一种轻质混凝土的制作方法

1.本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种轻质混凝土。


背景技术：

2.混凝土是现在社会各种建设项目中最常用的建筑材料之一，由于其具有制造简单、经济实惠、强度高、耐久好等优点，已广泛应用在各类建筑所需的环节中。
3.但普通混凝土也存在保温性能相对较差、自重较大的缺点。有些建筑部位不要过高的强度，只需要填充材料即可，因此普通混凝土不适合用在这种部位。例如有的隔墙板中间的空腔需要浇筑一些轻质材料，该材料需要重量轻，导热系数低，同时具有一定的强度即可，这就需要一种特殊的混凝土来实现这种效果。
4.轻质混凝土是一种容重相较于普通混凝土降低的特殊混凝土材料，具有轻质、保温的优点，且具有优异的再加工性能。轻质混凝土通常是通过化学或物理方法将气体引入普通混凝土浆体中，经过合理养护成型，在内部形成大量封闭气孔的方法制备而成。用这种方法制备的轻质混凝土也称发泡混凝土，其往往存在强度不足，或者容易塌泡导致成型后的材料不均匀的缺点。也有方法采用轻质骨料代替砂石等重质骨料，从而制备轻质混凝土。这种方法制备的轻质混凝土往往容重偏高，失去了轻质的意义。
5.容重、强度和保温性能是用于表征轻质混凝土品质的重要指标，但上述性能存在一定矛盾之处，现有轻质混凝土往往难以兼顾，使得轻质混凝土的应用受到一定限制。因此，研究一种兼具重量轻、强度高和导热系数低的优点的轻质混凝土具有重要意义。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种轻质混凝土。该混凝土具有重量轻、强度高、导热系数低等优点，可以广泛用在对强度要求不高的各类建筑部位。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.本发明提供一种轻质混凝土，包括如下重量百分比的原料组分：
[0009][0010]
本发明中，石英粉为骨料，玻化微珠和陶粒为轻质骨料；发泡剂的加入会使得成型的材料中存在很多微小的气泡，气泡的存在可以降低整个材料体系的导热系数；石墨材料可在气泡壁上形成微观石墨结构，起到阻挡热辐射传导的作用；通过气泡与石墨的配合，能够使得到的轻质混凝土的导热系数极大降低；稳泡剂能够使得气泡在材料中稳定存在，也保障了导热系数的稳定；水泥增强剂的引入，使得气泡壁的强度得以增强；可再分散乳胶粉可提高混凝土的内聚力，提高强度；纤维素醚可起到保水和调节粘度的作用。本发明通过各组分在特定的比例下协同配合，从而得到了一种重量轻、强度高、导热系数低的轻质混凝土材料。
[0011]
本发明中，所述水泥的重量百分比为12
‑
30％；例如可以是12％、13％、15％、16％、18％、20％、22％、23％、25％、26％、28％或30％等。
[0012]
所述石英粉的重量百分比为15
‑
30％；例如可以是15％、16％、18％、20％、22％、23％、25％、26％、28％或30％等。
[0013]
所述玻化微珠的重量百分比为2
‑
8％；例如可以是2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％或8％等。
[0014]
所述陶粒的重量百分比为25
‑
45％；例如可以是25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％或45％等。
[0015]
所述石墨的重量百分比为0.1
‑
0.5％；例如可以是0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％等。
[0016]
所述发泡剂的重量百分比为0.05
‑
0.2％；例如可以是0.05％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％或0.2％等。
[0017]
所述稳泡剂的重量百分比为0.1
‑
0.3％；例如可以是0.1％、0.12％、0.15％、0.18％、0.2％、0.22％、0.25％、0.28％或0.3％等。
[0018]
所述水泥增强剂的重量百分比为0.1
‑
0.3％；例如可以是0.1％、0.12％、0.15％、0.18％、0.2％、0.22％、0.25％、0.28％或0.3％等。
[0019]
所述可再分散乳胶粉的重量百分比为0
‑
1％；例如可以是0％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等。
[0020]
所述纤维素醚的重量百分比为0
‑
0.2％；例如可以是0％、0.02％、0.05％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％或0.2％等。
[0021]
所述减水剂的重量百分比为0
‑
0.1％；例如可以是0％、0.01％、0.02％、0.03％、0.05％、0.06％、0.08％或0.1％等。
[0022]
所述水的重量百分比为6
‑
15％；例如可以是6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％等。
[0023]
在本发明一些实施方式中，所述轻质混凝土包括如下重量百分比的原料组分：
[0024][0025]
在本发明一些实施方式中，所述水泥为普通硅酸盐水泥，优选为po42.5普通硅酸盐水泥。
[0026]
在本发明一些实施方式中，所述石英粉的目数为270
‑
1000目；例如可以是270
‑
300目、300
‑
350目、350
‑
400目、400
‑
450目、450
‑
500目、500
‑
600目、600
‑
700目、700
‑
800目、800
‑
900目或900
‑
1000目等。
[0027]
在本发明一些实施方式中，所述玻化微珠的目数为20
‑
50目，例如可以是20
‑
30目、30
‑
40目、40
‑
45目、40目
‑
50目等；容重为90
‑
110kg/m3；例如可以是90kg/m3、95kg/m3、100kg/m3、105kg/m3或110kg/m3等。
[0028]
在本发明一些实施方式中，所述陶粒的粒径为5
‑
30mm，例如可以是5mm
‑
10mm、10
‑
20mm、20mm
‑
30mm等；优选为5
‑
10mm。
[0029]
在本发明一些实施方式中，所述陶粒的容重为300
‑
500kg/m3；例如可以是300kg/
m3、320kg/m3、350kg/m3、380kg/m3、400kg/m3、420kg/m3、450kg/m3、480kg/m3或500kg/m3等。
[0030]
在本发明一些实施方式中，所述陶粒为页岩陶粒。
[0031]
在本发明一些实施方式中，所述石墨为纳米鳞片状石墨。
[0032]
在本发明一些实施方式中，所述发泡剂为铝粉或过氧化氢。
[0033]
在本发明一些实施方式中，所述稳泡剂为烷基醇酰胺和/或氧化胺。
[0034]
在本发明一些实施方式中，所述水泥增强剂为三异丙醇胺。
[0035]
在本发明一些实施方式中，所述可再分散性乳胶粉为乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物可再分散性乳胶粉。
[0036]
在本发明一些实施方式中，所述纤维素醚是羟丙基甲基纤维素醚的粘度为2万
‑
10万mpa
·
s；例如可以是2万mpa
·
s、4万mpa
·
s、6万mpa
·
s、8万mpa
·
s或10万mpa
·
s等。
[0037]
在本发明一些实施方式中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
[0038]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0039]
本发明提供的混凝土硬化后抗压强度达到2.5
‑
3.5mpa，抗拉强度达到0.3
‑
0.4mpa，容重为500
‑
550kg/m3，导热系数为0.14
‑
0.16w/(m
·
k)，具有重量轻、强度高、导热系数低等优点，且各个方向强度均匀，没有分层和塌泡的现象，可以广泛用在对强度要求不高的各类建筑部位；其制造简单，成本合理，兼具强度高、质地均匀、使用方便等诸多优点，解决了现有轻质混凝土各方面性能难以兼顾的问题。
具体实施方式
[0040]
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0041]
本发明实施例中，采用的原料的来源如下：
[0042]
po42.5普通硅酸盐水泥：金隅水泥公司的po42.5；
[0043]
石英粉：灵寿县顺凯矿产品加工厂，目数为400目；
[0044]
玻化微珠：济南腾耀化工有限公司的30
‑
50目玻化微珠，容重为105kg/m3；
[0045]
陶粒：安徽豪歌环保科技有限公司的页岩陶粒，粒径为30
‑
50mm，容重为350kg/m3；
[0046]
纳米鳞片状石墨：青岛东凯石墨有限公司的鳞片石墨，晶体粒径500μm；
[0047]
烷基醇酰胺：郑州爵派化工产品有限公司，1:1.5高粘xd0015
[0048]
可再分散乳胶粉：瓦克公司的328系列胶粉；
[0049]
羟丙基甲基纤维素醚：重庆鹏凯化工公司，粘度为2万mpa
·
s；
[0050]
聚羧酸减水剂：山东鸿泉化工科技有限公司的t30。
[0051]
实施例1
[0052]
本实施例提供一种轻质混凝土，按重量百分比计，其制备原料包括：
[0053][0054]
上述轻质混凝土的制备方法为：开启混合机，将上述材料依次加入到混合机中，混合机转动10分钟，待上述材料充分混合均匀后，按照gb/t 50081制作标准试块，养护28天。
[0055]
实施例2
[0056]
本实施例提供一种轻质混凝土，按重量百分比计，其制备原料包括：
[0057][0058]
上述轻质混凝土的制备方法为：开启混合机，将上述材料依次加入到混合机中，混合机转动10分钟，待上述材料充分混合均匀后，按照gb/t 50081制作标准试块，养护28天。
[0059]
实施例3
[0060]
本实施例提供一种轻质混凝土，按重量百分比计，其制备原料包括：
[0061][0062][0063]
上述轻质混凝土的制备方法为：开启混合机，将上述材料依次加入到混合机中，混合机转动10分钟，待上述材料充分混合均匀后，按照gb/t 50081制作标准试块，养护28天。
[0064]
实施例4
[0065]
本实施例提供一种轻质混凝土，按重量百分比计，其制备原料包括：
[0066][0067]
上述轻质混凝土的制备方法为：开启混合机，将上述材料依次加入到混合机中，混合机转动10分钟，待上述材料充分混合均匀后，按照gb/t 50081制作标准试块，养护28天。
[0068]
实施例5
[0069]
本实施例提供一种轻质混凝土，按重量百分比计，其制备原料包括：
[0070][0071]
上述轻质混凝土的制备方法为：开启混合机，将上述材料依次加入到混合机中，混合机转动10分钟，待上述材料充分混合均匀后，按照gb/t 50081制作标准试块，养护28天。
[0072]
对比例1
[0073]
提供一种轻质混凝土，与实施例5的区别在于，原料不含纳米鳞片状石墨(由水补充总重量百分比至100％)。
[0074]
对上述实施例1
‑
5提供的轻质混凝土的性能进行测试，测试方法如下：
[0075]
抗压强度：按照国标gb/t 50081中方法测试；
[0076]
抗拉强度：按照国标gb/t 50081中方法测试；
[0077]
容重：按照国标gb/t 5486中方法测试；
[0078]
导热系数：按照国标gb/t 10294中方法测试。
[0079]
上述测试的结果如下表1所示：
[0080]
表1
[0081][0082]
从表1的测试结果可以看出，本发明提供的轻质混凝土的抗压强度为2.5
‑
3.5mpa，抗拉强度为0.3
‑
0.4mpa，容重为500
‑
550kg/m3，导热系数为0.14
‑
0.16w/(m
·
k)，具有重量轻、强度高、导热系数低等优点，且各个方向强度均匀，没有分层和塌泡的现象。
[0083]
其中，与实施例5相比，对比例1未添加纳米鳞片状石墨，得到的轻质混凝土的导热系数增大了25％，保温性能显著下降。
[0084]
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。