4.4kg，以及11kg氯化钾倒入S1中制得的物料中搅拌均匀，获得成品。
性能检测试验
将实施例1-12以及对比例1-2制得的成品分别倒入20.1cm*20.1cm*20.1cm的模具中，稍微进行人工振捣，使成品充满模具，抹平，并用保鲜膜对成品进行覆盖，静置1天后拆模。拆模后将试件放入养护室(温度23±2℃，湿度50％±5％)中养护一个月。拆模10-15天内每天喷水三次，拆模16-27天，每天喷水2次，其余时间均不进行喷水养护。根据下述检测方法对试件进行检测，具体检测数据见表2。
检测方法
步骤1：将养护好的试件放入电热鼓风干燥箱内，在(60±5)℃下保温24h，在(80±5)℃下保温24h，再在(105±5)℃下烘至恒质。
步骤2：试件冷却至室温后，标记、测量并记录试件表面裂纹长度(l1)和裂纹数量(n1)。
步骤3：将试件浸入(20±5)℃的恒温水槽内，水面高出试件30mm，保持48h。
步骤4：取出试件，用湿布抹去试件表面水分，放入预先降温至-15℃的低温箱或冷冻室内，各试件之间的间距不小于20mm，当温度降至-18℃时记录时间。在(-20±2)℃下冻6h取出，放入水温为(20±5)℃的恒温水槽中，融化5h作为一次冻融循环，如此冻融循环25次为止，观察每次冻融循环后的试件外观，并记录新裂纹产生时的冻融循环次数。
步骤5：将经25次冻融循环后的试件，放入电热鼓风干燥箱中，按步骤1的规定烘至恒质。
步骤6：记录试件表面裂纹数量(n2)以及已标记裂纹的裂纹长度(l2)，根据式1计算裂纹数量增长量(n)，根据式2计算裂纹长度增长率(f1)，具体试验数据见表2。
式1：n＝n2-n1
f1＝(l2-l1)/l1*100
上述检测方法中，恒质指烘干过程中间隔2h，前后两侧质量差超过试件质量的0.2％。
裂纹长度以所在面最大的投影尺寸为准，若裂纹从一面延伸至另一面，则以两个面上的投影尺寸之和为准。每一实施例与对比例均设置有3个，且裂纹长度与裂纹尺寸均采用三个试件的平均值。
表2实施例1-12和对比例1的性能检测数据
Figure BDA0002780294510000061
Figure BDA0002780294510000071
从表2可以看出，通过实施例1与对比例1对比可知，防冻剂的加入明显延缓了新裂纹的产生，且明显减少了裂纹长度以及裂纹数量的增长；
通过实施例1与实施例2-6对比可知，采用水泥70份、水160份、碎石161份、河沙295份、聚羧酸减水剂4份、泡沫浆4.4份、防冻剂11份时，混凝土的新裂纹产生较选用其它量的物料时慢；且裂纹长度以及裂纹数量的增长也较选用其它量的物料时慢。
通过实施例1与对比例2对比可知，火山灰的加入，延缓了无机盐的流失速度，从而明显延缓了新裂纹的产生时间；同时降低了试件的裂纹数量以及裂纹长度的增长。
通过实施例9与实施例1对比可知，玻璃纤维的加入为盐分的流动提供了部分通道，且玻璃纤维的加入使得无机盐在混凝土中的分布更加均匀，从而明显延缓了新裂纹的产生，同时明显减少了裂纹尺寸与数量的增长。
通过实施例9与实施例10-12对比可知，当采用3.5份火山灰、1份氯化钾以及9份
玻璃纤维时，混凝土裂纹长度的增长量以及裂纹数量的增长均优于其他比例。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述混凝土包含以下重量份的原料：
水泥50-80份；
水150-180份；
碎石：120-180份；
河沙：240-350份；
泡沫浆：3.3-5.5份；
聚羧酸减水剂：3-5份；
防冻剂：8-14份，所述防冻剂包括火山灰、无机盐，所述火山灰与无机盐的质量比为（2-5）：1。
2.根据权利要求1所述的一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述混凝土包含以下重量份的原料：
水泥：65-76份；
水：160-168份；
碎石：150-173份；
河沙：280-310份；
泡沫浆：3.3-5.5份；
聚羧酸减水剂：4份；
防冻剂：11份，所述防冻剂包括火山灰、无机盐，所述火山灰与无机盐的质量比为（2-5）：1。
3.根据权利要求2所述的一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述防冻剂通过将火山灰与无机盐在850℃下煅烧制成。
4.根据权利要求2所述的一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述防冻剂还包括玻璃纤维，所述玻璃纤维与无机盐的质量比为（6-9）：1。
5.根据权利要求4所述的一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述防冻剂通过将火山灰与无机盐在850℃下煅烧后，待煅烧温度降至500℃后，再将玻璃纤维加入继续煅烧制成。
6.根据权利要求1所述的一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述无机盐采用氯化钾。
7.根据权利要求1所述的一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述泡沫浆是通过将发泡剂与水混合并搅拌均匀制成，所述发泡剂与水的质量比为1:10。
8.根据权利要求7所述的一种轻质保温混凝土，其特征在于，所述发泡剂采用动物性发泡剂。
9.权利要求1-8任一所述的一种轻质保温混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将水泥、水、河沙、碎石、聚羧酸减水剂混合，并搅拌均匀；
S2、将泡沫浆、防冻剂倒入S1中制得的物料中搅拌均匀，获得成品。
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Denomination of invention: A lightweight insulation concrete and its preparation method

Effective date of registration: 20230531

Granted publication date: 20220712

Pledgee: Zhejiang Tailong Commercial Bank Co.,Ltd. Huzhou Linghu Small and Micro Enterprise Sub branch

Pledgor: Huzhou Shangjian Huayu Concrete Co.,Ltd.

Registration number: Y2023330001025