用于制备阻裂增韧泡沫混凝土的组合物、混凝土以及制备方法和应用与流程

本发明涉及建筑材料领域，具体地，涉及用于制备阻裂增韧泡沫混凝土的组合物、混凝土以及制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，国家的能源形势不容乐观，建筑行业耗能严重，开发新型节能材料势不可挡。泡沫混凝土作为一种新型节能材料，凭借其自身的性能，近年来开始广泛应用于保温墙体、管道回填、挡土墙等。但泡沫混凝土还存在易开裂、收缩变形大、强度低、韧性小等缺陷，使得其应用受到限制。

2、cn113493340a公开了一种磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料，由以下原料重量组成：镁化物60-90份，活性发泡剂1-8份，绵密型引气剂0.1-0.3份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-1份，复合缓凝剂5-15份，磷酸盐20-30份，石英砂75-125份，耐水剂0.5-2份，ph稳定剂5-8份。该磷酸镁基泡沫混凝土保温隔热材料具有早期强度高、流动性好、孔隙均匀、阻热性优越、易于施工、毒性低、不易燃、环保节能的特点。

3、cn112679185a公开了一种石膏基泡沫混凝土及其制备方法，所述石膏基泡沫混凝土，按照重量份数计，包括，石膏50-65份、硅酸盐水泥22-28份、硫铝酸盐水泥1-2份、生石灰和/或熟石灰1-2份、粉煤灰13-18份、si0，气凝胶4-8份、氧化石墨烯0.2-0.4份、减水剂0.2-0.4份、防水剂0.05-0.1份、发泡剂0.09-0.2份，各组分在特定配比下发挥协同作用，能够显著提高石膏基泡沫混凝土的耐水性，使得石膏基泡沫混凝土的吸水率明显降低。

4、cn113511873a公开了一种高强度泡沫轻质混凝土的制备方法，按照重量份数计算，包括如下组分：钛石膏粉50～55份，矿渣粉18～22份，硅酸盐水泥20～25份，稳泡剂1～1.5份，水泥发泡剂1～1.5份，减水剂0.5～0.8份，氮掺杂二氧化硅0.8～1.2份，纳米氧化锌粉末0.5～0.8份，该现有技术通过计算公式精确控制水和钛石膏粉、矿渣粉以及硅酸盐水泥加入量，从而精确控制泥浆湿容重，使发泡混凝土中的开放的气孔率大大减少，提高发泡混凝土的强度和抗渗性能。

5、但是，这些现有技术均未针对泡沫混凝土的开裂性能以及韧性等进行研究。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有泡沫混凝土存在的易开裂、强度低、韧性小等缺陷，提供一种具有良好的韧性、抗开裂同时兼备良好力学性能的泡沫混凝土。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于制备阻裂增韧泡沫混凝土的组合物，该组合物中含有独立保存或两者及以上混合保存的以下组分：

3、硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、纤维材料、发泡剂、减水剂、水；

4、在所述组合物中，所述硅酸盐水泥的含量为84-107重量份，所述粉煤灰的含量为14-44重量份，所述硅灰的含量为25-32重量份，所述可再分散性乳胶粉的含量为0.2-0.4重量份，所述纤维材料的含量为0.22-0.33重量份，所述发泡剂的含量为1.6-3.2重量份，所述减水剂的含量为0.42-1重量份，所述水的含量为69-92重量份；

5、所述纤维材料为尼龙基合成纤维和聚乙烯醇纤维的组合，且所述尼龙基合成纤维和所述聚乙烯醇纤维的含量重量比为1：0.8-1.8。

6、本发明的第二方面提供一种制备阻裂增韧泡沫混凝土的方法，该方法应用前述第一方面中所述的组合物进行，包括：

7、(1)将减水剂与水进行第一混合，得到混合物i；

8、(2)将所述混合物i与组分a进行第二混合，得到混合物ii；所述组分a中含有硅酸盐水泥、粉煤灰和硅灰；

9、(3)将所述混合物ii与组分b进行第三混合，得到混合物iii；所述组分b中含有发泡剂；

10、(4)将所述混合物iii与组分c进行第四混合，得到所述阻裂增韧泡沫混凝土；所述组分c中含有可再分散性乳胶粉和纤维材料。

11、本发明的第三方面提供一种由前述第二方面中所述的方法制备得到的阻裂增韧泡沫混凝土。

12、本发明的第四方面提供一种前述第三方面中所述的阻裂增韧泡沫混凝土在道路与隧道工程中的应用。

13、本发明通过控制粉煤灰的用量以充分利用其“滚珠效应”达到改善泡沫混凝土的和易性，通过控制硅灰的用量以使得其微集料填充效应得到最大程度地发挥，从而进一步改善泡沫混凝土的力学性能；同时本发明还通过加入特定量的可再分散性乳胶粉以生成聚合物网状膜结构，改善泡沫混凝土的内部结构使其韧性得到提高；通过采用特定配比的尼龙基合成纤维与聚乙烯醇纤维以进一步提高泡沫混凝土的韧性，并配合特定量的其它组分以获得一种具有良好的韧性、抗裂性能以及高强度等优点的泡沫混凝土。

技术特征：

1.一种用于制备阻裂增韧泡沫混凝土的组合物，其特征在于，该组合物中含有独立保存或两者及以上混合保存的以下组分：

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述硅酸盐水泥选自p.o42.5普通硅酸盐水泥、p.o52.5r硅酸盐水泥中的至少一种；和/或，

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述可再分散性乳胶粉选自苯丙乳胶粉、纯丙乳胶粉、eva乳胶粉中的至少一种；和/或，

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述发泡剂为松香基发泡剂；和/或

5.一种制备阻裂增韧泡沫混凝土的方法，其特征在于，该方法应用权利要求1-4中任意一项所述的组合物进行，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一混合的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且搅拌的转速为60-70rpm，温度为20-40℃，时间为1-2min；和/或；

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第三混合的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且搅拌的转速为2800-3000rpm，温度为20-40℃，时间为2-3min。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述第四混合的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且搅拌的转速为2500-3000rpm，温度为20-40℃，时间为1-2min。

9.由权利要求5-8中任意一项所述的方法制备得到的阻裂增韧泡沫混凝土。

10.权利要求9所述的阻裂增韧泡沫混凝土在道路与隧道工程中的应用。

技术总结
本发明涉及建筑材料领域，公开了一种用于制备阻裂增韧泡沫混凝土的组合物、混凝土以及制备方法和应用。该组合物中含有独立保存或两者及以上混合保存的以下组分：硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、可再分散性乳胶粉、纤维材料、发泡剂、减水剂、水。本发明提供的泡沫混凝土具有良好的韧性、抗裂性能以及高强度等优点，适用于隧道工程的衬砌填充、矿洞与隧道回填、道路工程。

技术研发人员：李春宝,赵罡,李安,孙云峰,郑健,马本特,曹慧,张京元,冯瑞涛
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15