一種輕質高強陶粒混凝土及其製備方法與流程
2023-10-06 14:40:54 1
本發明涉及建築材料技術領域，具體涉及以一種輕質高強陶粒混凝土及其製備方法。
背景技術：
高強陶粒混凝土是一種輕集料混凝土，目前使用強度範圍為lc5-lc60，由於其強度高、容重輕、受溫差變化不易開裂、自收縮小、抗凍融性好、形成混凝土後能夠形成自養護等特點，是目前新世紀重點推廣的節能環保主要材料之一。陶粒混凝土在我國20世紀60年開始發展，主要用於保溫材料和非承重結構體，到了90年代後期隨著國外技術的開始飛速發展，也逐步快速發展並有了c50等級的高強陶粒混凝土。進入21世紀後，由於結構體不斷向輕質高強發展，c50高強陶粒混凝土有了進一步發展和應用。
目前，市場上高強陶粒混凝土還存在著強度低，耐候性差，重量不夠輕，保溫隔熱效果不佳等問題，難以滿足築業對陶粒混凝土性能指標要求。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，一種輕質高強陶粒混凝土及其製備方法，其具有重量輕、強度高、耐候性好、保溫隔熱性能好等特點，能夠滿足建築業對陶粒混凝土性能指標要求，具有較好的應用前景。
本發明為解決上述技術問題，採用如下技術方案：
一種輕質高強陶粒混凝土，包括如下重量份數的組分：矽酸鹽水泥40-60份、陶粒20-40份、纖維20-30份、環氧樹脂10-20份、海藻酸鈉5-15份、輕燒氧化鎂15-25份、陶砂2-8份、微矽粉5-15份、玻化微珠3-8份、納米二氧化矽5-15份、脫硫石膏8-15份、石英砂5-10份、膨脹珍珠巖2-7份、十二烷基磺酸鈉4-10份、外加劑2-8份和去離子水80-100份；
所述外加劑包括如下重量份數的組分：減水劑1-5份、增稠劑1-3份、發泡劑2-4份和膨脹劑0.4-1.6份。
優選的，所述矽酸鹽水泥50份、陶粒30份、纖維25份、環氧樹脂15份、海藻酸鈉10份、輕燒氧化鎂20份、陶砂5份、微矽粉10份、玻化微珠5.5份、納米二氧化矽10份、脫硫石膏12份、石英砂7份、膨脹珍珠巖4份、十二烷基磺酸鈉7份、外加劑5份和去離子水90份；
所述外加劑包括如下重量份數的組分：減水劑3份、增稠劑2份、發泡劑3份和膨脹劑1份。
優選的，所述陶粒為頁巖陶粒、黏土陶粒、煤矸石陶粒、粉煤灰陶粒中的一種或幾種的混合物，其粒徑為5-15mm。
優選的，所述纖維為聚丙烯纖維。
優選的，所述聚丙烯纖維為長度為10-20mm、直徑為20-40μm的超細纖維絲。
優選的，所述減水劑為聚羧酸緩凝高效減水劑和奈系減水劑按照質量比為2-4:1的混合物，所述增稠劑為生石灰，所述發泡劑為動植物蛋白發泡劑、松香皂類發泡劑或洗滌類表面活性劑，所述膨脹劑為低鹼型混凝土膨脹劑。
一種輕質高強陶粒混凝土的製備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數計，分別稱取矽酸鹽水泥、陶粒、海藻酸鈉、輕燒氧化鎂、陶砂、微矽粉、玻化微珠、納米二氧化矽、脫硫石膏、石英砂、膨脹珍珠巖放入球磨機中磨細，然後將磨細的混合粉末放入攪拌罐中；
（2）將纖維、環氧樹脂、十二烷基磺酸鈉、外加劑和去離子水加入攪拌罐中攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將步驟（2）中的混合漿料放入模具內，經插搗、壓實、常壓蒸汽養護、拆模以及蒸汽高壓養護後即可得到輕質高強陶粒混凝土。
優選的，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以300-400r/min攪拌30-50min。
優選的，所述步驟（3）中常壓蒸汽養護為在60-80℃下進行養護2-4h。
優選的，所述步驟（3）中蒸汽高壓養護是在溫度140-160℃、壓力0.9-1.1mpa下進行養護5-8h。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明提供一種輕質高強陶粒混凝土，其具有重量輕、強度高、耐候性好、保溫隔熱性能好等特點，具體情況如下：
（1）本發明的輕質高強陶粒混凝土，以矽酸鹽水泥、陶粒、海藻酸鈉、輕燒氧化鎂、陶砂、微矽粉、玻化微珠、納米二氧化矽、脫硫石膏、石英砂、膨脹珍珠巖為主要成分，並通過加入纖維、環氧樹脂、十二烷基磺酸鈉、外加劑等輔助成分，再輔以研磨分散、混合攪拌、常壓養護、高壓養護等工藝，使得製備的輕質高強陶粒混凝土具有重量輕、強度高、耐候性好、保溫隔熱性能好等特點，且環保無危害，能夠滿足建築業對陶粒混凝土性能指標要求，具有較好的應用前景；
（2）本發明的輕質高強陶粒混凝土製備工藝簡單，設備要求低，適用於工業化大規模生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
實施例1
一種輕質高強陶粒混凝土，包括如下重量份數的組分：矽酸鹽水泥50份、陶粒30份、纖維25份、環氧樹脂15份、海藻酸鈉10份、輕燒氧化鎂20份、陶砂5份、微矽粉10份、玻化微珠5.5份、納米二氧化矽10份、脫硫石膏12份、石英砂7份、膨脹珍珠巖4份、十二烷基磺酸鈉7份、外加劑5份和去離子水90份；
所述外加劑包括如下重量份數的組分：減水劑3份、增稠劑2份、發泡劑3份和膨脹劑1份。
其中，所述陶粒為頁巖陶粒、黏土陶粒、煤矸石陶粒、粉煤灰陶粒中的一種或幾種的混合物，其粒徑為10mm。
其中，所述纖維為聚丙烯纖維。
其中，所述聚丙烯纖維為長度為15mm、直徑為30μm的超細纖維絲。
其中，所述減水劑為聚羧酸緩凝高效減水劑和奈系減水劑按照質量比為3:1的混合物，所述增稠劑為生石灰，所述發泡劑為動植物蛋白發泡劑、松香皂類發泡劑或洗滌類表面活性劑，所述膨脹劑為低鹼型混凝土膨脹劑。
一種輕質高強陶粒混凝土的製備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數計，分別稱取矽酸鹽水泥、陶粒、海藻酸鈉、輕燒氧化鎂、陶砂、微矽粉、玻化微珠、納米二氧化矽、脫硫石膏、石英砂、膨脹珍珠巖放入球磨機中磨細，然後將磨細的混合粉末放入攪拌罐中；
（2）將纖維、環氧樹脂、十二烷基磺酸鈉、外加劑和去離子水加入攪拌罐中攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將步驟（2）中的混合漿料放入模具內，經插搗、壓實、常壓蒸汽養護、拆模以及蒸汽高壓養護後即可得到輕質高強陶粒混凝土。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以350r/min攪拌40min。
其中，所述步驟（3）中常壓蒸汽養護為在70℃下進行養護3h。
其中，所述步驟（3）中蒸汽高壓養護是在溫度150℃、壓力1mpa下進行養護7h。
實施例2
一種輕質高強陶粒混凝土，包括如下重量份數的組分：矽酸鹽水泥40份、陶粒20份、纖維20份、環氧樹脂10份、海藻酸鈉5份、輕燒氧化鎂15份、陶砂2份、微矽粉5份、玻化微珠3份、納米二氧化矽5份、脫硫石膏8份、石英砂5份、膨脹珍珠巖2份、十二烷基磺酸鈉4份、外加劑2份和去離子水80份；
所述外加劑包括如下重量份數的組分：減水劑1份、增稠劑1份、發泡劑2份和膨脹劑0.4份。
其中，所述陶粒為頁巖陶粒、黏土陶粒、煤矸石陶粒、粉煤灰陶粒中的一種或幾種的混合物，其粒徑為5mm。
其中，所述纖維為聚丙烯纖維。
其中，所述聚丙烯纖維為長度為10mm、直徑為20μm的超細纖維絲。
其中，所述減水劑為聚羧酸緩凝高效減水劑和奈系減水劑按照質量比為2:1的混合物，所述增稠劑為生石灰，所述發泡劑為動植物蛋白發泡劑、松香皂類發泡劑或洗滌類表面活性劑，所述膨脹劑為低鹼型混凝土膨脹劑。
一種輕質高強陶粒混凝土的製備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數計，分別稱取矽酸鹽水泥、陶粒、海藻酸鈉、輕燒氧化鎂、陶砂、微矽粉、玻化微珠、納米二氧化矽、脫硫石膏、石英砂、膨脹珍珠巖放入球磨機中磨細，然後將磨細的混合粉末放入攪拌罐中；
（2）將纖維、環氧樹脂、十二烷基磺酸鈉、外加劑和去離子水加入攪拌罐中攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將步驟（2）中的混合漿料放入模具內，經插搗、壓實、常壓蒸汽養護、拆模以及蒸汽高壓養護後即可得到輕質高強陶粒混凝土。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以300r/min攪拌30min。
其中，所述步驟（3）中常壓蒸汽養護為在60℃下進行養護2h。
其中，所述步驟（3）中蒸汽高壓養護是在溫度140℃、壓力0.9mpa下進行養護5h。
實施例3
一種輕質高強陶粒混凝土，包括如下重量份數的組分：矽酸鹽水泥60份、陶粒40份、纖維30份、環氧樹脂20份、海藻酸鈉15份、輕燒氧化鎂25份、陶砂8份、微矽粉15份、玻化微珠8份、納米二氧化矽15份、脫硫石膏15份、石英砂10份、膨脹珍珠巖7份、十二烷基磺酸鈉10份、外加劑8份和去離子水100份；
所述外加劑包括如下重量份數的組分：減水劑5份、增稠劑3份、發泡劑4份和膨脹劑1.6份。
其中，所述陶粒為頁巖陶粒、黏土陶粒、煤矸石陶粒、粉煤灰陶粒中的一種或幾種的混合物，其粒徑為15mm。
其中，所述纖維為聚丙烯纖維。
其中，所述聚丙烯纖維為長度為20mm、直徑為40μm的超細纖維絲。
其中，所述減水劑為聚羧酸緩凝高效減水劑和奈系減水劑按照質量比為4:1的混合物，所述增稠劑為生石灰，所述發泡劑為動植物蛋白發泡劑、松香皂類發泡劑或洗滌類表面活性劑，所述膨脹劑為低鹼型混凝土膨脹劑。
一種輕質高強陶粒混凝土的製備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數計，分別稱取矽酸鹽水泥、陶粒、海藻酸鈉、輕燒氧化鎂、陶砂、微矽粉、玻化微珠、納米二氧化矽、脫硫石膏、石英砂、膨脹珍珠巖放入球磨機中磨細，然後將磨細的混合粉末放入攪拌罐中；
（2）將纖維、環氧樹脂、十二烷基磺酸鈉、外加劑和去離子水加入攪拌罐中攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將步驟（2）中的混合漿料放入模具內，經插搗、壓實、常壓蒸汽養護、拆模以及蒸汽高壓養護後即可得到輕質高強陶粒混凝土。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以400r/min攪拌50min。
其中，所述步驟（3）中常壓蒸汽養護為在80℃下進行養護4h。
其中，所述步驟（3）中蒸汽高壓養護是在溫度160℃、壓力1.1mpa下進行養護8h。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。