一种二次发泡泡沫混凝土及其制备方法

本发明属于混凝土，具体涉及一种二次发泡泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、目前，减少环境污染、建筑节能已成为建筑业的主流发展趋势。据估计，通过密集开采和高隐含能源消耗，建筑业约占全球二氧化碳排放量的38％。随着城市化的快速推进，在可预见的未来，建筑行业的能源消耗将继续增加。在此背景下，建筑节能和建筑可持续性已在全球范围内受到广泛关注，以减轻全球变暖的排放。一般混凝土结构的密度为2360kg/m3，导热系数在0.9～4w/(m·k)，热阻比较小。而发泡水泥因其密度低，一般是200～1600kg/m3，一方面可以节约建筑材料，另一方面低密度能够降低建筑重量，且保温隔热性能较好，导热系数在0.06～0.28w/(m·k)，同时由于孔隙率高吸音能力约为0.09～0.19％，吸音效果好，防火等优越性能。这些优越的性能非常符合建筑节能的要求，逐渐成为一种人们广泛关注的一类新型节能墙体材料。

2、但是，目前泡沫混凝土存在硬化时间短，影响发泡稳定性，容易造成因自重坍落的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种二次发泡泡沫混凝土及其制备方法，本发明提供的二次发泡泡沫混凝土不会受到水泥硬化或者自重坍落的影响，具有导热系数降低，孔隙率高，生产成本较低的特点，可大量用于实际生产中。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种二次发泡泡沫混凝土，制备原料包括主料和添加剂；

4、所述主料包括骨料与矿物掺合料、水泥和水；所述骨料与矿物掺合料、水泥和水的质量比为(10～20)：(40～60)：(20～35)；

5、所述添加剂包括乳化剂、过氧化氢水溶液、生物质和微生物，所述生物质为含有过氧化氢酶的动物肝脏；所述过氧化氢水溶液的质量百分含量为25～30％；

6、所述乳化剂的质量占所述主料质量的百分比为0.5～3.5％；

7、所述过氧化氢水溶液的质量占所述主料质量的百分比为0.5～2％；

8、所述生物质的质量占所述主料质量的百分比为0.4～0.7％；

9、所述微生物的质量占所述主料质量的百分比为0.5～1％。

10、优选的，所述微生物包括乳杆菌、丙酸细菌、明串珠菌和链球菌中的一种或多种。

11、优选的，所述乳化剂包括椰油脂肪酸单乙醇酰胺、司盘60、司盘80、吐温60、吐温80和赛比克305中的一种或多种。

12、优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥42.5。

13、优选的，所述骨料与矿物掺合料中的骨料为细沙；所述骨料与矿物掺合料中的矿物掺合料包括粉煤灰、石灰石粉、沸石粉、高炉矿渣和钢渣粉中的一种或多种。

14、本发明提供了上述技术方案所述的二次发泡泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

15、(1)将水泥、骨料与矿物掺合料、水、乳化剂、过氧化氢水溶液和生物质混合进行第一次发泡，得到一次发泡泡沫混凝土；

16、(2)将所述一次发泡泡沫混凝土和微生物混合后，在模具中进行第二次发泡，得到所述二次发泡泡沫混凝土。

17、优选的，所述第一次发泡的温度为室温，时间为20s～1min，所述第一次发泡在搅拌的条件下进行，搅拌的转速为120r/min。

18、优选的，所述第二次发泡的温度为室温，时间为6～24h。

19、优选的，步骤(1)中：所述混合包括以下步骤：

20、将生物质、水和乳化剂第一混合，得到生物质乳化料液；

21、将所述骨料与矿物掺合料、水泥和生物质乳化料液第二混合，得到糊状物；

22、将所述糊状物和过氧化氢水溶液混合进行第一次发泡。

23、优选的，所述第二混合的温度为室温，时间为1min，所述第二混合在搅拌的条件下进行，搅拌的转速为80r/min。

24、本发明提供了一种二次发泡泡沫混凝土，制备原料包括主料和添加剂；所述主料包括骨料与矿物掺合料、水泥和水；所述骨料与矿物掺合料、水泥和水的质量比为(10～20)：(40～60)：(20～35)；所述添加剂包括乳化剂、过氧化氢水溶液、生物质和微生物，所述生物质为含有过氧化氢酶的动物肝脏；所述过氧化氢水溶液的质量百分含量为25～30％；所述乳化剂的质量占所述主料质量的百分比为0.5～3.5％；所述过氧化氢水溶液的质量占所述主料质量的百分比为0.5～2％；所述生物质的质量占所述主料质量的百分比为0.4～0.7％；所述微生物的质量占所述主料质量的百分比为0.5～1％。本发明提供的二次发泡泡沫混凝土中的过氧化氢水溶液与含有过氧化氢酶的动物肝脏配伍，以及含有过氧化氢酶的动物肝脏与微生物配伍，在接触时分别进行发泡，从而使本发明提供的泡沫混凝土能够进行两次发泡，而且，本发明通过添加乳化剂同时控制上述各原料的质量含量，得到的混凝土体系更接近于油状体系，相比于水性体系通常流动性好，更大的坍落度，更短的初凝时间，对孔隙率不利，本发明的油性体系硬化速度慢，具有可塑性，不容易因为自重坍落，发泡过程更加充分，从而使本发明提供的二次发泡泡沫混凝土不会受到水泥硬化或者自重坍落的影响，具有导热系数降低，孔隙率高，生产成本较低的特点，可大量用于实际生产中。

25、本发明提供了上述技术方案所述的二次发泡泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：(1)将水泥、骨料与矿物掺合料、水、乳化剂、过氧化氢水溶液和生物质混合进行第一次发泡，得到一次发泡泡沫混凝土；(2)将所述一次发泡泡沫混凝土和微生物混合后，在模具中进行第二次发泡，得到所述二次发泡泡沫混凝土。本发明提供的制备方法通过分步骤的进行两次发泡，能够确保两次发泡过程更加充分，从而使本发明提供的二次发泡泡沫混凝土不会受到水泥硬化或者自重坍落的影响，具有导热系数降低，孔隙率高，生产成本较低的特点，可大量用于实际生产中。

26、由实施例的结果表明，本发明提供的二次发泡泡沫混凝土产品的导热系数为0.032～0.037w/mk，孔隙率为72～76％，抗压强度为0.17～0.20mpa，干密度为133～142kg/m3。

技术特征：

1.一种二次发泡泡沫混凝土，其特征在于，包括主料和添加剂；

2.根据权利要求1所述的二次发泡泡沫混凝土，其特征在于，所述微生物包括乳杆菌、丙酸细菌、明串珠菌和链球菌中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的二次发泡泡沫混凝土，其特征在于，所述乳化剂包括椰油脂肪酸单乙醇酰胺、司盘60、司盘80、吐温60、吐温80和赛比克305中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的二次发泡泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥42.5。

5.根据权利要求1所述的二次发泡泡沫混凝土，其特征在于，所述骨料与矿物掺合料中的骨料为细沙；所述骨料与矿物掺合料中的矿物掺合料包括粉煤灰、石灰石粉、沸石粉、高炉矿渣和钢渣粉中的一种或多种。

6.权利要求1～5任一项所述的二次发泡泡沫混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次发泡的温度为室温，时间为20s～1min，所述第一次发泡在搅拌的条件下进行，搅拌的转速为120r/min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二次发泡的温度为室温，时间为6～24h。

9.根据权利要求6或7所述的制备方法，步骤(1)中：所述混合包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第二混合的温度为室温，时间为1min，所述第二混合在搅拌的条件下进行，搅拌的转速为80r/min。

技术总结本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种二次发泡泡沫混凝土及其制备方法。本发明提供的二次发泡泡沫混凝土，制备原料包括主料和添加剂；所述主料包括骨料与矿物掺合料、水泥和水；所述添加剂包括乳化剂、过氧化氢水溶液、生物质和微生物，所述生物质为含有过氧化氢酶的动物肝脏。本发明提供的二次发泡泡沫混凝土中的过氧化氢水溶液与含有过氧化氢酶的动物肝脏配伍，以及含有过氧化氢酶的动物肝脏与微生物配伍，在接触时分别进行发泡，从而使本发明提供的泡沫混凝土能够进行两次发泡，从而不会受到水泥硬化或者自重坍落的影响，具有导热系数低，孔隙率高，生产成本较低的特点，可大量用于实际生产中。技术研发人员：沈伯雄,韩志斌,杨奇伟,周印霄,苏立超受保护的技术使用者：河北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5