一种轻质保温混凝土及制备方法与流程

本技术涉及混凝土，尤其是涉及一种轻质保温混凝土及制备方法。

背景技术：

1、轻质混凝土，也被称作泡沫混凝土，是一种创新的轻质保温材料。它的制造过程涉及将发泡剂通过发泡机的机械系统产生丰富的泡沫，随后将这些泡沫与水泥浆混合均匀。混合后的材料可以通过发泡机的泵送系统直接浇筑到施工现场或倒入模具中成型。经过自然养护后，轻质混凝土会形成含有大量封闭气孔的结构，赋予其出色的保温性能。

2、在建筑领域，轻质混凝土常被用作屋顶的保温层。铺设保温层的主要目的是减少室内外的热量交换，提高建筑的保温效果。然而，当遇到冬春季节交替时，如果屋顶上积雪，随着温度升高，积雪会融化成水。这些水会渗透到轻质混凝土中。当温度再次下降时，混凝土内的水分会结冰，并导致体积膨胀。由于轻质混凝土内部的水分会在不同的温度下发生状态变化，这种反复的过程可能导致混凝土出现开裂现象。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种轻质、保温效果好、不易开裂的混凝土，本技术提供一种轻质保温混凝土及制备方法。

2、第一方面，本技术提供的一种轻质保温混凝土，所述混凝土按重量份包括如下原料：

3、硅酸盐水泥60～100份；

4、水150～250份；

5、碎石：100～170份；

6、河沙：200～310份；

7、聚氨酯乳液改性多孔陶粒30～45份；

8、玻璃微珠：20～30份；

9、发泡剂：4～8份；

10、聚羧酸减水剂：4～9份。

11、通过采用上述技术方案，本技术通过使用特定的原料组成和配比，能够制备出一种具有轻质、保温效果好且不易开裂的混凝土。这种混凝土不仅适用于各种需要保温和轻质的建筑结构，如屋顶、墙体、地板等，而且其制备方法也相对简单，具有较高的应用价值和市场推广潜力。本技术在制备混凝土时，添加有硅酸盐水泥、碎石、河沙、聚氨酯乳液改性多孔陶粒、玻璃微珠、发泡剂以及聚羧酸减水剂。硅酸盐水泥作为混凝土的主要胶凝材料，硅酸盐水泥与水反应形成水泥石，将骨料胶结在一起，赋予混凝土强度和耐久性。碎石和河沙是混凝土的主要骨料，提供了混凝土的结构骨架。聚氨酯乳液改性多孔陶粒的添加能够为混凝土提供较佳的轻质以及保温效果。本技术通过使用聚氨酯乳液改性多孔陶粒的表面，使多孔陶粒带有正电荷。这种聚氨酯乳液改性多孔陶粒与混凝土中的带负电荷的发泡剂相互作用，增强了多孔陶粒陶粒与混凝土基体的结合力。这种强结合力能够确保陶粒在混凝土中均匀分布并紧密结合，减少了因陶粒与混凝土界面处应力集中而导致的开裂现象。同时，多孔陶粒本身具有轻质、保温和吸音等特性，能够改善混凝土的性能。玻璃微珠的添加能够进一步提高混凝土的轻质性和保温性能。它还能够改善混凝土的流动性，使混凝土更加易于施工。发泡剂的添加不仅能够提高玻璃微珠的分散性，并且与聚氨酯乳液改性多孔陶粒之间产生静电吸引作用，较好的提高了混凝土各原料之间的结合强度，使混凝土能够长期保持稳定的状态，不易开裂。聚羧酸减水剂能够长时间内保持混凝土稳定的流动性。这些成分共同作用，使混凝土具有轻质、保温、抗裂和易于施工等特性，满足了不同建筑结构的需求。

12、可选的，所述混凝土按重量份包括如下原料：

13、硅酸盐水泥80～100份

14、水220～250份；

15、碎石：150～170份；

16、河沙：260～310份；

17、聚氨酯乳液改性多孔陶粒37.5～45份；

18、玻璃微珠：25～30份；

19、发泡剂：6～8份；

20、聚羧酸减水剂：6～9份。

21、可选的，所述聚氨酯乳液改性多孔陶粒由重量比为100：(10～15)：(5～7)：(0.1～0.3)：(5～10)：(30～40)聚氨酯预聚体、丙酮、阳离子型亲水扩链剂、催化剂、多孔陶粒以及水制得。

22、通过采用上述技术方案，本技术使用的聚氨酯乳液改性多孔陶粒能够较好的增强的结合力，其原因在于，聚氨酯乳液通过化学反应在多孔陶粒表面形成一层聚氨酯层，这层聚氨酯层带有正电荷。当这种改性陶粒与混凝土混合时，其表面的正电荷与混凝土中的带负电荷物质(如发泡剂)产生静电吸引，从而显著增强了陶粒与混凝土之间的结合力。这种强结合力确保了陶粒在混凝土中不会轻易脱落或分离，提高了混凝土的整体强度和稳定性。此外，能够加好的改善混凝土性能，具体为如下：聚氨酯乳液改性多孔陶粒的加入，使得混凝土具有更好的轻质、保温和抗裂性能。多孔陶粒本身的多孔结构就具有良好的保温效果，而聚氨酯层的形成则进一步增强了这一特性。同时，由于改性陶粒与混凝土之间的强结合力，混凝土在硬化过程中不易出现开裂现象。同时，聚氨酯乳液改性多孔陶粒的加入，能够改善混凝土的流动性和工作性，使得混凝土在施工过程中更易于浇筑、振捣和铺平。这不仅提高了施工效率，还有助于确保混凝土能够充分填满模板和结构中的每一个角落，减少因施工不当导致的应力集中和开裂现象。并且，聚氨酯乳液改性多孔陶粒的制备过程中使用的原料多为环保型材料，且其制备过程相对简单，能耗较低。同时，改性陶粒的加入可以减少混凝土中的水泥用量，从而降低对环境的影响。这些特点使得聚氨酯乳液改性多孔陶粒符合当前绿色建筑和可持续发展的理念。综上所述，聚氨酯乳液改性多孔陶粒的有益效果主要体现在增强陶粒与混凝土之间的结合力、改善混凝土性能、提高施工性以及环保与可持续性等方面。这些优势不仅提高了混凝土的使用性能和应用价值，还为建筑行业的可持续发展做出了积极贡献。

23、可选的，所述聚氨酯乳液改性多孔陶粒的制备方法为如下：

24、往聚氨酯预聚体中加入丙酮，再加入阳离子型亲水扩链剂和催化剂，并在50～60℃下反应2～3h，再加入多孔陶粒，搅拌2～4h，调ph至为7.0，再加入蒸馏水搅拌，进行乳化制得聚氨酯乳液改性多孔陶粒。

25、可选的，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡。

26、可选的，所述聚氨酯乳液改性多孔陶粒和所述玻璃微珠的重量比为(1.3～1.8)：1。

27、通过采用上述技术方案，当聚氨酯乳液改性多孔陶粒与玻璃微珠的重量比控制在(1.3～1.8)：1的范围内时，这种特定的配比能够进一步发挥两者的优势，提升混凝土的综合性能。以下是这种配比带来的有益效果：

28、优化的保温性能：聚氨酯乳液改性多孔陶粒与玻璃微珠按此比例混合时，玻璃微珠的微小颗粒填充了陶粒之间的空隙，进一步增强了混凝土的保温性能。这种组合使得混凝土在保温方面表现出色，特别适用于需要高效保温的建筑结构。玻璃微珠能够提高混凝土的密实性和强度。与聚氨酯乳液改性多孔陶粒相结合，两者共同增强了混凝土的力学性能。这种配比使得混凝土在保持轻质的同时，仍具有足够的强度和耐久性，满足建筑结构的承载要求。聚氨酯乳液改性多孔陶粒和玻璃微珠的协同作用还可以改善混凝土的工作性和施工性。它们的加入使得混凝土具有更好的流动性、和易性和可泵性，便于施工过程中的浇筑、振捣和铺平。这种配比有助于减少施工难度，提高施工效率。

29、可选的，所述阳离子型亲水扩链剂选自n-甲基二乙醇胺。

30、可选的，所述河沙的粒径为3±1mm；所述碎石粒径为20±5mm。

31、可选的，所述发泡剂为阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠。

32、第二方面，本技术提供一种轻质保温混凝土额制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

33、s1、将硅酸盐水泥水泥、水、河沙、碎石、玻璃微珠、聚羧酸减水剂混合，并搅拌均匀；

34、s2、将发泡剂、聚氨酯乳液改性多孔陶粒倒入步骤s1中制得的物料中搅拌均匀，制得所述轻质保温混凝土。

35、通过采用上述技术方案，本技术提供的轻质保温混凝土的制备方法通过高效的混合工艺、合理的材料配比以及环保的材料选择，实现了混凝土轻质、保温、施工性好、环保可持续等多重优势的结合。这不仅提高了混凝土的使用性能和应用价值，还为建筑行业的可持续发展做出了积极贡献。

36、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

37、1.本技术通过使用特定的原料组成和配比，能够制备出一种具有轻质、保温效果好且不易开裂的混凝土。这种混凝土不仅适用于各种需要保温和轻质的建筑结构，如屋顶、墙体、地板等，而且其制备方法也相对简单，具有较高的应用价值和市场推广潜力

38、2.本技术提供的轻质保温混凝土的制备方法通过高效的混合工艺、合理的材料配比以及环保的材料选择，实现了混凝土轻质、保温、施工性好、环保可持续等多重优势的结合。这不仅提高了混凝土的使用性能和应用价值，还为建筑行业的可持续发展做出了积极贡献。

39、具体实施方式

40、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

41、聚氨酯预聚体：武汉鹏垒生物科技有限公司；cas号为103837-45-2。

42、丙酮：cas号为67-64-1。

43、二月桂酸二丁基锡：cas号为77-58-7，纯度99％。

44、多孔陶粒：武汉坚凝工程材料有限公司。

45、n-甲基二乙醇胺：cas号为105-59-9，纯度99％。

46、硅酸盐水泥：cas号为1327-39-5，纯度99％。

47、玻璃微珠：灵寿县乾富矿产品加工厂。

48、聚羧酸减水剂：武汉润兴源科技有限公司。

49、十二烷基苯磺酸钠：cas号为25155-30-0，纯度99％。