一种纤维泡沫混凝土及其制备方法与流程

文档序号:12689170阅读:553来源:国知局

本发明涉及一种泡沫混凝土,更具体涉及一种纤维泡沫混凝土,同是还涉及该纤维泡沫混凝土的制备方法。该泡沫混凝土可广泛应用于季节性冻土地区铁路路基保温强化层以及寒区工程保温层。



背景技术:

泡沫混凝土具有轻质、保温、耐火、减震、环保隔音等优点,其所需投资少,生产施工方便,并可大量利用工业废渣,受到了国内外的高度重视,并得到广泛的应用和深入的研究。

随着铁路事业的发展,铁路的工程问题引起了更多人的关注。在建设铁路时,更加注重节能环保。比较突出的是多年冻土路基的稳定性问题,为确保道路路基的稳定性,保护多年冻土室是最为普遍被采纳的设计原则,目前采用的是聚苯乙烯(EPS)保温板与聚氨酯(PU)保温板,但是以上两种保温板的耐久性比较差,抗压强度较低。近几年泡沫混凝土在建筑保温,园林,跑道与运动场,挡土墙等中的应用,说明泡沫混凝土本身的实用性很强,非常适合推广。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种纤维泡沫混凝土,其拥有良好的保温隔热、抗压以及抗折功能,可以应用于铁路路基保温强化层。

本发明还提供了上述纤维泡沫混凝土的制备方法,通过该制备方法生产出来的纤维泡沫混凝土可以实现保温隔热,有效提升抗压强度以及抗折强度。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种纤维泡沫混凝土,其关键技术在于:所述纤维泡沫混凝包括下述重量份数的原料:

水泥:水:发泡液:粉煤灰:纤维为:5290:4965:1.361:2964:10。优选的,所述的水泥为强度等级52.5级的硅酸盐水泥。

优选的,所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。

优选的,所述的纤维为改性玻璃单丝纤维。

优选的,所述的纤维长度为12mm,直径为9μm。

优选的,所述的发泡剂为表面活性高分子发泡剂,稀释倍率为60,发泡倍数为20倍。

所述的纤维泡沫混凝土的制备方法,包括以下步骤:

1、按照配比称取各组份;

2、在搅拌机中依次加入水泥与粉煤灰,同时按比例称取水,搅拌机将拌合料搅拌均匀后加入纤维;

3、在搅拌机搅拌的同时,将发泡机的出气阀关闭;将发泡剂与水的比例按重量比例1:60稀释均匀以后用漏斗加入到发泡机中;加入完毕之后,打开空气压缩机,当气压达到0.8MPa时即可打开出气阀发泡;此时,应用1000mL量筒称取泡沫,当泡沫密度达到50kg/m3时即符合标准;

4、将泡沫逐渐加入到拌合料中,并不停地搅拌直至混合均匀;

5、将拌合料倒入已刷润滑油的模具中,放到标准养护室养护;待到24小时以后拆模;分别养护3d、7d以及28d用于实验检测即可。

采用上述技术方案所产生的技术效果在于:

1、在本发明原料中,粉煤灰具有增加流动度的特点,可以有效地提高制备纤维泡沫泡沫混凝土过程中拌合料的混合度。而且与粉煤灰其他的质量比(水泥与粉煤灰质量比:10:0,8:2,7:3,6:4,5:5,4:6)相比,本配比中的粉煤灰可以显著提高纤维泡沫混凝土抗压强度以及抗折强度。并按本配比的发泡剂量制备泡沫混凝土,所制试样的导热系数、耐久性以及吸水率等均有较好的性能。

2、本发明中,加入了改性玻璃纤维长度为12mm,直径为9μm的单丝纤维。在实验过程中,我们对比了不同种类纤维(玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维)不同长度(6mm、9mm、12mm、15mm)不同含量(占拌合料质量的0.05%、0.10%、0.15%、0.20%)泡沫混凝土试样,经过测试,掺加玻璃纤维-12mm-0.1%的纤维泡沫混凝土性能最好。分析原因为:玻璃纤维可以增加试样的抗裂性,提高泡沫混凝土的整体性,使得泡沫混凝土的性能得以改善。

3、利用本发明生产出的纤维泡沫混凝土具备轻质、耐压、抗裂、防水、保温的功能。其可以在工厂预制板,养护好以后运至现场进行拼装;亦可在施工现场浇筑。

4、在实验过程中,用空气压缩机在0.8MPa时制备的泡沫可以达到发泡剂的要求,密度要求50kg/m3,掺入到拌合料中效果很好,制备的纤维泡沫混凝土试样的耐久性、抗压强度、抗折强度以及导热系数等较其他配比均有明显改善;且纤维泡沫混凝土试样的孔隙均匀,具有良好的保温隔热性能,将对铁路路基保温明显的改善。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。

本发明从铁路路基保温材料的耐久性出发,结合在建筑外墙保温方面应用非常广的泡沫混凝土,综合考虑耐久性与抗压强度等问题,目的是设计性能最为优化的纤维泡沫混凝土。将在建筑保温方面应用较广的泡沫混凝土应用于铁路保温,对于铁路建设与提高铁路的性能来说是非常有意义的。纤维在增强泡沫混凝土的抗压强度与抗折强度的同时,提高了泡沫混凝土的孔隙率,也就是降低了导热系数,使得其保温性能较泡沫混凝土有了很大的提高。在经过单一因素实验以及冻融循环测试之后,将性能最优的纤维泡沫混凝土用于铁路保温,并进行工厂化预制生产,提高施工效率,改善铁路工程中保温材料的耐久性问题。

在实验过程中,我们首先通过实验来确定采用何种纤维,制备不同种类纤维(玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维)、不同长度(6mm、9mm、12mm、15mm)、不同含量(占拌合料总体质量的0.05%、0.10%、0.15%、0.20%)泡沫混凝土试样进行检测,由下述数据可知,按照抗压强度均取>11MPa,抗折强度>4MPa,导热系数<0.3W/(m·K)(上述性能指标高于本行业的有关性能要求,符合行业使用规定),测得玻璃纤维在质量百分含量0.1%,长度12mm时制备的泡沫混凝土性能最优;纤维不同长度与不同种类的性质如表1、表2、表3所示。

表1聚丙烯纤维不同长度与不同种类性质

表2玻璃纤维不同长度与不同种类性质

表3玄武岩纤维不同长度与不同种类性质

上述试验中,玻璃纤维:采用盐城市星辉玻纤厂生产的改性玻璃纤维(当然也可采用其他厂家生产的同类产品)。

玄武岩纤维:采用江苏康达夫新材料科技有限公司(当然也可采用其他厂家生产的同类产品)。

聚丙烯纤维:采用上海邦维市政工程有限公司生产的改性聚丙烯纤维(当然也可采用其他厂家生产的同类产品)。

其次在确定使用玻璃纤维的基础上掺加不同比例的粉煤灰以及不同种类的水泥,以确定粉煤灰和水泥的种类和含量,如下表4所示。

表4不同水泥种类与不同粉煤灰含量(重量)的性质

上述试验中,水泥:采用河北金隅鼎鑫水泥有限公司生产的强度等级为52.5与42.5的普通硅酸盐水泥。

粉煤灰:采用华北电厂邹县发电厂的Ⅰ级粉煤灰(当然也可采用其他厂家生产的同类产品)。

经过测试,采用水泥强度等级为52.5的水泥较佳,测得该配比的纤维泡沫混凝土的物理特性:导热系数<0.25W/(m·K),吸水率为23.7%(该指标由于目前行业有关要求,满足使用要求)。通过测定,采用上述配比生产的产品,其强度性能:28d抗压强度达到14MPa,28d抗折强度达到5.5MPa;耐久性能:经25次循环以后的强度为达到10MPa。将此配比的纤维泡沫混凝土用于铁路路基保温,可以有效地解决目前铁路路基的保温与强度问题。

本实施例中的发泡剂采用广东冠生土木工程技术有限公司生产的表面活性高分子发泡剂。

制作时,按所述的配比称取各组份。

然后在搅拌机中依次加入水泥与粉煤灰,同时按质量比例称取水,搅拌机将拌合料搅拌均匀后加入纤维。在搅拌机搅拌的同时,将发泡机的出气阀关闭。将发泡剂按1:60的比例稀释均匀以后用漏斗加入到发泡机中。加入完毕之后,打开空气压缩机,当气压达到0.8MPa时即可打开出气阀发泡。此时,应用1000mL量筒称取泡沫,当泡沫密度达到50kg/m3时即符合标准。将泡沫逐渐加入到拌合料中,并不停地搅拌直至混合均匀。将拌合料倒入已刷润滑油的模具中,放到养护室养护;待到24小时以后拆模。分别养护3d、7d以及28d用于实验检测。

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