本发明公开了一种泡沫混凝土发泡剂的制备方法，属于混凝土添加剂制备技术领域。
背景技术：
目前，在建筑中墙体材料用量占所有建筑材料的70%以上，是消耗原料、能源的一类重要制品。随着墙体材料改革与建筑节能政策的推行，节能型建筑材料的开发和应用受到广泛的重视。
泡沫混凝土制品作为一种多孔性新型轻质材料，具有良好的保温、隔音、隔热等特殊性能，在建筑领域中应用愈加广泛。泡沫混凝土的质量直接决定于发泡剂泡沫质量的好坏，可以说，发泡剂是生产性能优良泡沫混凝土的技术核心。混凝土发泡剂要求产生的泡沫要细小均匀，稳定时间长，在加入到混凝土时不产生大规模破裂，在混凝土凝结后可形成均匀的封闭气孔，由此才得以制作出符合国家标准的泡沫混凝土制品。
目前，常用的发泡剂主要要包括松香类、合成类表面活性剂、蛋白类和复合型，松香类发泡剂是第一代发泡剂，其主要有松香皂和松香热聚物等；合成类表面活性剂发泡剂是第二代发泡剂，这类发泡剂易起泡，发泡倍数高；蛋白类发泡剂是第三代发泡剂，其主要分为植物蛋白和动物蛋白两类，这类发泡剂泡沫稳定性好；复合型发泡剂是第四代发泡剂，这类发泡剂不再是单一的组分，而是由多种功能组分复合而成。虽然现有的发泡剂种类很多，但是发泡剂质量参差不齐，这些发泡剂的发泡性较差、稳泡性不好，同时生产出的泡沫混凝土普遍存在强度偏低、吸水率高、砂浆抹面易空鼓开裂等质量问题，且因原料来源有限，导致生产成本较高，因此开发与应用受到制约。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的混凝土发泡剂发泡性差、稳泡性不好的缺陷，提供了一种泡沫混凝土发泡剂的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取3～4kg秸秆经粉碎、过筛，得到过筛物，取1～2kg过筛物进行蒸汽爆破，得到爆破后的物料，取500～600g蒸汽爆破后的物料进行碱煮、过滤，得到滤液，将滤液喷雾干燥，得到干燥物；
（2）称取500～600g黄豆和水混合后，浸泡10～12h后，将浸泡后的黄豆取出并打浆，得到豆浆，将豆浆防置2～3天后倒入发酵罐中，在30～40℃密封发酵
10～12天，待发酵结束后，将发酵产物高温灭菌、离心分离，得到上层液，将上层液与200～300ml无水乙醇混合后过滤，得到滤渣；
（3）取40～50g干燥物、15～20g滤渣、8～12ml乙醛和300～400ml水，在80～90℃保温搅拌反应2～3h，反应结束后，向产物中加入100～200ml无水乙醇和100～200ml二氯乙烷，搅拌混合后过滤，得到滤饼；
（4）按重量份数计，取40～50份滤饼、3～5份十二烷基苯磺酸钠、6～8份羧甲基纤维素钠、1～3份三乙醇胺和70～80份水，在60～70℃搅拌反应40～50min，得到泡沫混凝土发泡剂。
步骤（1）中所述的秸秆为玉米秸秆、黄蜀葵秸秆和棉花秸秆中的一种或几种。
步骤（1）中所述的蒸汽爆破的压力为0.8～1.0mpa，温度为230～250℃，爆破时间为3～5min。
步骤（1）中所述的碱煮的试剂为质量分数为15%氢氧化钠溶液，碱煮的温度为120～130℃，碱煮的时间为2～3h。
步骤（2）中所述的黄豆与水的质量比为1:5。
本发明的有益效果是：
本发明首先从秸秆中提取得到碱木质素，由于碱木质素具有表面活性，因此能够起泡，再将黄豆打浆后进行发酵，使豆浆中的蛋白质分解成氨基酸，随后将碱木质素、乙醛和氨基酸进行反应，得到氨基酸型表面活性剂，氨基酸型表面活性剂中的羧基和亚甲基可与水形成稳定的液膜，增加泡沫的稳定性，同时氨基酸型表面活性剂具有较强的发泡能力，与表面活性剂混合使用，能在制成的泡沫混凝土内部形成无数相互独立的微小气泡，并且三乙醇胺能够螯合混凝土中的金属离子，提高水泥的早期强度。
具体实施方式
首先称取3～4kg秸秆加入到粉碎机中粉碎，过80～100目筛，得到过筛物，取1～2kg过筛物加入到蒸汽爆破机中，在0.8～1.0mpa、230～250℃条件下，蒸汽加热3～5min，再泄压，使物料喷入接收釜中，得到爆破后的产物，随后取500～600g爆破后的产物置于盛有2～3l质量分数为15%氢氧化钠溶液的烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制油浴温度为120～130℃，保温加热2～3h后，将烧杯中的物料过滤，得到滤液，将滤液进行喷雾干燥，得到干燥物，再称取500～600g黄豆加入到烧杯中，按质量比为1:5将黄豆和水混合，浸泡处理10～12h，将浸泡后的黄豆取出并置于豆浆机中打浆，得到豆浆，将豆浆置于烧杯中，放置2～3天后，将烧杯中的物料倒入发酵罐中，控制发酵罐温度为30～40℃，密封发酵10～12天，待发酵结束，将发酵罐中的物料移入灭菌箱中，于温度为120～130℃条件下灭菌15～20min，得到灭菌后的物料，再将灭菌后的物料置于离心机中，以4000～5000r/min的转速离心处理10～15min，得到上层液，向上层液中加入200～300ml无水乙醇，搅拌混合3～5min后，静置过夜，再过滤，得到滤渣，随后取40～50g干燥物加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为80～90℃，再向烧瓶中加入15～20g滤渣、8～12ml乙醛和300～400ml水，保温搅拌反应2～3h，待反应结束，向烧瓶中加入100～200ml无水乙醇和100～200ml二氯乙烷，搅拌混合60～90min后过滤，得到滤饼，最后按重量份数计，称取40～50份滤饼、3～5份十二烷基苯磺酸钠、6～8份羧甲基纤维素钠、1～3份三乙醇胺和70～80份水加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～70℃，转速为230～260r/min的条件下搅拌反应40～50min，将烧杯取出，并使烧杯中的物料自然冷却至室温，即可得到泡沫混凝土发泡剂。所述的秸秆为玉米秸秆、黄蜀葵秸秆和棉花秸秆中的一种或几种。
实例1
首先称取3kg玉米秸秆加入到粉碎机中粉碎，过80目筛，得到过筛物，取1kg过筛物加入到蒸汽爆破机中，在0.8mpa、230℃条件下，蒸汽加热3min，再泄压，使物料喷入接收釜中，得到爆破后的产物，随后取500g爆破后的产物置于盛有2l质量分数为15%氢氧化钠溶液的烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制油浴温度为120℃，保温加热2h后，将烧杯中的物料过滤，得到滤液，将滤液进行喷雾干燥，得到干燥物，再称取500g黄豆加入到烧杯中，按质量比为1:5将黄豆和水混合，浸泡处理10h，将浸泡后的黄豆取出并置于豆浆机中打浆，得到豆浆，将豆浆置于烧杯中，放置2天后，将烧杯中的物料倒入发酵罐中，控制发酵罐温度为30℃，密封发酵10天，待发酵结束，将发酵罐中的物料移入灭菌箱中，于温度为120℃条件下灭菌15min，得到灭菌后的物料，再将灭菌后的物料置于离心机中，以4000r/min的转速离心处理10min，得到上层液，向上层液中加入200ml无水乙醇，搅拌混合3min后，静置过夜，再过滤，得到滤渣，随后取40g干燥物加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为80℃，再向烧瓶中加入15g滤渣、8ml乙醛和300ml水，保温搅拌反应2h，待反应结束，向烧瓶中加入100ml无水乙醇和100ml二氯乙烷，搅拌混合60min后过滤，得到滤饼，最后按重量份数计，称取40份滤饼、3份十二烷基苯磺酸钠、6份羧甲基纤维素钠、1份三乙醇胺和70份水加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为230r/min的条件下搅拌反应40min，将烧杯取出，并使烧杯中的物料自然冷却至室温，即可得到泡沫混凝土发泡剂。
首先按重量份数计，取45份普通硅酸盐水泥、20份粉煤灰、35份温度为40℃的水和1.5份混凝土早强剂sy-5b加入到混凝土搅拌机中，搅拌混合2min后得混凝土浆料，随后将本发明制得的泡沫混凝土发泡剂加入混凝土浆料中，控制发泡剂加入量为混凝土浆料质量的1%，待加入完成后，继续搅拌混合1min，得泡沫混凝土浆料，再将泡沫混凝土浆料均匀注入混凝土浇筑模板中，静置发泡成型，待发泡完成后，拆除模板并养护18h，即可得泡沫混凝土砌块。经检测，本发明制得的泡沫混凝土发泡剂具有较好的发泡性和稳泡性，发泡倍数可达38倍，泡沫稳定时间为9.2h，稳泡时间较传统泡沫混凝土发泡剂延长1.5h，同时制成的泡沫混凝土干密度为800kg/m3，28天抗压强度达9.3mpa，抗压强度较使用发泡剂制成泡沫混凝土提高了1.2mpa。
实例2
首先称取3kg黄蜀葵秸秆加入到粉碎机中粉碎，过90目筛，得到过筛物，取1kg过筛物加入到蒸汽爆破机中，在0.9mpa、240℃条件下，蒸汽加热4min，再泄压，使物料喷入接收釜中，得到爆破后的产物，随后取550g爆破后的产物置于盛有2l质量分数为15%氢氧化钠溶液的烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制油浴温度为125，保温加热2h后，将烧杯中的物料过滤，得到滤液，将滤液进行喷雾干燥，得到干燥物，再称取550g黄豆加入到烧杯中，按质量比为1:5将黄豆和水混合，浸泡处理11h，将浸泡后的黄豆取出并置于豆浆机中打浆，得到豆浆，将豆浆置于烧杯中，放置2天后，将烧杯中的物料倒入发酵罐中，控制发酵罐温度为35℃，密封发酵11天，待发酵结束，将发酵罐中的物料移入灭菌箱中，于温度为125℃条件下灭菌18min，得到灭菌后的物料，再将灭菌后的物料置于离心机中，以4500r/min的转速离心处理13min，得到上层液，向上层液中加入250ml无水乙醇，搅拌混合4min后，静置过夜，再过滤，得到滤渣，随后取45g干燥物加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为85℃，再向烧瓶中加入18g滤渣、10ml乙醛和350ml水，保温搅拌反应2h，待反应结束，向烧瓶中加入150ml无水乙醇和150ml二氯乙烷，搅拌混合75min后过滤，得到滤饼，最后按重量份数计，称取45份滤饼、4份十二烷基苯磺酸钠、7份羧甲基纤维素钠、2份三乙醇胺和75份水加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为65℃，转速为245r/min的条件下搅拌反应45min，将烧杯取出，并使烧杯中的物料自然冷却至室温，即可得到泡沫混凝土发泡剂。
首先按重量份数计，取53份普通硅酸盐水泥、25份粉煤灰、38份温度为50℃的水和1.8份混凝土早强剂sy-5b加入到混凝土搅拌机中，搅拌混合2min后得混凝土浆料，随后将本发明制得的泡沫混凝土发泡剂加入混凝土浆料中，控制发泡剂加入量为混凝土浆料质量的1%，待加入完成后，继续搅拌混合2min，得泡沫混凝土浆料，再将泡沫混凝土浆料均匀注入混凝土浇筑模板中，静置发泡成型，待发泡完成后，拆除模板并养护21h，即可得泡沫混凝土砌块。经检测，本发明制得的泡沫混凝土发泡剂具有较好的发泡性和稳泡性，发泡倍数可达40倍，泡沫稳定时间为9.5h，稳泡时间较传统泡沫混凝土发泡剂延长1.9h，同时制成的泡沫混凝土干密度为830kg/m3，28天抗压强度达9.6mpa，抗压强度较使用发泡剂制成泡沫混凝土提高了1.7mpa。
实例3
首先称取4kg棉花秸秆加入到粉碎机中粉碎，过100目筛，得到过筛物，取2kg过筛物加入到蒸汽爆破机中，在1.0mpa、250℃条件下，蒸汽加热5min，再泄压，使物料喷入接收釜中，得到爆破后的产物，随后取600g爆破后的产物置于盛有3l质量分数为15%氢氧化钠溶液的烧杯中，将烧杯置于油浴锅中，控制油浴温度为130℃，保温加热3h后，将烧杯中的物料过滤，得到滤液，将滤液进行喷雾干燥，得到干燥物，再称取600g黄豆加入到烧杯中，按质量比为1:5将黄豆和水混合，浸泡处理12h，将浸泡后的黄豆取出并置于豆浆机中打浆，得到豆浆，将豆浆置于烧杯中，放置3天后，将烧杯中的物料倒入发酵罐中，控制发酵罐温度为40℃，密封发酵12天，待发酵结束，将发酵罐中的物料移入灭菌箱中，于温度为130℃条件下灭菌20min，得到灭菌后的物料，再将灭菌后的物料置于离心机中，以5000r/min的转速离心处理15min，得到上层液，向上层液中加入300ml无水乙醇，搅拌混合5min后，静置过夜，再过滤，得到滤渣，随后取50g干燥物加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为90℃，再向烧瓶中加入20g滤渣、12ml乙醛和400ml水，保温搅拌反应3h，待反应结束，向烧瓶中加入200ml无水乙醇和200ml二氯乙烷，搅拌混合90min后过滤，得到滤饼，最后按重量份数计，称取50份滤饼、5份十二烷基苯磺酸钠、8份羧甲基纤维素钠、3份三乙醇胺和80份水加入到烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为70℃，转速为260r/min的条件下搅拌反应50min，将烧杯取出，并使烧杯中的物料自然冷却至室温，即可得到泡沫混凝土发泡剂。
首先按重量份数计，取60份普通硅酸盐水泥、30份粉煤灰、40份温度为60℃的水和2.0份混凝土早强剂sy-5b加入到混凝土搅拌机中，搅拌混合3min后得混凝土浆料，随后将本发明制得的泡沫混凝土发泡剂加入混凝土浆料中，控制发泡剂加入量为混凝土浆料质量的2%，待加入完成后，继续搅拌混合3min，得泡沫混凝土浆料，再将泡沫混凝土浆料均匀注入混凝土浇筑模板中，静置发泡成型，待发泡完成后，拆除模板并养护24h，即可得泡沫混凝土砌块。经检测，本发明制得的泡沫混凝土发泡剂具有较好的发泡性和稳泡性，发泡倍数可达42倍，泡沫稳定时间为9.8h，稳泡时间较传统泡沫混凝土发泡剂延长2.4h，同时制成的泡沫混凝土干密度为860kg/m3，28天抗压强度达9.8mpa，抗压强度较使用发泡剂制成泡沫混凝土提高了2.1mpa。