CN112279675A - 一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土及其制备方法,首先通过甲基丙烯酸甲酯、氧化石墨烯在埃洛石上构建一个埃洛石气凝胶三维网络,再将四氧化三铁负载在埃洛石气凝胶上中,再在埃洛石上接枝大量双离子基团得到改性埃洛石;将纳米粒子置于改性辅助液中反应,得到改性纳米粒子;将改性纳米粒子与改性埃洛石混合,并加入到阴离子表面活性剂中进一步反应,制成的改性发泡剂具有较强的发泡能力和稳泡性能;将改性发泡剂、水泥浆料、低硬度自来水混合制成的混凝土砌块质量轻、抗压强度高、隔热性能好的特性,非常具有实用性。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土添加剂技术领域,具体是一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土及其制备方法。
背景技术
泡沫混凝土是通过发泡机的发泡***将发泡剂充分发泡得到大量泡沫,将泡沫与水泥浆料混合、浇筑、自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻质保温材料。泡沫混凝土与传统混凝土相比,更利废、环保、节能、低廉、不燃,非常受到人们的欢迎。而制备泡沫混凝土的关键在于发泡剂的选择,发泡剂发泡、稳泡效果差,制备得到的泡沫混凝土性能也较差。
发泡剂是一种能够促进泡沫产生,进而在混凝土内部形成大量封闭气孔的试剂,根据产气方式不同主要分为物理发泡剂和化学发泡剂两种。物理发泡剂是指通过机械作用,引入大量空气而产生大量的泡沫,泡沫稳定性较好,但是泡沫产量不足,难以满足实际需要;化学发泡剂则是通过化学反应释放出大量气体而产生大量泡沫,泡沫产量高,价格低廉,工艺简单,但是泡沫稳定较差。
随着人类对发泡剂的研究的不断深入,发泡剂已逐渐由一元化向多元化发展,又逐渐生产出表面活性剂类发泡剂、蛋白质类发泡剂;表面活性剂类发泡剂发泡效果好,价格便宜,但是与水泥等凝胶材料相容性不足,排液速度快,泡沫稳定性较差;蛋白质类发泡剂主要分为植物蛋白发泡剂和动物蛋白发泡剂,植物蛋白发泡剂发泡稳定性差,无法实现大面积推广使用,而动物蛋白发泡剂虽然发泡效果好,但是价格过于昂贵,建筑成本过高,应用也受到限制。
因此,发明一种低成本,发泡效率高、气泡稳定的发泡剂,并将其用于制备高强度泡沫混凝土建筑材料对社会发展是非常具有价值的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土及其制备方法,以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土及其制备方法,主要包括水泥浆料、改性发泡剂、低硬度自来水,所述改性发泡剂、水泥浆料、低硬度自来水的质量比例为1:500:(100-300)。
所述改性发泡剂主要包括改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂,所述改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂的质量比例为(4-7):1:20。
所述改性埃洛石各原料组分如下:以重量份计,埃洛石60-70份、十二酸钠13-15份、环己酮8-10份、甲基丙烯酸甲酯24-28份、氧化石墨烯15-20份、硅烷偶联剂8-14份、过氧化二苯甲酰8-14份、四氧化三铁15-25份、水合肼8-10份、两性表面活性剂22-28份。
所述两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十二烷基氨基丙酸钠、两性离子聚丙烯酰胺中的一种或多种;所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或多种。
所述改性纳米粒子混合液主要包括改性辅助液、纳米粒子,所述改性辅助液、纳米粒子的质量比例为(3-5):1。
所述改性辅助液为双十烷基二甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、甲基三正丁基溴化铵中的一种或多种;所述纳米粒子为氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌、碳酸钙、氧化锆中的一种或多种。
所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵、月桂基硫酸三乙醇胺、仲烷基磺酸钠中的一种或多种。
一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:
S1.制备改性埃洛石;
S2.制备改性纳米粒子混合液;
S3.合成改性发泡剂;
S4.制备混凝土浆料;
S5.制备混凝土砌块。
具体包括以下步骤:
S1.制备改性埃洛石:
A.制备埃洛石气凝胶:
a)将埃洛石球磨、过筛,得到埃洛石粉。
b)将埃洛石粉加入到十二酸钠溶液中,离心分散2-3h,依次加入环己酮、甲基丙烯酸甲酯,搅拌反应2-3h,真空保压20-40min,抽滤洗涤,得到物料A;
c)于45-75℃恒温条件下,将氧化石墨烯置于去离子水溶液中超声分散50-80min,加入硅烷偶联剂,超声分散1-2h,冷却至室温,去离子水洗涤得到物料B;
d)将物料A、物料B分别置于环己酮溶液,升高温度至70-90℃,加入过氧化二苯甲酰搅拌反应1-2h,加入乙醇,冷冻干燥得到物料C;
e)将物料C、四氧化三铁置于去离子水中搅拌均匀,边搅拌边加入水合肼溶液,超声分散3-5h,密封并置于150-180℃高温条件下反应6-8h,冷却至室温,洗涤干燥得埃洛石气凝胶;
B.合成改性埃洛石:于35-55℃条件下,将埃洛石气凝胶置于两性表面活性剂中,搅拌反应2-4h,抽滤、洗涤烘干得改性埃洛石;
S2.制备改性纳米粒子混合液:于30-40℃温度条件下,将纳米粒子置于改性辅助液中混合均匀,搅拌反应2-4h,得改性纳米粒子混合液;
S3.合成改性发泡剂:将改性埃洛石置于改性纳米粒子混合液中搅拌混合均匀,加入阴离子表面活性剂搅拌反应1-3h得高稳定性发泡剂;
S4.制备混凝土浆料:将高稳定性发泡剂加入到低硬度自来水中搅拌溶解,采用发泡机设备打出泡沫,加入水泥浆料,以300-500r/min转速搅拌均匀,得到泡沫混凝土浆料;
S5.制备混凝土砌块:将泡沫混凝土浆料浇筑成泡沫混凝土砌块。
所述步骤S1需要在氮气氛围下进行,所述步骤S1中埃洛石粉粒径为100-500μm。
气凝胶具有较大的比表面积,较低的密度,优异的热稳定性能和良好的隔热性能,将其作为添加剂缴入到建筑材料中,制备得到的建筑物具有隔热、降噪、过滤气体的功效,具有非常广阔的应用前景。但是气凝胶力学性能较差,在受到外力作用下极易发生破裂,限制了其发展。埃洛石作为一种具有天然管状结构的硅铝酸盐粘土矿物,具有较高的比表面积、较强的热稳定性和较高的吸附性,本发明将气凝胶填充在埃洛石的片层结构中,利用硅烷偶联剂将氧化石墨烯负载在埃洛石上,埃洛石上的有机官能团数量增加,制备得到的埃洛石气凝胶力学性能得到大大改善,在具有较大比表面积的同时还具有优异的隔热能力和良好的热稳定性能,有效扩展了埃洛石的优势;再利用水合肼做还原剂将四氧化三铁负载在埃洛石的表面和孔隙中得到埃洛石气凝胶。
本发明中制得的埃洛石气凝胶上接枝有大量的金属阳离子和有机官能团,将其置于两性表面活性剂中进一步反应得到改性埃洛石,两性表面活性剂中烷基长碳链通过链间相互作用被接枝到埃洛石气凝胶的表面和孔隙中;两性表面活性剂中带有正、负电荷的亲水官能团与埃洛石气凝胶上的有机官能团发生离子交换和静电吸附也被修饰到埃洛石气凝胶上,制得的改性埃洛石同时具有亲水和疏水两种特性。
本发明中制得的改性发泡剂中还特别添加具有稳泡功能的改性纳米粒子,通过静电吸附作用将改性辅助液吸附在纳米粒子表面,纳米粒子表层具有一定的疏水性能,疏水链又通过疏水缔合作用再次吸附改性辅助液,形成双分子层,亲水链段朝外,改性纳米粒子又具有一定的亲水性;随着反应时间的增长这种双相转换的反应不断进行,制得的纳米粒子在疏水和亲水之间不断转换,将改性纳米粒子作为发泡剂添加剂加入到水泥浆料中制成泡沫混凝土时,改性纳米粒子单层分布在泡沫表面,对维持泡沫稳定具有一定的作用,同时,改性纳米粒子表面具有的活性官能团一方面可与表面活性剂反应生成大量孔径小稳定性好的泡沫,另一方面改性纳米粒子之间由于亲水疏水状态的不断转换,改性纳米粒子间也不断发生反应,形成保护链并分布在泡沫表面形成保护层,持续维持泡沫稳定;改性纳米粒子上的亲水基团还可与泡沫混凝土中的正电基团发生电性结合反应,加强纳米粒子与水泥浆料之间的相容性,有效增强了泡沫混凝土的粘结性能,制备得到的泡沫混凝土力学性能得到改善。
本发明将改性埃洛石与改性纳米粒子混合,并将其置于阴离子表面活性剂中反应,制得改性发泡剂;阴离子表面活性剂中含有大量具有亲水特性的磺酸基、羧基等带负电荷的官能团,负电荷官能团与改性埃洛石上带正电的金属离子、基团以电性引力相结合,改性埃洛石亲水性降低;同时,改性埃洛石上的烷基碳链与阴离子表面活性剂中的疏水碳链形成疏水有机结合,负电荷端向外伸展,疏水性进一步增强;
本发明将制得的改性发泡剂通过发泡机发泡***进行发泡,并将泡沫与水泥浆料混合,制得泡沫混凝土;改性埃洛石、改性纳米粒子上的大分子链、有机官能团通过氢键吸附、共价结合等作用,大大增强了改性埃洛石、改性纳米粒子、水泥浆料之间的相容性和粘结力,产生的泡沫数量更多,泡沫更细腻,泡沫状态更加稳定,同时基于改性发泡剂制得的泡沫混凝土粘结性、力学性能、疏水性也得到明显改善。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过在改性埃洛石、改性纳米粒子上负载大量表面活性剂和有机官能团,一方面可以降低界面张力,加快泡沫成型速度,发泡率得到显著提升,避免了泡沫混凝土发泡不均匀,泡沫易坍塌的问题;另一方面改性埃洛石、改性纳米粒子因为滚珠效应,将表面活性剂均匀带入泡沫混凝土浆料,加强了泡沫混凝土的易和性,同时作为增强材料,有效提升了泡沫混凝土的力学性能,提升了泡沫混凝土的质量。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,所述改性发泡剂、水泥浆料、低硬度自来水的质量比例为1:500:100;所述改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂的质量比例为4:1:20。
所述改性埃洛石各原料组分如下:以重量份计,埃洛石60份、十二酸钠13份、环己酮8份、甲基丙烯酸甲酯24份、氧化石墨烯15份、硅烷偶联剂8份、过氧化二苯甲酰8份、四氧化三铁15份、水合肼8份、两性表面活性剂22份。
所述改性纳米粒子混合液主要包括改性辅助液、纳米粒子,所述改性辅助液、纳米粒子的质量比例为3:1。
S1.制备改性埃洛石:
A.制备埃洛石气凝胶:
a)将埃洛石球磨、过筛,得到粒径为100μm的埃洛石粉。
b)将埃洛石粉加入到十二酸钠溶液中,离心分散2h,依次加入环己酮、甲基丙烯酸甲酯,搅拌反应2h,真空保压20min,抽滤洗涤,得到物料A;
c)于45℃恒温条件下,将氧化石墨烯置于去离子水溶液中超声分散50min,加入硅烷偶联剂,超声分散1h,冷却至室温,去离子水洗涤得到物料B;
d)将物料A、物料B分别置于环己酮溶液,升高温度至70℃,加入过氧化二苯甲酰搅拌反应1h,加入乙醇,冷冻干燥得到物料C;
e)将物料C、四氧化三铁置于去离子水中搅拌均匀,边搅拌边加入水合肼溶液,超声分散3h,密封并置于150℃高温条件下反应6h,冷却至室温,洗涤干燥得埃洛石气凝胶;
B.合成改性埃洛石:于35℃条件下,将埃洛石气凝胶置于两性表面活性剂中,搅拌反应2h,抽滤、洗涤烘干得改性埃洛石;
S2.制备改性纳米粒子混合液:于30℃温度条件下,将纳米粒子置于改性辅助液中混合均匀,搅拌反应2h,得改性纳米粒子混合液;
S3.合成改性发泡剂:将改性埃洛石置于改性纳米粒子混合液中搅拌混合均匀,加入阴离子表面活性剂搅拌反应1h得高稳定性发泡剂;
S4.制备混凝土浆料:将高稳定性发泡剂加入到低硬度自来水中搅拌溶解,采用发泡机设备打出泡沫,加入水泥浆料,以300r/min转速搅拌均匀,得到泡沫混凝土浆料;
S5.制备混凝土砌块:将泡沫混凝土浆料浇筑成泡沫混凝土砌块。
实施例2
一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,所述改性发泡剂、水泥浆料、低硬度自来水的质量比例为1:500:(200);所述改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂的质量比例为5:1:20。
所述改性埃洛石各原料组分如下:以重量份计,埃洛石65份、十二酸钠14份、环己酮9份、甲基丙烯酸甲酯26份、氧化石墨烯17份、硅烷偶联剂11份、过氧化二苯甲酰12份、四氧化三铁20份、水合肼9份、两性表面活性剂24份。
所述改性纳米粒子混合液主要包括改性辅助液、纳米粒子,所述改性辅助液、纳米粒子的质量比例为4:1。
S1.制备改性埃洛石:
A.制备埃洛石气凝胶:
a)将埃洛石球磨、过筛,得到粒径为250μm的埃洛石粉。
b)将埃洛石粉加入到十二酸钠溶液中,离心分散2.5h,依次加入环己酮、甲基丙烯酸甲酯,搅拌反应2.5h,真空保压30min,抽滤洗涤,得到物料A;
c)于60℃恒温条件下,将氧化石墨烯置于去离子水溶液中超声分散65min,加入硅烷偶联剂,超声分散1.5h,冷却至室温,去离子水洗涤得到物料B;
d)将物料A、物料B分别置于环己酮溶液,升高温度至80℃,加入过氧化二苯甲酰搅拌反应1.5h,加入乙醇,冷冻干燥得到物料C;
e)将物料C、四氧化三铁置于去离子水中搅拌均匀,边搅拌边加入水合肼溶液,超声分散4h,密封并置于165℃高温条件下反应7h,冷却至室温,洗涤干燥得埃洛石气凝胶;
B.合成改性埃洛石:于45℃条件下,将埃洛石气凝胶置于两性表面活性剂中,搅拌反应3h,抽滤、洗涤烘干得改性埃洛石;
S2.制备改性纳米粒子混合液:于35℃温度条件下,将纳米粒子置于改性辅助液中混合均匀,搅拌反应3h,得改性纳米粒子混合液;
S3.合成改性发泡剂:将改性埃洛石置于改性纳米粒子混合液中搅拌混合均匀,加入阴离子表面活性剂搅拌反应2h得高稳定性发泡剂;
S4.制备混凝土浆料:将高稳定性发泡剂加入到低硬度自来水中搅拌溶解,采用发泡机设备打出泡沫,加入水泥浆料,以400r/min转速搅拌均匀,得到泡沫混凝土浆料;
S5.制备混凝土砌块:将泡沫混凝土浆料浇筑成泡沫混凝土砌块。
实施例3
一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,所述改性发泡剂、水泥浆料、低硬度自来水的质量比例为1:500:300;所述改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂的质量比例为7:1:20。
所述改性埃洛石各原料组分如下:以重量份计,埃洛石70份、十二酸钠15份、环己酮10份、甲基丙烯酸甲酯28份、氧化石墨烯20份、硅烷偶联剂14份、过氧化二苯甲酰14份、四氧化三铁25份、水合肼10份、两性表面活性剂28份。
所述改性纳米粒子混合液主要包括改性辅助液、纳米粒子,所述改性辅助液、纳米粒子的质量比例为5:1。
S1.制备改性埃洛石:
A.制备埃洛石气凝胶:
a)将埃洛石球磨、过筛,得到粒径为500μm的埃洛石粉。
b)将埃洛石粉加入到十二酸钠溶液中,离心分散3h,依次加入环己酮、甲基丙烯酸甲酯,搅拌反应3h,真空保压40min,抽滤洗涤,得到物料A;
c)于75℃恒温条件下,将氧化石墨烯置于去离子水溶液中超声分散80min,加入硅烷偶联剂,超声分散2h,冷却至室温,去离子水洗涤得到物料B;
d)将物料A、物料B分别置于环己酮溶液,升高温度至90℃,加入过氧化二苯甲酰搅拌反应2h,加入乙醇,冷冻干燥得到物料C;
e)将物料C、四氧化三铁置于去离子水中搅拌均匀,边搅拌边加入水合肼溶液,超声分散5h,密封并置于180℃高温条件下反应8h,冷却至室温,洗涤干燥得埃洛石气凝胶;
B.合成改性埃洛石:于55℃条件下,将埃洛石气凝胶置于两性表面活性剂中,搅拌反应4h,抽滤、洗涤烘干得改性埃洛石;
S2.制备改性纳米粒子混合液:于40℃温度条件下,将纳米粒子置于改性辅助液中混合均匀,搅拌反应4h,得改性纳米粒子混合液;
S3.合成改性发泡剂:将改性埃洛石置于改性纳米粒子混合液中搅拌混合均匀,加入阴离子表面活性剂搅拌反应3h得高稳定性发泡剂;
S4.制备混凝土浆料:将高稳定性发泡剂加入到低硬度自来水中搅拌溶解,采用发泡机设备打出泡沫,加入水泥浆料,以500r/min转速搅拌均匀,得到泡沫混凝土浆料;
S5.制备混凝土砌块:将泡沫混凝土浆料浇筑成泡沫混凝土砌块。
测试:参照JG/T266-2011《泡沫混凝土》进行发泡剂性能测试。并将本实施例配制的发泡剂制备的泡沫混凝土砌块,分别养护3d和28d,进行3d强度、28d强度、吸水率性能、导热系数的测试;测试结果如下:
根据上表数据可知,实施例1-3中制得的泡沫混凝土砌块样品相比,发泡倍数得到显著改善,沉降距离、泌水量与普通泡沫混凝土样品相比,大大降低,相同体积条件下,本发明制得的泡沫混凝土砌块质量更轻,隔热性能更好,吸水率较低,耐腐蚀性能好,力学强度与普通泡沫混凝土砌块相比也得到了较大改善;其中实施例3中制得的混凝土砌块样品各项性能表现结果最为理想。
对比例1
与实施例3的区别在于改性发泡剂中添加的是普通埃洛石,将普通埃洛石、改性纳米粒子混合液。阴离子表面活性剂混合制成改性发泡剂,基于改性发泡剂的泡沫混凝土砌块由于埃洛石上不含有大量的活性官能团,无法负载大量的表面活性剂进行反应,泡沫数量少且稳定性较差,埃洛石缺少气凝胶的填充,隔热性能降低;埃洛石、改性纳米粒子、水泥浆料之间相容性较差,制备得到的泡沫混凝土砌块力学性能不足,但与普通泡沫混凝土砌块相比,强度还是略有改善;
对比例2
与实施例3的区别在于改性发泡剂中的埃洛石未接枝氧化石墨烯,四氧化三铁缺少能够接枝在埃洛石上的活性位点,制备得到的改性埃洛石与两性表面活性剂、阴离子表面活性剂之间的反应不够完全,泡沫混凝土发泡效果较差。
对比例3
与实施例3的区别在于改性发泡剂中未添加改性埃洛石,由于缺少与水泥浆料具有较好相容性的改性埃洛石,表面活性剂难以均匀分布于泡沫混凝土浆料中,产生的泡沫数量较少,同时制备得到的泡沫混凝土砌块还存在气孔分布不均匀,力学性能、疏水性能一般的问题。
对比例4
与实施例3的区别在于改性发泡剂中使用的是普通纳米粒子,普通纳米粒子虽然也具有一定的稳泡能力,但是想要达到与本发明相同程度的稳泡能力需要添加更多的普通纳米粒子来协同作用,建筑成本较高。
结论:利用改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂协同作用制备得到的改性发泡剂发泡倍率高,泡沫更细腻均匀,泡沫稳定性更好,将其与水泥浆料、低硬度自来水混合,制备得到的泡沫混凝土坍模降低,单位体积密度更小,气孔更均匀,能有效增大泡沫混凝土一次性可浇筑高度,提高施工效率;吸水率低,隔热性好,价格便宜,工艺简单,具有较强的实用性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (10)
1.一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,其特征在于,主要包括水泥浆料、改性发泡剂、低硬度自来水,所述改性发泡剂、水泥浆料、低硬度自来水的质量比例为1:500:(100-300)。
2.根据权利要求1所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,其特征在于,所述改性发泡剂主要包括改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂,所述改性埃洛石、改性纳米粒子混合液、阴离子表面活性剂的质量比例为(4-7):1:20。
3.根据权利要求2所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,其特征在于,所述改性埃洛石各原料组分如下:以重量份计,埃洛石60-70份、十二酸钠13-15份、环己酮8-10份、甲基丙烯酸甲酯24-28份、氧化石墨烯15-20份、硅烷偶联剂8-14份、过氧化二苯甲酰8-14份、四氧化三铁15-25份、水合肼8-10份、两性表面活性剂22-28份。
4.根据权利要求3所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,其特征在于:所述两性表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、十二烷基氨基丙酸钠、两性离子聚丙烯酰胺中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,其特征在于:所述改性纳米粒子混合液主要包括改性辅助液、纳米粒子,所述改性辅助液、纳米粒子的质量比例为(3-5):1。
6.根据权利要求5所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,其特征在于,所述改性辅助液为双十烷基二甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、甲基三正丁基溴化铵中的一种或多种;所述纳米粒子为氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌、碳酸钙、氧化锆中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土,其特征在于:所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸铵、月桂基硫酸三乙醇胺、仲烷基磺酸钠中的一种或多种。
8.一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.制备改性埃洛石;
S2.制备改性纳米粒子混合液;
S3.合成改性发泡剂;
S4.制备混凝土浆料;
S5.制备混凝土砌块。
9.根据权利要求8所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1.制备改性埃洛石:
A.制备埃洛石气凝胶:
a)将埃洛石球磨、过筛,得到埃洛石粉。
b)将埃洛石粉加入到十二酸钠溶液中,离心分散2-3h,依次加入环己酮、甲基丙烯酸甲酯,搅拌反应2-3h,真空保压20-40min,抽滤洗涤,得到物料A;
c)于45-75℃恒温条件下,将氧化石墨烯置于去离子水溶液中超声分散50-80min,加入硅烷偶联剂,超声分散1-2h,冷却至室温,去离子水洗涤得到物料B;
d)将物料A、物料B分别置于环己酮溶液,升高温度至70-90℃,加入过氧化二苯甲酰搅拌反应1-2h,加入乙醇,冷冻干燥得到物料C;
e)将物料C、四氧化三铁置于去离子水中搅拌均匀,边搅拌边加入水合肼溶液,超声分散3-5h,密封并置于150-180℃高温条件下反应6-8h,冷却至室温,洗涤干燥得埃洛石气凝胶;
B.合成改性埃洛石:于35-55℃条件下,将埃洛石气凝胶置于两性表面活性剂中,搅拌反应2-4h,抽滤、洗涤烘干得改性埃洛石;
S2.制备改性纳米粒子混合液:于30-40℃温度条件下,将纳米粒子置于改性辅助液中混合均匀,搅拌反应2-4h,得改性纳米粒子混合液;
S3.合成改性发泡剂:将改性埃洛石置于改性纳米粒子混合液中搅拌混合均匀,加入阴离子表面活性剂搅拌反应1-3h得高稳定性发泡剂;
S4.制备混凝土浆料:将高稳定性发泡剂加入到低硬度自来水中搅拌溶解,采用发泡机设备打出泡沫,加入水泥浆料,以300-500r/min转速搅拌均匀,得到泡沫混凝土浆料;
S5.制备混凝土砌块:将泡沫混凝土浆料浇筑成泡沫混凝土砌块。
10.根据权利要求9所述的一种基于高稳定性发泡剂的泡沫混凝土的制备方法,其特征在于:所述步骤S1需要在氮气氛围下进行,所述步骤S1中埃洛石粉粒径为100-500μm。
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