一种珊瑚砂泡沫流动固化环保材料的制备方法与流程

本发明涉及岩土工程及材料工程领域，尤其涉及一种珊瑚砂泡沫流动固化环保材料的制备方法。

背景技术：

目前，南海岛礁建设中采用海运将内地砂石等运送过去当作建设材料。此外，南海地理位置特殊，陆地范围更是有限，对于南海生活垃圾处理十分不便，大都采用运回大陆处理，两者运费等耗时耗力；也有做生活垃圾焚烧处理，但焚烧产物也是难以处理，没有足够场地进行填埋。

工程建设中，“三背回填”中的等边角回填一直难以较好地解决，需要填充材料具有高流动度且施工方便。此外，岛礁场地有限，飞行器停靠不能建设足够安全系数的滑行跑道，阻滑坑的设置成为必须。阻滑坑为飞行器停靠最后的保障，也是意外情况停靠的保证。阻滑坑类似于一个沙坑，需要填充一种强度较低且不易流失的材料。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的是提供一种珊瑚砂泡沫流动固化环保材料的制备方法，能够充分利用南海当地丰富的珊瑚砂矿物资源以及南海生活垃圾焚烧底灰。

技术方案：本发明包括以下步骤：

(1)取南海原始级配珊瑚砂；

(2)取南海生活垃圾焚烧底灰，与珊瑚砂互补级配；

(3)将发泡剂与水配好搅匀后得到稀释后的发泡剂；

(4)将水泥、珊瑚砂、水投入搅拌机设备中，搅拌均匀，得到均匀混合物；

(5)取步骤(2)焚烧的底灰与步骤(4)获得的混合物搅拌均匀；

(5)利用发泡机将稀释后的发泡剂充分发泡，将泡沫投入拌合设备中与步骤(5)获得的混合物搅拌至均匀；

(7)步骤(6)搅拌开始时，将减水剂投入拌合设备中，均匀拌合即可。

所述步骤(1)中的原始级配珊瑚砂为南海耙吸或绞吸集料，其粒径小于5mm，就地取材、工程应用简单方便。

所述步骤(2)中的底灰粒径小于10mm，从而保证粗集料不能过多且不能过大。

所述步骤(3)中的发泡剂采用物理发泡剂。

所述步骤(7)中的减水剂采用0.05％的聚羧酸高效减水剂。

有益效果：本发明采用的珊瑚砂能够就地取材，大量缩短工程周期，减小工程造价，制作工艺简单方便，工程应用前景好；生活垃圾焚烧底灰不仅与珊瑚砂级配互补，更解决南海场地有限，生活垃圾难以处理等问题；制得的材料具有轻质、低强度、超高孔隙率、高吸能、流动度大等特点，使得材料施工方便且不需要碾压，对边角等不易施工处施工有很大优势。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的珊瑚砂泡沫流动材料的配方如表1所示(净水灰比不包括发泡剂稀释所需用水)：

表1珊瑚砂泡沫流动材料配方

其中水泥是普通硅酸盐水泥(pii42.5r)，材料强度增长更快，对于急时建设有重要意义；发泡剂为物理发泡剂；珊瑚砂为南海“耙吸”或“绞吸”集料，其粒径小于5mm；生活垃圾焚烧底灰粒径一般分布在2～20mm，实验过程中删除10mm以上部分，就地取材，绿色环保。

如图1所示，本发明包括以下步骤：

1、取南海“耙吸”或“绞吸”原始级配珊瑚砂，其粒径小于5mm，就地取材、工程应用简单方便；

2、取南海生活垃圾焚烧底灰，粒径小于10mm，与珊瑚砂互补级配，且占比较小，粗集料较少；

3、将发泡剂与水配好搅匀后得到稀释后的发泡剂；

4、将水泥、珊瑚砂、水按质量比1:1.5:0.25投入搅拌机设备中，均匀搅拌5min，得到均匀混合物；

5、取步骤(2)焚烧的底灰，按10％的比例与步骤(4)获得的混合物搅拌均匀；

6、利用发泡机将稀释后的发泡剂充分发泡，将泡沫投入拌合设备中与步骤(5)的混合物拌合至均匀；

7、步骤(6)搅拌开始时将0.05％的聚羧酸高效减水剂投入拌合设备中，均匀拌合5min即可。

珊瑚砂泡沫流动固化环保材料由于大孔隙原因，级配不再需要骨料的骨架作用，粗骨料过大或者过多均会导致粗颗粒下沉以及泡沫的上浮，系统的不均匀性使得材料强度降低、性能下降。但完全舍弃粗骨料全部使用细骨料时，级配太差，无粗骨料支撑作用，对抗压强度等有一定影响。珊瑚砂泡沫流动固化环保材料组成为：少量粗颗粒为核心基础颗粒，泡沫珊瑚胶砂为填充料，两者组成一个个单元，多个单元堆积形成泡沫流动固化材料，实际表现为粗骨料悬浮在泡沫珊瑚胶砂中。

由此，珊瑚砂粒径小于5mm满足材料要求，此外，生活垃圾焚烧底灰根据垃圾不同粒径有所不同，主要分布在2～20mm，本材料要求粗集料不能过多且不能过大，故要求底灰粒径小于10mm，且掺量控制在10％左右。

制得的珊瑚砂泡沫流动固化环保材料可做“三背回填”等边角填充料：其流动性大，具有很强的工作性和适应性，对边角处不宜施工等地回填效果甚佳；可做机场阻滑坑等特殊建筑：如沙坑一般为飞行器最后停靠保障，又具有一定强度，保证材料“风吹不走、雨刮不掉”；可做轻质材料：轻质，密度小，能大大减轻结构自重，提高承载力；可做隔音材料：多微孔，含有大量气泡，能够吸收周围环境的噪音，起到良好的隔音效果。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种珊瑚砂泡沫流动固化环保材料的制备方法，包括：取南海原始级配珊瑚砂与南海生活垃圾焚烧底灰；将发泡剂稀释；将水泥、珊瑚砂、水、底灰投入搅拌机中，得到均匀混合物；利用发泡机将稀释后的发泡剂充分发泡，将泡沫投入拌合设备中与上述混合物搅拌至均匀；搅拌开始时，将减水剂投入拌合设备中，均匀拌合即可。本发明采用的珊瑚砂能够就地取材，大量缩短工程周期，减小工程造价，制作工艺简单方便，工程应用前景好；生活垃圾焚烧底灰不仅与珊瑚砂级配互补，更解决南海场地有限，生活垃圾难以处理等问题；制得的材料具有轻质、低强度、高吸能、流动度大等特点，使得材料施工方便且不需要碾压，对边角等不易施工处施工有很大优势。

技术研发人员：钱春杰;曾志军;张瑞坤;王伟;石名磊
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2018.08.27
技术公布日：2019.01.08