一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法
阅读说明：本技术 一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法 (Preparation method of additive for high-performance foam concrete ) 是由 沈丽萍 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明属于混凝土添加剂技术领域,具体涉及一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法。本发明以混合渣作为基础原料,通过利用盐酸对基础原料进行溶解,将其中的金属物质进行析出,随后通过利用辅助添加剂将其中金属进行絮凝结合,再与混合颗粒、钛酸四丁酯等原料进行混合,通过挤压,煅烧,可以有效形成多孔颗粒,并且将其中的金属元素负载其表面,同时形成的钛元素负载在其表面,最后与复合料、聚(N-异丙基丙烯酰胺)进行混合,通过复合料的作用,可以很好的实现对于颗粒的包裹。(The invention belongs to the technical field of concrete additives, and particularly relates to a preparation method of an additive for high-performance foam concrete. According to the invention, the mixed slag is used as a basic raw material, the basic raw material is dissolved by hydrochloric acid, metal substances in the basic raw material are separated out, then the metal in the basic raw material is subjected to flocculation bonding by an auxiliary additive, and then the basic raw material is mixed with raw materials such as mixed particles and tetrabutyl titanate, so that porous particles can be effectively formed by extrusion and calcination, the metal element in the porous particles is loaded on the surface of the porous particles, the formed titanium element is loaded on the surface of the porous particles, and finally the porous particles are mixed with a composite material and poly (N-isopropylacrylamide), and the particles can be well wrapped under the action of the composite material.)
技术领域
本发明属于混凝土添加剂技术领域，具体涉及一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法。
背景技术
泡沫混凝土作为一种质量轻、保温隔热好、防火性能优良的无机建筑保温材料，具有广阔的应用前景。泡沫混凝土是将气体通过化学或者物理的方式引入水泥浆体中，经过合理养护成型而形成的含有大量气孔结构的混凝土。泡沫混凝土内部存在大量孔洞，孔洞内不流通的空气可切断热交换，使得其导热系数较普通混凝土降低。
目前，水泥是泡沫混凝土最主要的胶凝材料，众多学者研究引入不同掺合料提升泡沫混凝土性能。采用硫铝酸盐水泥复掺一定比例的粉煤灰和硅灰制备出导热系数更低、抗压强度更高的新型泡沫混凝土。目前不同粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度及孔结构的影响，表明粉煤灰主要通过对泡沫混凝土孔结构的改善从而影响其抗压强度。单掺粉煤灰和矿粉及其复掺对泡沫混凝土抗压强度、导热系数及吸水率等性能影响。而且泡沫混凝土性能随水灰比、干密度、纤维长度及纤维类型间的变化规律，发现相较于素泡沫混凝土，纤维增强泡沫混凝土的峰值应力对应的峰值应变减小，弹性模量及残余应力大幅增加。另外，泡沫混凝土的孔结构逐渐成为研究热点。利用压汞法、计算机断层成像技术及真空饱水吸水率法测试了泡沫混凝土的孔结构，结果表明，泡沫混凝土的平均孔径和孔形状因子随密度的降低而提高。水胶比对泡沫混凝土平均孔径、孔隙率及抗压强度的影响，结果表明，泡沫混凝土孔隙率随水胶比增大而降低，平均孔径增大。然而目前泡沫混凝土发泡效果差，导致泡沫混凝土性能降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对泡沫混凝土发泡效果差，导致泡沫混凝土性能降低的问题，提供一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合渣、盐酸按质量比1:5～7进行混合，搅拌，过滤，收集滤液，将滤液、辅助添加剂按质量比15:2～4混合均匀，静置，浓缩，喷雾干燥，收集干燥物；
（2）按重量份数计，取100～120份混合颗粒、30～40份钛酸四丁酯、10～15份干燥物、8～10份助剂、5～10份聚苯乙烯泡沫、4～8份纤维及2～15份聚乙烯醇，首先将混合颗粒、钛酸四丁酯、干燥物及纤维放入球磨机中进行球磨，收集球磨物；
（3）将球磨物、聚苯乙烯泡沫、助剂、聚乙烯醇混合均匀，放入模具中，挤压，干燥，升温，保温，脱模，粉碎，过筛，收集过筛颗粒；
（4）将过筛颗粒、复合料及水按质量比10:2～4:15混合均匀，再加入过筛颗粒质量10～15％聚（N-异丙基丙烯酰胺）搅拌，冷冻干燥，即得高性能泡沫混凝土用添加剂。
所述步骤（1）中混合渣为将高炉渣、煤矸石按质量比4:7混合，粉碎，即得混合渣。
所述步骤（1）中辅助添加剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的任意一种。
所述步骤（2）中纤维为秸秆纤维、碳酸氢钠按质量比10:1混合而成。
所述助剂为高炉矿渣、赤泥按质量比5:4混合而成。
所述步骤（4）中复合料为醋酸铬、柠檬酸铝按质量比1:2混合而成。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以混合渣作为基础原料，通过利用盐酸对基础原料进行溶解，将其中的金属物质进行析出，随后通过利用辅助添加剂将其中金属进行絮凝结合，再与混合颗粒、钛酸四丁酯等原料进行混合，通过挤压，煅烧，可以有效形成多孔颗粒，并且将其中的金属元素负载其表面，同时形成的钛元素负载在其表面，最后与复合料、聚（N-异丙基丙烯酰胺）进行混合，通过复合料的作用，可以很好的实现对于颗粒的包裹；
（2）本发明的添加剂在使用时，通过复合料及凝胶的作用，增加了与混凝土等原料之间的结合力度，同时通过内部的多孔结构，增加原料之间的嵌合力度，提高了泡沫混凝土的力学性能，其次，利用钛、金属元素的存在，一是增加了催化效果，提高发泡效果，二是增加了自身表面的清洁能力，进一步增加了泡沫混凝土的力学性能。
具体实施方式
混合渣为将高炉渣、煤矸石按质量比4:7混合，粉碎，即得混合渣。
辅助添加剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的任意一种。
纤维为秸秆纤维、碳酸氢钠按质量比10:1混合而成。
助剂为高炉矿渣、赤泥按质量比5:4混合而成。
复合料为醋酸铬、柠檬酸铝按质量比1:2混合而成。
一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合渣、1.0mol/L盐酸按质量比1:5～7进行混合，搅拌1h，过滤，收集滤液，将滤液、辅助添加剂按质量比15:2～4混合均匀，静置2h，浓缩至原体积的70％，喷雾干燥，收集干燥物；
（2）按重量份数计，取100～120份混合颗粒、30～40份钛酸四丁酯、10～15份干燥物、8～10份助剂、5～10份聚苯乙烯泡沫、4～8份纤维及2～15份聚乙烯醇，首先将混合颗粒、钛酸四丁酯、干燥物及纤维放入球磨机中以800r/min进行球磨40min，收集球磨物；
（3）将球磨物、聚苯乙烯泡沫、助剂、聚乙烯醇混合均匀，放入模具中，以5MPa挤压，干燥，升温至800～900℃，保温1～3h，脱模，粉碎，过500目筛，收集过筛颗粒；
（4）将过筛颗粒、复合料及水按质量比10:2～4:15混合均匀，再加入过筛颗粒质量10～15％聚（N-异丙基丙烯酰胺）搅拌，冷冻干燥，即得高性能泡沫混凝土用添加剂。
实施例1
混合渣为将高炉渣、煤矸石按质量比4:7混合，粉碎，即得混合渣。
辅助添加剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的任意一种。
纤维为秸秆纤维、碳酸氢钠按质量比10:1混合而成。
助剂为高炉矿渣、赤泥按质量比5:4混合而成。
复合料为醋酸铬、柠檬酸铝按质量比1:2混合而成。
一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合渣、1.0mol/L盐酸按质量比1:7进行混合，搅拌1h，过滤，收集滤液，将滤液、辅助添加剂按质量比15:4混合均匀，静置2h，浓缩至原体积的70％，喷雾干燥，收集干燥物；
（2）按重量份数计，取120份混合颗粒、40份钛酸四丁酯、15份干燥物、10份助剂、10份聚苯乙烯泡沫、8份纤维及15份聚乙烯醇，首先将混合颗粒、钛酸四丁酯、干燥物及纤维放入球磨机中以800r/min进行球磨40min，收集球磨物；
（3）将球磨物、聚苯乙烯泡沫、助剂、聚乙烯醇混合均匀，放入模具中，以5MPa挤压，干燥，升温至900℃，保温3h，脱模，粉碎，过500目筛，收集过筛颗粒；
（4）将过筛颗粒、复合料及水按质量比10:4:15混合均匀，再加入过筛颗粒质量15％聚（N-异丙基丙烯酰胺）搅拌，冷冻干燥，即得高性能泡沫混凝土用添加剂。
实施例2
混合渣为将高炉渣、煤矸石按质量比4:7混合，粉碎，即得混合渣。
辅助添加剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的任意一种。
纤维为秸秆纤维、碳酸氢钠按质量比10:1混合而成。
助剂为高炉矿渣、赤泥按质量比5:4混合而成。
复合料为醋酸铬、柠檬酸铝按质量比1:2混合而成。
一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合渣、1.0mol/L盐酸按质量比1:6进行混合，搅拌1h，过滤，收集滤液，将滤液、辅助添加剂按质量比15:3混合均匀，静置2h，浓缩至原体积的70％，喷雾干燥，收集干燥物；
（2）按重量份数计，取115份混合颗粒、35份钛酸四丁酯、13份干燥物9份助剂、8份聚苯乙烯泡沫、6份纤维及10份聚乙烯醇，首先将混合颗粒、钛酸四丁酯、干燥物及纤维放入球磨机中以800r/min进行球磨40min，收集球磨物；
（3）将球磨物、聚苯乙烯泡沫、助剂、聚乙烯醇混合均匀，放入模具中，以5MPa挤压，干燥，升温至850℃，保温3h，脱模，粉碎，过500目筛，收集过筛颗粒；
（4）将过筛颗粒、复合料及水按质量比10:3:15混合均匀，再加入过筛颗粒质量13％聚（N-异丙基丙烯酰胺）搅拌，冷冻干燥，即得高性能泡沫混凝土用添加剂。
实施例3
混合渣为将高炉渣、煤矸石按质量比4:7混合，粉碎，即得混合渣。
辅助添加剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的任意一种。
纤维为秸秆纤维、碳酸氢钠按质量比10:1混合而成。
助剂为高炉矿渣、赤泥按质量比5:4混合而成。
复合料为醋酸铬、柠檬酸铝按质量比1:2混合而成。
一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合渣、1.0mol/L盐酸按质量比1:5进行混合，搅拌1h，过滤，收集滤液，将滤液、辅助添加剂按质量比15:2混合均匀，静置2h，浓缩至原体积的70％，喷雾干燥，收集干燥物；
（2）按重量份数计，取100份混合颗粒、30份钛酸四丁酯、10份干燥物、8份助剂、5份聚苯乙烯泡沫、4份纤维及2份聚乙烯醇，首先将混合颗粒、钛酸四丁酯、干燥物及纤维放入球磨机中以800r/min进行球磨40min，收集球磨物；
（3）将球磨物、聚苯乙烯泡沫、助剂、聚乙烯醇混合均匀，放入模具中，以5MPa挤压，干燥，升温至800℃，保温1h，脱模，粉碎，过500目筛，收集过筛颗粒；
（4）将过筛颗粒、复合料及水按质量比10:2:15混合均匀，再加入过筛颗粒质量10％聚（N-异丙基丙烯酰胺）搅拌，冷冻干燥，即得高性能泡沫混凝土用添加剂。
对比例1
纤维为秸秆纤维、碳酸氢钠按质量比10:1混合而成。
助剂为高炉矿渣、赤泥按质量比5:4混合而成。
复合料为醋酸铬、柠檬酸铝按质量比1:2混合而成。
一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）按重量份数计，取30份钛酸四丁酯、10份干燥物、8份助剂、5份聚苯乙烯泡沫、4份纤维及2份聚乙烯醇，首先将钛酸四丁酯、干燥物及纤维放入球磨机中以800r/min进行球磨40min，收集球磨物；
（2）将球磨物、聚苯乙烯泡沫、助剂、聚乙烯醇混合均匀，放入模具中，以5MPa挤压，干燥，升温至800℃，保温1h，脱模，粉碎，过500目筛，收集过筛颗粒；
（3）将过筛颗粒、复合料及水按质量比10:2:15混合均匀，再加入过筛颗粒质量10％聚（N-异丙基丙烯酰胺）搅拌，冷冻干燥，即得高性能泡沫混凝土用添加剂。
对比例2
混合渣为将高炉渣、煤矸石按质量比4:7混合，粉碎，即得混合渣。
辅助添加剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的任意一种。
纤维为秸秆纤维、碳酸氢钠按质量比10:1混合而成。
助剂为高炉矿渣、赤泥按质量比5:4混合而成。
复合料为醋酸铬、柠檬酸铝按质量比1:2混合而成。
一种高性能泡沫混凝土用添加剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将混合渣、1.0mol/L盐酸按质量比1:5进行混合，搅拌1h，过滤，收集滤液，将滤液、辅助添加剂按质量比15:2混合均匀，静置2h，浓缩至原体积的70％，喷雾干燥，收集干燥物；
（2）按重量份数计，取100份混合颗粒、30份钛酸四丁酯、10份干燥物、8份助剂、5份聚苯乙烯泡沫、4份纤维及2份聚乙烯醇，首先将混合颗粒、钛酸四丁酯、干燥物及纤维放入球磨机中以800r/min进行球磨40min，收集球磨物；
（3）将球磨物、聚苯乙烯泡沫、助剂、聚乙烯醇混合均匀，放入模具中，以5MPa挤压，干燥，升温至800℃，保温1h，脱模，粉碎，过500目筛，收集过筛颗粒，即得高性能泡沫混凝土用添加剂。
将实施例和对比例中的高性能泡沫混凝土用添加剂按照添加混凝土的质量3％，进行加入，其原料（水、水泥、动物蛋白发泡剂、微硅粉、粉煤灰），混合进行，发泡，制备得到泡沫混凝土，进行如下检测：
依据JC/T2357—2016《泡沫混凝土制品性能试验方法》测试泡沫混凝土试件的抗压强度。
依据JC/T 2357—2016，采用沈阳紫薇机电有限公司生产的 CD-DR3030 导热系数测试仪测试泡沫混凝土试件的导热系数。
检测结果如下表：
综上所述，本发明制备的高性能泡沫混凝土用添加剂具有较好的效果。