一种白云岩粉泡沫轻质土及其制备方法与流程

本申请涉及轻质土，主要涉及一种白云岩粉泡沫轻质土及其制备方法。

背景技术：

1、白云岩主要由白云石camg(co3)2组成，常混入有石英、长石、方解石或粘土等矿物，而白云石的晶体结构与方解石相似，用途较为类似。目前白云岩在水泥混凝土中主要作为骨料或机制砂进行使用，而白云岩粉是由白云岩在破碎、生产机制砂或切割白云岩石材的过程中，收集的粉尘得到的粉料。目前白云岩粉的再利用途径较少，一般弃置堆存，堆存不但占用大量土地，在干燥后遇风还会形成扬尘和雾霾，如果排入水体又会污染环境并破坏生态系统，因此所造成的环境污染问题愈加严重。

2、在众多废弃矿物的应用研究中，由于石灰石粉获取容易、储量多、分布广、价格低廉以及具有优异的表面性能等特点，其研究成果和用量都是最多的。而相比较而言，虽然国内外均有对于白云岩粉研究的相关文献记载，但是研究的深度和广度都十分有限。关于白云岩粉的利用问题，大多数的研究的方向都是将白云岩粉应用在工程领域，与混凝土或水泥组成新的胶凝体系。作为替代粉煤灰的矿物掺和料，白云岩粉也可以起到改善混凝土流动度，减少水泥用量和降低水化热的作用。

3、现有规范《用于水泥、砂浆和混凝土中的石灰石粉》（gb/t 35164-2017）和《石灰石粉混凝土》（gb/t 30190-2013）都只明确了石灰石粉的应用技术要求。现有使用到石粉的泡沫轻质土中，中国发明专利cn113754371a虽然利用石粉制备了泡沫轻质土，但其所用的石粉来源较为多杂。中国发明专利cn105481467a中所用石粉则是磨细大理石粉或磨细石灰石粉，其成分主要为碳酸钙。

4、以上的研究和应用多以石灰石粉为主，且多应用在普通混凝土中，但石灰石粉与白云岩粉的性质有较大区别，对于白云岩粉使用的参考意义不大。白云岩粉在作为水泥混凝土掺和料使用时，由于矿物成分多，其强度普遍低于同掺量的石灰石粉，在普通混凝土中的掺量十分有限，导致其使用受到限制。因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种白云岩粉泡沫轻质土及其制备方法，旨在解决现有大掺量白云岩粉在混凝土强度偏低的问题。

2、本申请的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种白云岩粉泡沫轻质土，其中，原料包括：

4、（1）固体材料，固体材料按照质量百分比计算，包括以下组分：

5、白云岩粉40%-70%、水泥5%-30%、矿粉10%-50%、粉煤灰0%-10%、石膏2%-10%；

6、（2）水，水与固体材料的质量比为0.5-0.7:1；

7、（3）泡沫，泡沫是由发泡剂通过稀释水稀释形成泡沫液，然后通过向泡沫液中通入空气所形成的；所述泡沫中所含的所述稀释水的水量不包括在或不计算在所述水的量中；

8、所述泡沫的用量足以使得气泡的体积占了由所有的原料混合之后所获得的湿的泡沫轻质土组合物的总体积的比例为40-75%。

9、本申请提供的白云岩粉泡沫轻质土中，可使用较大掺量的白云岩粉，白云岩粉能够为水化反应的结晶提供凝结核，有利于形成早期强度，同时通过微集料效应抵抗泡沫轻质土的开裂，利用硫酸盐协同激发效果来进一步提高强度。通过本申请的调整应用，保证了白云岩粉在大掺量下仍能保持足够的强度，既减少了水泥的使用量，降低了泡沫轻质土的成本，又实现了废弃白云岩粉等固废的资源化利用，能够缓解白云岩粉对环境的污染。

10、进一步地，所述白云岩粉为白云岩破碎、生产机制砂或切割白云岩石材过程所收集的粉尘时所产生的粉料；

11、所述白云岩粉的45um筛余量小于45%，含水量不大于1%。白云岩粉筛余量过大，白云岩粉的颗粒粗，难以在胶凝材料中起到足够的晶核作用，在泡沫轻质土中还容易沉淀造成分层，而且白云岩粉的掺量大，含水量高易结团，不利于储存和生产下料，容易对凝结时的晶核作用发挥产生影响。通过控制白云岩粉的筛余量以及含水量，有利于晶核作用的发挥，有利于提高白云岩粉的凝结性能，提高强度。

12、进一步地，所述水泥为符合《通用硅酸盐水泥》gb175的普通硅酸盐水泥p·o42.5或p·o42.5r。通过白云岩粉与其余组分搭配使用，使制得的泡沫轻质土能够达到在大掺量白云岩粉下，实现高强度的目的。

13、进一步地，所述矿粉为选自《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》gb/t18046中定义的s75矿粉、s95矿粉、s105矿粉中的一种或多种。在本申请中，矿粉可以起到替换部分水泥的作用，减少水泥用量，进一步降低白云岩粉泡沫轻质土的材料成本，通过与石膏一起搭配使用，能够提高白云岩粉泡沫轻质土的强度。

14、进一步地，所述粉煤灰为符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》gb/t 1596中f类ⅱ级灰。

15、进一步地，所述石膏为脱硫石膏和磷石膏中的一种或两种。

16、进一步地，所述发泡剂按照质量份数计算，包括以下组分：

17、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠30-50份、α-烯烃磺酸钠25-40份、三乙醇胺5-15份、十二烷基硫酸钠15-25份、纤维素0.1-0.3份；

18、所述纤维素为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种以上；

19、所述发泡剂的稀释倍数为40-150倍，所述泡沫的标准密度为48-52kg/m3。

20、第二方面，本申请提供一种如第一方面所述的白云岩粉泡沫轻质土的制备方法，其中，包括以下步骤：

21、1）按比例称取固体材料、发泡剂、稀释水和水备用；

22、2）将发泡剂加稀释水稀释获得泡沫液，然后通过向泡沫液中通入空气，获得泡沫；

23、3）先将固体材料与水搅拌混合均匀；然后加入泡沫继续搅拌混合均匀，获得湿的泡沫轻质土组合物。

24、进一步地，所述制备方法还包括以下步骤：

25、将所述湿的泡沫轻质土组合物在基底的表面上铺展并固化，获得所述白云岩粉泡沫轻质土。

26、进一步地，在步骤3）中所制备的湿的泡沫轻质土组合物的湿密度为500-1000kg/m3。

27、有益效果：本申请通过对原料的组分进行调控，白云岩粉能够大掺量地加入泡沫轻质土中，一方面白云岩粉能够为水化反应的结晶提供凝结核，有利于形成早期强度，另一方面在泡沫轻质土中产生微集料效应，有利于抵抗泡沫轻质土的开裂，同时利用硫酸盐协同激发效果来进一步提高强度。通过本申请的调整应用，保证了白云岩粉在大掺量下仍能保持足够的强度，既减少了水泥的使用量，降低了泡沫轻质土的成本，又实现了废弃白云岩粉等固废的资源化利用，能够缓解白云岩粉对环境的污染。

技术特征：

1.一种白云岩粉泡沫轻质土，其特征在于，原料包括：

2.根据权利要求1所述的白云岩粉泡沫轻质土，其特征在于，所述白云岩粉为白云岩破碎、生产机制砂或切割白云岩石材过程所收集的粉尘时所产生的粉料；

3.根据权利要求1所述的白云岩粉泡沫轻质土，其特征在于，所述水泥为符合《通用硅酸盐水泥》gb175的普通硅酸盐水泥p·o42.5或p·o42.5r。

4.根据权利要求1所述的白云岩粉泡沫轻质土，其特征在于，所述矿粉为选自《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》gb/t 18046中定义的s75矿粉、s95矿粉、s105矿粉中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的白云岩粉泡沫轻质土，其特征在于，所述粉煤灰为符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》gb/t 1596中f类ⅱ级灰。

6.根据权利要求1所述的白云岩粉泡沫轻质土，其特征在于，所述石膏为脱硫石膏和磷石膏中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的白云岩粉泡沫轻质土，其特征在于，所述发泡剂按照质量份数计算，包括以下组分：

8.一种如权利要求1-7任一项所述的白云岩粉泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的白云岩粉泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括以下步骤：

10.根据权利要求8所述的白云岩粉泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，在步骤3）中所制备的湿的泡沫轻质土组合物的湿密度为500-1000kg/m3。

技术总结本申请涉及轻质土技术领域，公开了一种白云岩粉泡沫轻质土及其制备方法。其中的白云岩粉泡沫轻质土的原料包括：（1）固体材料，固体材料按照质量百分比计算，包括以下组分：白云岩粉40%‑70%、水泥5%‑30%、矿粉10%‑50%、粉煤灰0%‑10%、石膏2%‑10%；（2）水，水与固体材料的质量比为0.5‑0.7:1；（3）泡沫，泡沫气泡率为40‑75%。本申请通过合适的原料配合，所提供的白云岩粉泡沫轻质土在大掺量白云岩粉下仍能保持足够的强度，既减少了水泥的使用量，降低了泡沫轻质土的成本，又实现了废弃白云岩粉等固废的资源化利用，能够缓解白云岩粉对环境的污染。技术研发人员：汪建斌,稂合清,李志锐受保护的技术使用者：广东鑫唐宋工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18