CN117430385B - 一种泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及泡沫混凝土领域，具体公开了一种泡沫混凝土及其制备方法，泡沫混凝土包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥50份；细集料78‑86份；拌合水27‑29份；发泡剂5.4‑6.5份；减水剂0.2‑0.6份；促流剂0.4‑0.8份；所述发泡剂包括以下重量份的原料：月桂酰基谷氨酸二钠10份；阴离子表面活性剂2‑5份；稳泡剂2.2‑2.4份；1,2‑丙二醇1‑3份；超细改性炭粉1‑2.5份。其制备方法为：将硅酸盐水泥和细集料搅拌；加入拌合水、减水剂和促流剂，搅拌得到混合料；发泡剂制备泡沫；泡沫与混合料制备泡沫混凝土料浆；浇筑养护得到泡沫混凝土。本申请具有提高泡沫稳定性，减小泡沫混凝土受压开裂的概率的效果。

Description

一种泡沫混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及泡沫混凝土的领域，尤其是涉及一种泡沫混凝土及其制备方法。
背景技术
泡沫混凝土是通过化学法或物理法发泡工艺将氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入水泥浆或水泥砂浆中，养护形成的含有大量密闭气孔，并具有一定强度的混凝土。因为有大量密闭气孔存在，泡沫混凝土质轻、保暖、隔热、隔音且耐火，在回填工程、保温建筑、运动场、抗震结构等领域应用广泛。
泡沫混凝土的两种生产工艺中，物理法发泡工艺应用更为广泛。物理法发泡主要有两种引入气泡的方式，一是直接将发泡剂加入水泥浆或水泥砂浆，经机械高速搅拌使气体直接包裹在水泥浆或水泥砂浆中，形成泡沫混凝土；二是利用搅拌机或空气压缩机将发泡剂制备成泡沫，再将泡沫引入水泥浆或水泥砂浆中，形成泡沫混凝土。由于泡沫的增加，泡沫混凝土的流动性降低，在注入模具时，模具边角处存在漏填的现象。
相关技术中，泡沫混凝土浇筑后，采用振荡等方式使泡沫混凝土充分填充模具，但振荡导致泡沫混凝土中部分气泡破裂，或相邻气泡相互连通，泡沫混凝土中的密闭气孔均匀性降低，混凝土受压时，压力易向大孔集中，导致大孔的孔壁易开裂，严重时泡沫混凝土产生连续裂缝。
发明内容
为了提高泡沫稳定性，减小泡沫混凝土受压开裂的概率，本申请提供一种泡沫混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种泡沫混凝土采用如下的技术方案：
一种泡沫混凝土包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥50份；细集料78-86份；拌合水27-29份；发泡剂5.4-6.5份；减水剂0.2-0.6份；促流剂0.4-0.6份；所述发泡剂包括以下重量份的原料：月桂酰基谷氨酸二钠10份；阴离子表面活性剂2-5份；稳泡剂2.2-2.4份；1,2-丙二醇1-3份；超细改性炭粉1-2.5份。
通过采用上述技术方案，月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂在气-液界面发生协同吸附形成膜结构，月桂酰基谷氨酸二钠的疏水基团对阴离子表面活性剂的定向排列而密集的负电荷起到屏蔽作用，减少斥力，提高了膜结构的稳定性和坚韧性，从而提高了泡沫的稳定性，采用振荡等方式使泡沫混凝土充分填充模具时，泡沫不易破裂或连通，泡沫混凝土中的密闭气孔分布均匀且大小均匀，减小泡沫混凝土受压开裂的概率。1,2-丙二醇、月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂配合使用，1,2-丙二醇作为调节剂，便于月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂形成的膜结构嵌套形成双层膜，减小了月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂竞争吸附，提高了泡沫的稳定性，进而减小泡沫混凝土受压开裂的概率。
稳泡剂增加泡沫表面粘度，溶液粘度增加，阻止泡沫排液，降低发泡剂泌水率。
可选的，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，发泡剂形成的泡沫在制备泡沫混凝土时，十二烷基苯磺酸钠形成的泡沫在泡沫混凝土其它物料表面形成一层吸附膜残留物，提高了其它物料分散的均匀性，从而提高了泡沫混凝土的整体强度，减小了泡沫混凝土受压开裂的概率。
可选的，所述稳泡剂包括聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素，所述聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素的重量比为(5：19)-(8：3)。
通过采用上述技术方案，聚丙烯酰胺与羟丙基甲基纤维素配合，提高了泡沫的弹性和刚性，提高了泡沫稳定性，采用振荡等方式使泡沫混凝土充分填充模具时，泡沫不易破裂或连通，泡沫混凝土中的密闭气孔分布和大小均匀，减小泡沫混凝土受压开裂的概率。
可选的，所述超细改性炭粉的制备包括以下步骤：将羊毛炭粉、十六烷基三甲基氯化铵与丁醚混合后，恒温水浴加热，采用间歇式搅拌，处理30-40min后取出羊毛炭粉，常温干燥，研磨得到超细改性炭粉。
通过采用上述技术方案，羊毛形成的炭粉为多孔结构，通过丁醚的吸附和填充，羊毛炭粉表面的分子间吸引力减弱，超细改性炭粉在发泡剂形成的泡沫体系中发挥原位疏水化作用，通过十六烷基三甲基氯化铵的吸附和填充，超细改性炭粉表面带有正电荷，月桂酰基谷氨酸二钠和十二烷基苯磺酸钠分子通过静电吸引吸附到超细改性炭粉表面，形成单分子层，使超细改性炭粉表面疏水，促使超细改性炭粉吸附到气/液界面，形成一层硬质支撑结构，形成稳定地固、液、气三相泡沫，提高了泡沫的稳定性，从而减小泡沫混凝土受压开裂的概率。
可选的，所述羊毛炭粉的制备包括以下步骤，将废旧的羊毛产品剪切成短纤维，漂洗后晾干，之后800-850℃处理20-30min，取出后冷却至100-120℃，研磨成粉体，得到羊毛炭粉。
通过采用上述技术方案，将废弃羊毛品回收利用，提高了资源利用率。
可选的，所述发泡剂的制备包括以下步骤：制备稳泡剂和超细改性炭粉；将月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂混合均匀，35-45℃磁力搅拌10-20min，得到混合液；将稳泡剂、1,2-丙二醇和超细改性炭粉加入混合液，继续搅拌1-2h，即得发泡剂。
通过采用上述技术方案，月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂先混合均匀，之后加入1,2-丙二醇和超细改性炭粉，通过搅拌，使各组分混合均匀。
可选的，所述促流剂选自松枝烟油，其制备步骤包括：将松枝燃烧的烟油收集即得。
通过采用上述技术方案，收集到的松枝烟油中含有凝华的松脂和碳酸钾微粉，加热后松脂发挥润滑作用，提高了泡沫混凝土的流动性。泡沫混凝土制备时，碳酸钾微粉与拌合水中游离的钙离子生成氢氧化钙，对硅酸盐的凝结起到催化作用，增强了泡沫混凝土的强度，减小了泡沫混凝土受压开裂的概率。
第二方面，本申请提供的一种泡沫混凝土的制备方法采用如下的技术方案：
一种泡沫混凝土的制备方法包括以下步骤：
S1、将硅酸盐水泥和细集料搅拌混合得到干混料；
S2、拌合水和减水剂混合均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入干混料，之后加入加热后的松枝烟油，搅拌均匀得到混合料；
S3、发泡剂与发泡用水混合均匀，得到发泡液；利用空气压缩机将压缩空气通入发泡液中，形成泡沫；
S4、泡沫加入混合料中，20-30r/min搅拌2-5min,得到泡沫混凝土料浆；
S5、将泡沫混凝土浆料注入模具，振荡后填平，养护得到泡沫混凝土。
通过采用上述技术方案，加入泡沫后，泡沫混凝土的流动性降低，在注入模具时，模具边角处存在漏填的现象，松枝烟油作为促流剂，提高了泡沫混凝土的流动性，减小了泡沫混凝土缺棱掉角的概率。泡沫混凝土养护期间，松枝烟油固化并具备一定的强度，提高了泡沫混凝土的抗压能力，减小泡沫混凝土受压开裂的概率。
可选的，发泡剂与发泡用水的体积比为1:(30-45)。
通过采用上述技术方案，基于本申请制备的发泡剂，在发泡剂与发泡用水采用上述体积比混合后，制备的泡沫小而密集，且泡沫稳定性好。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.月桂酰基谷氨酸二钠和十二烷基苯磺酸钠在气-液界面发生协同吸附形成膜结构，月桂酰基谷氨酸二钠的疏水基团对十二烷基苯磺酸钠的定向排列而密集的负电荷起到屏蔽作用，减少斥力，提高了膜结构的稳定性和坚韧性，从而提高了泡沫的稳定性，此时添加1,2-丙二醇，1,2-丙二醇作为调节剂，促使月桂酰基谷氨酸二钠和十二烷基苯磺酸钠形成的膜结构嵌套形成双层膜，减小了月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂竞争吸附，提高了泡沫的稳定性，采用振荡等方式使泡沫混凝土充分填充模具时，泡沫不易破裂或连通，泡沫混凝土中的密闭气孔分布均匀且大小均匀，减小泡沫混凝土受压开裂的概率。
2.废旧羊毛制品剪切后的短纤维经处理形成多孔的羊毛炭粉，羊毛炭丁醚和十六烷基三甲基氯化铵配合，形成表面带有正电荷且表面的分子间吸引力减弱的超细改性炭粉，月桂酰基谷氨酸二钠和十二烷基苯磺酸钠分子通过静电吸引吸附到超细改性炭粉表面，形成单分子层，使超细改性炭粉表面疏水，促使超细改性炭粉吸附到气/液界面，形成一层硬质支撑结构，形成稳定地固、液、气三相泡沫，提高了泡沫的稳定性，从而减小泡沫混凝土受压开裂的概率。
3.将废弃羊毛品回收利用，提高了资源利用率。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
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。
十二烷基苯磺酸钠为直链型。硅酸盐水泥采用P.O42.5硅酸盐水泥，45μm筛筛余3.5％，初凝时间180min，终凝时间232min，28d抗压强度46.2MPa，28d抗折强度7.2MPa。细集料选自玄武岩，最大粒径不超过0.45mm。稳泡剂选自烷基醇酰胺，减水剂选自萘系减水剂。普通市售炭粉为木炭粉，比重0.55，粒径325目。普通市售发泡剂为水泥发泡剂，液体阴离子表面活性剂，稀释倍数30倍，固含量28％±0.5％，发泡倍数20倍，气泡直径1-2mm，1h沉降距7mm±0.2mm，泌水率80％。发泡用水采用符合JGJ63—2006《混凝土用水》中的相关技术要求的水。
制备例
制备例1
S1、0.5kg聚丙烯酰胺和1.9kg羟丙基甲基纤维素混合均匀，作为稳泡剂；
S2、废旧的羊毛产品剪切成长度小于5mm的短纤维，用清水漂洗后晾干，之后放入高温烘箱800℃处理30min，取出后冷却至100℃，研磨成粉体，得到羊毛炭粉；将4kg羊毛炭粉、0.5kg十六烷基三甲基氯化铵与1kg丁醚混合后，100℃恒温水浴加热，采用间歇式搅拌30min，搅拌5min，停歇5min，取出羊毛炭粉，经实验用洗衣机脱水工序处理2min，常温干燥直至回潮率稳定，研磨筛分得到625目的超细改性炭粉；
S3、将10kg月桂酰基谷氨酸二钠和2kg十二烷基苯磺酸钠混合均匀，35℃磁力搅拌20min，得到混合液；
S4、取S2制备的稳泡剂、1kg的1,2-丙二醇和2.5kg的S2制备的超细改性炭粉加入混合液，继续搅拌1小时至搅拌均匀，即得发泡剂。
制备例2
S1、1.1kg聚丙烯酰胺和1.2kg羟丙基甲基纤维素混合均匀，作为稳泡剂；
S2、废旧的羊毛产品剪切成长度小于5mm的短纤维，用清水漂洗后晾干，之后830℃处理25min，取出后冷却至110℃，研磨成粉体，得到羊毛炭粉；将4kg羊毛炭粉、0.5kg十六烷基三甲基氯化铵与1kg丁醚混合后，110℃恒温水浴加热，采用间歇式搅拌30min，搅拌5min，停歇5min，取出羊毛炭粉，经实验用洗衣机脱水工序处理2min，常温干燥直至回潮率稳定，筛分得到625目的超细改性炭粉；
S3、将10kg月桂酰基谷氨酸二钠和3kg十二烷基苯磺酸钠混合均匀，40℃磁力搅拌15min，得到混合液；
S4、取S2制备的稳泡剂、2kg的1,2-丙二醇和1.8kg的S2制备的超细改性炭粉加入混合液，继续搅拌1.5小时至搅拌均匀，即得发泡剂。
制备例3
S1、1.6kg聚丙烯酰胺和0.6kg羟丙基甲基纤维素混合均匀，作为稳泡剂；
S2、废旧的羊毛产品剪切成长度小于5mm的短纤维，用清水漂洗后晾干，之后850℃处理20min，取出后冷却至120℃，研磨成粉体，得到羊毛炭粉；将4kg羊毛炭粉、0.5kg十六烷基三甲基氯化铵与1kg丁醚混合后，120℃恒温水浴加热，采用间歇式搅拌30min，搅拌5min，停歇5min，取出羊毛炭粉，经实验用洗衣机脱水工序处理2min，常温干燥直至回潮率稳定，筛分得到625目的超细改性炭粉；
S3、将10kg月桂酰基谷氨酸二钠和5kg十二烷基苯磺酸钠混合均匀，45℃磁力搅拌10min，得到混合液；
S4、取S2制备的稳泡剂、3kg的1,2-丙二醇和1kg的S2制备的超细改性炭粉加入混合液，继续搅拌2小时至搅拌均匀，即得发泡剂。
制备例4
与制备例2的区别在于：S4中超细改性炭粉的添加量为1kg。
制备例5
与制备例2的区别在于：S4中超细改性炭粉的添加量为2.5kg。
制备例6
与制备例2的区别在于：将10kg月桂酰基谷氨酸二钠更换为10kg十二烷基苯磺酸钠，即未添加月桂酰基谷氨酸二钠，十二烷基苯磺酸钠添加量为13kg。
制备例7
与制备例2的区别在于：未添加1,2-丙二醇。
制备例8
与制备例2的区别在于：未添加超细改性炭粉。
制备例9
与制备例2的区别在于：S2、将4kg废旧的羊毛产品剪切成长度小于5mm的短纤维，用清水漂洗后晾干，之后830℃处理25min，取出后冷却至110℃，研磨成粉体，筛分得到625目的超细改性炭粉。
制备例10
与制备例2的区别在于：将超细改性炭粉更换为普通市售炭粉。
表1制备例的原料表
制备例性能检测试验
试验方法
1.采用《JC/T2199-2013泡沫混凝土用泡沫剂》中的方法对发泡剂的发泡倍数进行测定，其中稀释倍数为40倍，试验结果详见表2。
2.采用《JC/T2199-2013泡沫混凝土用泡沫剂》中附录A的方法对发泡剂的泡沫1h沉降距(mm)和1h泌水率(％)进行测定，通过7.9.1的公式，计算泡沫1h沉降率(％)，试验结果详见表2。
表2制备例的试验结果数据表
发泡倍数 泡沫1h沉降率(％) 1h泌水率(％)
制备例1 39.41 2.87 45.85
制备例2 40.53 2.52 44.32
制备例3 39.85 2.79 45.13
制备例4 39.04 2.71 45.27
制备例5 39.33 2.67 45.65
制备例6 32.33 3.75 50.33
制备例7 31.64 3.70 49.86
制备例8 30.25 3.97 51.64
制备例9 33.25 3.76 48.92
制备例10 34.33 3.82 49.04
结合制备例1、制备例2和制备例3，通过调整月桂酰基谷氨酸二钠、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素、1,2-丙二醇和超细改性炭粉的添加量，以及超细改性炭粉的添加类型，制备发泡率高、泡沫稳定的发泡剂。
结合制备例2、制备例4和制备例5，制备例2中超细改性炭粉的添加量为1.8kg，制备例4中超细改性炭粉的添加量为1kg，制备例5中超细改性炭粉的添加量为2.5kg，结合表2可以看出，随着超细改性炭粉添加量的增加，发泡剂的发泡率先提高后降低，发泡得到的泡沫的1h沉降率先降低后提高，1h泌水率先降低后提高。
相较于制备例2，制备例6制备发泡剂时，未添加月桂酰基谷氨酸二钠，结合表2可以看出，月桂酰基谷氨酸二钠的添加有效地提高了发泡剂的发泡倍数，降低了泡沫1h沉降率和1h泌水率。
相较于制备例2，制备例7制备发泡剂时，未添加1,2-丙二醇，结合表2可以看出，1,2-丙二醇的添加有效地提高了发泡剂的发泡倍数，降低了泡沫1h沉降率和1h泌水率。1,2-丙二醇的掺入可以在气液界面和阴离子表面活性剂一起形成双层膜,提高了泡沫的稳定性，但是过多的掺加会影响月桂酰基谷氨酸二钠的双电层效应而使得泡沫易于破灭而导致稳定性降低。
相较于制备例2，制备例8制备发泡剂时，未添加超细改性炭粉，结合表2可以看出，超细改性炭粉的添加有效地提高了发泡剂的发泡倍数，降低了泡沫1h沉降率和1h泌水率。
相较于制备例2，制备例9制备发泡剂使用的超细改性炭粉中，未添加丁醚和十六烷基三甲基氯化铵，结合表2可以看出，丁醚与羊毛炭粉配合有效地提高了发泡剂的发泡倍数，降低了泡沫1h沉降率和1h泌水率。
相较于制备例2，制备例10制备发泡剂时，未添加超细改性炭粉，而是更换为普通市售炭粉，结合表2可以看出，使用羊毛炭粉制备的超细改性炭粉的添加有效地提高了发泡剂的发泡倍数，降低了泡沫1h沉降率和1h泌水率。
实施例
实施例1
S1、将50kg硅酸盐水泥和78kg细集料倒入搅拌机中干拌2min，得到干混料；
S2、27kg拌合水和0.2kg减水剂混合均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入搅拌机，与干混料共同搅拌5min；0.4kg松枝烟油加热到130℃，分3次加入搅拌机中，继续搅拌15min得到混合料；
S3、5.4kg制备例2制备的发泡剂与发泡用水按照体积比1:30混合均匀，得到发泡液；利用空气压缩机将压缩空气通入发泡液中，形成泡沫；
S4、泡沫加入混合料中，低速搅拌2min,搅拌速度为30r/min，得到泡沫混凝土料浆；
S5、将泡沫混凝土料浆注入模具，在常规振动机上振荡10min，振动频率50Hz，填平模具，置于温度20℃±2℃、相对湿度65％±1％的环境中养护3天，再将其置于常温、常压下的空气环境中养护28天，得到泡沫混凝土。
实施例2
S1、将50kg硅酸盐水泥和82kg细集料倒入搅拌机中干拌2min，得到干混料；
S2、28kg拌合水和0.4kg减水剂混合均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入搅拌机，与干混料共同搅拌5min；0.6kg松枝烟油加热到130℃，分3次加入搅拌机中，继续搅拌15min得到混合料；
S3、6kg制备例2制备的发泡剂与发泡用水按照体积比1:40混合均匀，得到发泡液；利用空气压缩机将压缩空气通入发泡液中，形成泡沫；
S4、泡沫加入混合料中，低速搅拌3.5min,搅拌速度为25r/min，得到泡沫混凝土料浆；
S5、将泡沫混凝土料浆注入模具，在常规振动机上振荡10min，振动频率50Hz，填平模具，置于温度20℃±2℃、相对湿度65％±1％的环境中养护3天，再将其置于常温、常压下的空气环境中养护28天，得到泡沫混凝土。
实施例3
S1、将50kg硅酸盐水泥和86kg细集料倒入搅拌机中干拌2min，得到干混料；
S2、29kg拌合水和0.6kg减水剂混合均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入搅拌机，与干混料共同搅拌5min；0.8kg松枝烟油加热到130℃，分3次加入搅拌机中，继续搅拌15min得到混合料；
S3、6.5kg制备例2制备的发泡剂与发泡用水按照体积比1:45混合均匀，得到发泡液；利用空气压缩机将压缩空气通入发泡液中，形成泡沫；
S4、泡沫加入混合料中，低速搅拌5min,搅拌速度为20r/min，得到泡沫混凝土料浆；
S5、将泡沫混凝土料浆注入模具，在常规振动机上振荡10min，振动频率50Hz，填平模具，置于温度20℃±2℃、相对湿度65％±1％的环境中养护3天，再将其置于常温、常压下的空气环境中养护28天，得到泡沫混凝土。
实施例4
与实施例2的区别在于：制备例2制备的发泡剂更换为制备例4的发泡剂。
实施例5
与实施例2的区别在于：制备例2制备的发泡剂更换为制备例5的发泡剂。
实施例6
与实施例2的区别在于：松脂烟油的添加量为0.4kg。
实施例7
与实施例2的区别在于：松脂烟油的添加量为0.8kg。
对比例
对比例1
与实施例2的区别在于：将制备例2制备的发泡剂更换为普通市售发泡剂。
对比例2-对比例6
与实施例2的区别在于：将制备例2制备的发泡剂依次更换为制备例6-制备例10制备的发泡剂。
对比例7
与实施例2的区别在于：未添加松枝烟油。
对比例8
与对比例7的区别在于：将泡沫混凝土料浆注入模具后未振荡。
对比例9
与实施例2的区别在于：将泡沫混凝土料浆注入模具后未振荡。
表3实施例与对比例的原料表
性能检测试验
试验方法
1.采用《JG/T266-2011泡沫混凝土》中的方法对泡沫混凝土的缺棱掉角长度/mm进行测定。
2.采用《JG/T266-2011泡沫混凝土》中的方法对泡沫混凝土的干密度(kg/m3)和28d抗压强度(MPa)进行测定，试验结果详见表4。
表4各实施例与对比例的试验结果数据表
结合实施例1、实施例2和实施例3并结合表4，通过调整硅酸盐水泥、细集料、拌合水、发泡剂、减水剂和松枝烟油的添加量，制备低密度高抗压强度的泡沫混凝土。
结合实施例2、实施例4和实施例5，实施例2采用的发泡剂中，超细改性炭粉所占重量比约为14％，实施例4采用的发泡剂中，超细改性炭粉所占重量比约为5.5％，实施例5采用的发泡剂中，超细改性炭粉所占重量比约为12.6％，结合表4可以看出，随着超细改性炭粉占比的增加，泡沫混凝土的干密度先降低后增加，抗压强度先提高后降低。
结合实施例2、实施例6和实施例7，实施例2制备的泡沫混凝土中松枝烟油的添加量为0.6kg，实施例6制备的泡沫混凝土中松枝烟油的添加量为0.4kg，实施例7制备的泡沫混凝土中松枝烟油的添加量为0.8kg，结合表4可以看出，随着松枝烟油占比的增加，泡沫混凝土的干密度先降低后增加，抗压强度先提高后降低。
相较于实施例2，对比例1制备泡沫混凝土时，采用的普通市售发泡剂，结合表4可以看出，本申请制备的发泡剂的使用，提高了泡沫混凝土的抗压强度，降低了泡沫混凝土的干密度。采用普通市售发泡剂后，泡沫混凝土脱模后，出现缺棱掉角情况，且缺棱掉角长度＞10mm。
相较于实施例2，对比例2制备泡沫混凝土时，采用的发泡剂中未添加月桂酰基谷氨酸二钠，结合表4可以看出，月桂酰基谷氨酸二钠的使用，提高了泡沫混凝土的抗压强度，降低了泡沫混凝土的干密度。
相较于实施例2，对比例3制备泡沫混凝土时，采用的发泡剂中未添加1,2-丙二醇，结合表4可以看出，1,2-丙二醇的使用，提高了泡沫混凝土的抗压强度，降低了泡沫混凝土的干密度。
相较于实施例2，对比例4制备泡沫混凝土时，采用的发泡剂中未添加超细改性炭粉，超细改性炭粉为废旧羊毛纤维炭化并吸附***后，干燥粉碎形成的粉末，结合表4可以看出，超细改性炭粉的使用，提高了泡沫混凝土的抗压强度，降低了泡沫混凝土的干密度。
相较于实施例2，对比例5制备泡沫混凝土时，采用的发泡剂中使用的超细改性炭粉为羊毛炭化后研磨得到的粉末，未通过丁醚和十六烷基三甲基氯化铵改性，结合表4可以看出，经***和十六烷基三甲基氯化铵改性后，超细改性炭粉的使用提高了泡沫混凝土的抗压强度，降低了泡沫混凝土的干密度。
相较于实施例2，对比例6制备泡沫混凝土时，采用的发泡剂中，将超细改性炭粉更换为普通市售炭粉，结合表4可以看出，相较于普通市售炭粉，超细改性炭粉的使用提高了泡沫混凝土的抗压强度，降低了泡沫混凝土的干密度。
相较于实施例2，对比例7制备泡沫混凝土时未添加松枝烟油，结合表4可以看出，松枝烟油的添加提高了泡沫混凝土的抗压强度，降低了泡沫混凝土的干密度。对比例7制备的泡沫混凝土脱模后出现了缺棱掉角的情况。
相较于对比例7，对比例8制备泡沫混凝土时，未进行振荡处理。相较于实施例2，对比例9制备泡沫混凝土时未进行振荡处理，结合表4可以看出，添加松脂烟油后，振荡处理对泡沫混凝土整体性、抗压强度和干密度的影响减小。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种泡沫混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥50份；细集料78-86份；拌合水27-29份；发泡剂5.4-6.5份；减水剂0.2-0.6份；促流剂0.4-0.8份；所述发泡剂包括以下重量份的原料：月桂酰基谷氨酸二钠10份；阴离子表面活性剂2-5份；稳泡剂2.2-2.4份；1,2-丙二醇1-3份；超细改性炭粉1-2.5份；
所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠；
所述超细改性炭粉的制备包括以下步骤：将羊毛炭粉、十六烷基三甲基氯化铵与丁醚混合后，恒温水浴加热，采用间歇式搅拌，处理30-40min后取出羊毛炭粉，常温干燥，研磨得到超细改性炭粉。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述稳泡剂包括聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素，所述聚丙烯酰胺和羟丙基甲基纤维素的重量比为（5：19）-（8：3）。
3.根据权利要求2所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述羊毛炭粉的制备包括以下步骤，将废旧的羊毛产品剪切成短纤维，漂洗后晾干，之后800-850℃处理20-30min，取出后冷却至100-120℃，研磨成粉体，得到羊毛炭粉。
4.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述发泡剂的制备包括以下步骤：制备稳泡剂和超细改性炭粉；将月桂酰基谷氨酸二钠和阴离子表面活性剂混合均匀，35-45℃磁力搅拌10-20min，得到混合液；将稳泡剂、1,2-丙二醇和超细改性炭粉加入混合液，继续搅拌1-2h，即得发泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种泡沫混凝土，其特征在于，所述促流剂选自松枝烟油，其制备步骤包括：将松枝燃烧的烟油收集即得。
6.权利要求1-5任一所述的泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将硅酸盐水泥和细集料搅拌混合得到干混料；
S2、拌合水和减水剂混合均匀得到混合溶液，将混合溶液倒入干混料，之后加入加热后的松枝烟油，搅拌均匀得到混合料；
S3、发泡剂与发泡用水混合均匀，得到发泡液；利用空气压缩机将压缩空气通入发泡液中，形成泡沫；
S4、泡沫加入混合料中，20-30r/min搅拌2-5min,得到泡沫混凝土料浆；
S5、将泡沫混凝土浆料注入模具，振荡后填平，养护得到泡沫混凝土。
7.根据权利要求6所述的泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，发泡剂与发泡用水的体积比为1:（30-45）。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2936541A1 (en) * 2015-08-03 2017-02-03 Cellcontec Gmbh Foaming agent and method for the foaming and stabilizing of a building material slurry for porous lightweight building materials

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6046255A (en) * 1997-01-14 2000-04-04 Paul T. Gray Foam and foam/cement mixture
US7670426B2 (en) * 2005-09-09 2010-03-02 Jack B. Parson Companies Concrete mixtures having aqueous foam admixtures
CN103922635B (zh) * 2014-03-28 2016-01-13 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种泡沫混凝土固体粉状发泡剂及其使用方法
FR3060977B1 (fr) * 2016-12-22 2019-05-24 L'oreal Emulsion huile-dans-eau et son utilisation en cosmetique
CN106746886A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 河南华泰新材科技股份有限公司 一种憎水性泡沫混凝土用发泡剂及其制备方法
CN107935441B (zh) * 2017-10-16 2020-07-28 广东盛瑞科技股份有限公司 一种醚醇类复合发泡剂及其制备方法
KR101952787B1 (ko) * 2018-07-11 2019-02-27 주식회사 마메든하우징 기포콘크리트 조성물과 이에 의해 발포성형된 기포콘크리트 구조체
CN113968711A (zh) * 2021-10-15 2022-01-25 东南大学 一种碳化泡沫轻质土及其制备方法
CN115677294B (zh) * 2022-11-09 2023-09-26 深圳市恒星建材有限公司 一种轻质高强混凝土及其制备方法
CN116283121A (zh) * 2022-12-29 2023-06-23 中国石油大学(华东) 一种高流动度泡沫混凝土及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2936541A1 (en) * 2015-08-03 2017-02-03 Cellcontec Gmbh Foaming agent and method for the foaming and stabilizing of a building material slurry for porous lightweight building materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
固体发泡剂制备泡沫混凝土的试验研究;戴民;贺中泽;方鑫;;新型建筑材料;20171025(10);第97-99页 、115页 *

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