CN116199463A - 一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法 - Google Patents
一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116199463A CN116199463A CN202310235696.5A CN202310235696A CN116199463A CN 116199463 A CN116199463 A CN 116199463A CN 202310235696 A CN202310235696 A CN 202310235696A CN 116199463 A CN116199463 A CN 116199463A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cementing material
- foam concrete
- curing
- foaming agent
- air hardening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 15
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 8
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 10
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
- C04B38/106—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam by adding preformed foams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/02—Selection of the hardening environment
- C04B40/0231—Carbon dioxide hardening
- C04B40/0236—Carbon dioxide post-treatment of already hardened material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/40—Porous or lightweight materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法。包括以下步骤：S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌，制得初始料浆；S2、将发泡剂与水配制成溶液，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳的泡沫；S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，并控制体积比；S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护20min；S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于碳化釜内碳化养护，即得泡沫混凝土。本发明采用新型胶凝材料及二氧化碳发泡特殊制备工艺，结合二氧化碳养护的方式，使得制备出的泡沫混凝土具有强度高，养护时间短，能够固化封存二氧化碳，干缩率低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法。
背景技术
泡沫混凝土是将化学发泡剂或物理发泡剂发泡后加入到胶凝材料、掺合料、改性剂等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻质墙体材料。具有容重小、保温隔热性能好、隔音耐火性能好等优点，广泛应用于节能墙体材料中。
中国专利CN115180911A公开了一种泡沫混凝土及其制备方法和应用，其原料包括：固体原料、发泡剂以及外加剂。固体原料包括水泥、煤矸石和其他固废。按重量份数计，固体原料包括50-80份煤矸石、15-35份其他固废和5-15份水泥；其他固废选自粉煤灰、脱硫石膏、磷石膏、污泥、冶炼废渣、建筑垃圾、电石渣、生活垃圾、电厂固废和火山灰中至少一种。中国专利CN112028569A公开了一种泡沫混凝土配方及其制备方法与应用：水泥100～130份，轻骨料150～200份，粉煤灰30～50份，水50～80份，TPU颗粒8～30份，复合发泡剂6～16份，增稠剂0.2～0.6份。将TPU颗粒、复合发泡剂、增稠剂和水混合搅拌，搅拌至产生气泡后继续搅拌，得到泡沫溶液；将粉煤灰和轻骨料混合搅拌，然后加入水泥继续搅拌，得到混凝土浆料；将所述泡沫溶液和混凝土浆料混合搅拌后浇筑成型养护。专利CN115244019A公开了泡沫混凝土的制造方法：使用一种或多种空气夹带剂和/或通过将空气引入水性混凝土组合物中来制造空气空隙，其中所述水性混凝土组合物是基于一种或多种泡沫稳定剂、水性分散体或可再分散于水中的粉末形式的一种或多种烯属不饱和单体的保护性胶体稳定的聚合物、基于用于生产所述混凝土组合物的组分的干重20wt.％至95wt.％的水泥、可选的一种或多种填料和可选的一种或多种添加剂。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
传统泡沫混凝土用胶凝材料主要为普通水泥，水泥在初凝前，泡沫混凝土容易出现塌模的现象；传统泡沫混凝土干燥收缩率较大，易产生开裂风险；传统泡沫混凝土通常为自然养护或蒸养养护，其养护周期一般为7～28d，养护周期长，难以在短周期内获得高强度、低密度的优质产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法，以解决现有技术中泡沫混凝土易塌模、易开裂、养护周期长的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，包括以下重量份组分：气硬性胶凝材料60～80份，钢渣20～40份，水20～40份，发泡剂，所述发泡剂采用CO2进行发泡。
进一步的，所述气硬性胶凝材料比表面积为360～400m2/kg，所述钢渣比表面积为380～420m2/kg。
进一步的，所述气硬性胶凝材料由以下制备方法制得：
S1、将氧化钙含量大于52％的石灰石，二氧化硅含量大于90％的高岭土或砂岩中的一种或两种，按钙硅摩尔比1.5～2.0的比例混合；
S2、将混合后的原料粉磨至比表面积为370～450m2/kg；
S3、将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350～1400℃，在1350～1400℃下保温1～4h后，以2～5℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料。
进一步的，所述发泡剂为HTQ-1型复合动物蛋白发泡剂、植物型发泡剂及复合型发泡剂中的一种或几种。
本发明提供的一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌3-5min，充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为5～10:1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护20min；
S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于碳化釜内碳化养护，即得泡沫混凝土。
进一步的，所述S2中二氧化碳气体浓度为90％～100％，所述S5中碳化釜碳化条件为常温、二氧化碳分压为0.01～1.0MPa养护0.5～2h。。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
(1)本发明采用气硬性胶凝材料，与普通水泥相比，碳化强度高，收缩率低，保证了泡沫混凝土的强度，降低了泡沫混凝土的干燥收缩率。
(2)本发明采用二氧化碳气体发泡，保证了泡沫混凝土内部的气硬性胶凝材料可以在短时间内被碳化产生强度。
(3)本发明制备和养护过程仅需要1-3h，大大缩短了时间，提高了生产效率。
(4)本发明利用二氧化碳进行养护，通过二氧化碳发泡结合外部二氧化碳矿化养护，大大提高了泡沫混凝土对二氧化碳的吸收量，为混凝土行业实现“碳中和”探索了新的道路。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品。
实施例1
一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料：气硬性胶凝材料60份、钢渣40份、水20份。
气硬性胶凝材料的制备：将氧化钙含量为52％的石灰石，二氧化硅含量为95％的砂岩，按钙硅摩尔比1.5的比例混合；将混合后的原料粉磨至比表面积为380m2/kg；将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350℃，在1350℃下保温2h后，以5℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料，再粉磨至比表为360m2/kg。
泡沫混凝土的制备：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌4min充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接，二氧化碳气体浓度为95％，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为10:1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护20min；
S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于常温、二氧化碳分压为0.02MPa的碳化釜内碳化养护2h，即得成品。
实施例2
一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料：气硬性胶凝材料80份、钢渣20份、水30份。
气硬性胶凝材料的制备：
将氧化钙含量为53％的石灰石，二氧化硅含量为90％的砂岩，按钙硅摩尔比2.0的比例混合；将混合后的原料粉磨至比表面积为400m2/kg；将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350℃，在1350℃下保温3h后，以2℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料，再粉磨至比表为390m2/kg。
泡沫混凝土的制备：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌5min充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接，二氧化碳气体浓度为99％，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为8:1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护20min；
S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于常温、二氧化碳分压为0.05MPa的碳化釜内碳化养护1.5h，即得成品。
对比例1
一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料：气硬性胶凝材料60份、钢渣40份、水20份。
气硬性胶凝材料的制备：将氧化钙含量为52％的石灰石，二氧化硅含量为95％的砂岩，按钙硅摩尔比1.5的比例混合；将混合后的原料粉磨至比表面积为380m2/kg；将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350℃，在1350℃下保温2h后，以5℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料，再粉磨至比表为360m2/kg。
泡沫混凝土的制备：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌4min充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹空气的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为10:1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护20min；
S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于常温、二氧化碳分压为0.02MPa的碳化釜内碳化养护2h，即得成品。
对比例2
一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料：气硬性胶凝材料60份、钢渣40份、水20份。
气硬性胶凝材料的制备：将氧化钙含量为52％的石灰石，二氧化硅含量为95％的砂岩，按钙硅摩尔比1.5的比例混合；将混合后的原料粉磨至比表面积为380m2/kg；将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350℃，在1350℃下保温2h后，以5℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料，再粉磨至比表为360m2/kg。
泡沫混凝土的制备：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌4min充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹空气的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为10:1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护24h；
S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于常温、二氧化碳分压为0.02MPa的碳化釜内碳化养护2h，即得成品。
对比例3
一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料：气硬性胶凝材料80份、钢渣20份、水30份。
气硬性胶凝材料的制备：
将氧化钙含量为53％的石灰石，二氧化硅含量为90％的砂岩，按钙硅摩尔比2.0的比例混合；将混合后的原料粉磨至比表面积为400m2/kg；将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350℃，在1350℃下保温3h后，以2℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料，再粉磨至比表为390m2/kg。
泡沫混凝土的制备：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌5min充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接，二氧化碳气体浓度为99％，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为8:1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护20min；
S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，普通养护1.5h，即得成品。
对比例4
一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，包括以下重量份数的原料：气硬性胶凝材料80份、钢渣20份、水30份。
气硬性胶凝材料的制备：
将氧化钙含量为53％的石灰石，二氧化硅含量为90％的砂岩，按钙硅摩尔比2.0的比例混合；将混合后的原料粉磨至比表面积为400m2/kg；将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350℃，在1350℃下保温3h后，以2℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料，再粉磨至比表为390m2/kg。
泡沫混凝土的制备：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌5min充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹空气的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为8:1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护110min；
按照JG/T 266-2011《泡沫混凝土》测定泡沫混凝土的干密度和抗压强度。GB/T11969-2020《蒸压加气混凝土性能试验方法》测定泡沫混凝土的干燥收缩率。将泡沫混凝泥土试块在55℃的烘箱中烘干至恒重，用振动磨粉磨后，在500℃的电炉中煅烧至恒重，然后再在900℃的电炉中煅烧至恒重，取前后两次质量差计算泡沫混凝泥土的固碳量。结果如表1所示：
表1
由实施例1和对比例1可知，采用空气发泡，在较短时间内泡沫混凝土无法实现硬化拆模；由实施例1和对比例2可知，采用空气发泡，虽然延长恒温恒湿养护时间可以进行拆模，但泡沫混凝土内部碳化程度较低，影响最终强度；由实施例2和对比例3可知，不在碳化釜内进行碳化养护，泡沫混凝土的强度和固碳量均较低。由实施例2和对比例4可知，采用空气发泡并且不再碳化釜内养护，泡沫混凝土强度很低，无法使用。由实施例1-2和对比例2-3可知，同时使用二氧化碳发泡和二氧化碳碳化釜较单独使用二氧化碳发泡和二氧化碳碳化釜相比，具有联合作用。综上所述，需要二氧化碳发泡和二氧化碳碳化釜的联合作用才能制备出性能优异的泡沫混凝土。
Claims (6)
1.一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，其特征在于，包括以下重量份组分：气硬性胶凝材料60~80份，钢渣20~40份，水20~40份，发泡剂，所述发泡剂采用CO2进行发泡。
2.根据权利要求1所述的一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，其特征在于，所述气硬性胶凝材料比表面积为360~400m2/kg，所述钢渣比表面积为380~420m2/kg。
3.根据权利要求1所述的一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，其特征在于，所述气硬性胶凝材料由以下制备方法制得：
S1、将氧化钙含量大于52%的石灰石，二氧化硅含量大于90%的高岭土或砂岩中的一种或两种，按钙硅摩尔比1.5~2.0的比例混合；
S2、将混合后的原料粉磨至比表面积为370~450m2/kg；
S3、将粉磨后的原料在高温炉中由常温以10℃/min的速度升温至1350~1400℃，在1350~1400℃下保温1~4h后，以2~5℃/min的降温速率降至常温，得到气硬性胶凝材料。
4.根据权利要求1所述的一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土，其特征在于，所述发泡剂为HTQ-1型复合动物蛋白发泡剂、植物型发泡剂及复合型发泡剂中的一种或几种。
5.一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将气硬性胶凝材料、钢渣、水放入搅拌机中搅拌3-5min，充分混合制得初始料浆；
S2、将发泡剂与水按体积比为1:50配制成溶液，将发泡机进气孔与二氧化碳气瓶连接，利用发泡剂机将发泡剂制成包裹二氧化碳气体的泡沫；
S3、将初始料浆与泡沫快速均匀混合，制得混合浆料，控制泡沫体积与初始料浆体积比为5~10: 1；
S4、将搅拌后的混合料浆浇筑至模具中，将模具置于恒温恒湿养护室中养护20min；
S5、将预养护后的泡沫混凝土脱模，置于碳化釜内碳化养护，即得泡沫混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，所述S2中二氧化碳气体浓度为90%~100%，所述S5中碳化釜碳化条件为常温、二氧化碳分压为0.01~1.0MPa养护0.5~2h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310235696.5A CN116199463A (zh) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310235696.5A CN116199463A (zh) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116199463A true CN116199463A (zh) | 2023-06-02 |
Family
ID=86512819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310235696.5A Pending CN116199463A (zh) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116199463A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118373649A (zh) * | 2024-06-24 | 2024-07-23 | 北京工业大学 | 低密度高强固碳泡沫混凝土及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3031200A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | United States Gypsum Company | Lightweight foamed cement, cement board, and methods for making same |
| CN113968701A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-25 | 山东汉博昱洲新材料有限公司 | 一种co2驱动固结的轻质混凝土及其制备方法 |
| CN114656207A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-24 | 广东省建筑材料研究院有限公司 | 一种基于钙渣碳化的泡沫混凝土及其制备方法 |
| CN115180907A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-14 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种新型泡沫混凝土的制备方法 |
| CN115521127A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-27 | 武汉建筑材料工业设计研究院有限公司 | 一种加气混凝土及其制备方法 |
| CN115650606A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-31 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种气硬性胶凝材料及其制备无机人造石的方法 |
-
2023
- 2023-03-13 CN CN202310235696.5A patent/CN116199463A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3031200A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | United States Gypsum Company | Lightweight foamed cement, cement board, and methods for making same |
| CN113968701A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-25 | 山东汉博昱洲新材料有限公司 | 一种co2驱动固结的轻质混凝土及其制备方法 |
| CN114656207A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-24 | 广东省建筑材料研究院有限公司 | 一种基于钙渣碳化的泡沫混凝土及其制备方法 |
| CN115180907A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-14 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种新型泡沫混凝土的制备方法 |
| CN115521127A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-27 | 武汉建筑材料工业设计研究院有限公司 | 一种加气混凝土及其制备方法 |
| CN115650606A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-31 | 华润水泥技术研发有限公司 | 一种气硬性胶凝材料及其制备无机人造石的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118373649A (zh) * | 2024-06-24 | 2024-07-23 | 北京工业大学 | 低密度高强固碳泡沫混凝土及其制备方法 |
| CN118373649B (zh) * | 2024-06-24 | 2024-08-20 | 北京工业大学 | 低密度高强固碳泡沫混凝土及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113956070B (zh) | 水泥窑尾气碳化免蒸压加气混凝土墙材制品及其制备方法 | |
| CN111423160B (zh) | 一种轻质地聚物保温材料及其制备方法 | |
| CN105541384B (zh) | 一种超轻泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN104193263B (zh) | 利用建筑废料制备环保保温砌块的方法 | |
| CN108341647A (zh) | 一种加气混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN101581131B (zh) | 一种免蒸压加气混凝土砌块及制造方法 | |
| CN102079648A (zh) | 玻化微珠保温砌块或隔墙板及其制作方法 | |
| CN115180907B (zh) | 一种泡沫混凝土的制备方法 | |
| CN107445538A (zh) | 一种免蒸压泡沫混凝土材料及其制备方法 | |
| CN108546151B (zh) | 一种轻质免蒸养发泡墙体材料及其制备方法 | |
| CN108298891A (zh) | 一种新型环保砖及其制备方法 | |
| CN108439887A (zh) | 一种泡沫混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN112811880A (zh) | 一种高强度发泡混凝土的制备方法 | |
| CN108640631A (zh) | 一种用等离子改性废旧橡胶粉-碳纤维增强陶粒制备蒸压加气混凝土砌块的方法 | |
| CN106278102A (zh) | 一种利用镍渣进行石膏增韧的方法及其制品 | |
| CN116199463A (zh) | 一种利用气硬性胶凝材料制备的泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN114230299B (zh) | 一种全固废高性能轻质材料及其制备方法与应用 | |
| CN110835247B (zh) | 一种乳化沥青与水泥复合胶凝材料固化淤泥免烧陶粒 | |
| CN112250467B (zh) | 一种海泡石加气混凝土砌块及其制备工艺 | |
| CN114890809A (zh) | 一种钢渣基高固碳量免蒸压型加气混凝土及其制备方法 | |
| CN115432982B (zh) | 一种加气混凝土的制备方法 | |
| CN113277806A (zh) | 一种干混界面砂浆 | |
| CN108609988B (zh) | 一种利用萤石选矿废渣-石英尾渣生产加气混凝土砌块的方法 | |
| CN101244582A (zh) | 一种制备蒸压加气砌块新工艺及其方法 | |
| CN116023104B (zh) | 一种固废制备的高强度矿化加气砌块及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |