发泡混凝土生产工艺
阅读说明：本技术 发泡混凝土生产工艺 (Production process of foamed concrete ) 是由 韩向阳 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：本发明属于建筑材料技术领域,具体的涉及一种发泡混凝土生产工艺。以水、水泥和砂灰为原料,采用黑豆发泡剂A与双氧水发泡剂B复合发泡剂进行发泡,添加木质素磺酸钙增强机械性能,最后入釜进行蒸汽养护,即得到发泡混凝土。本发明所述的发泡混凝土生产工艺,采用复合发泡剂进行发泡,发泡剂发泡性能好、稳定性强、制备简单,实用性强。采用本发明所述的发泡混凝土生产工艺制备的混凝土,具有自重轻、强度高、孔隙率更均匀密实、导热系数小的优点。(The invention belongs to the technical field of building materials, and particularly relates to a production process of foamed concrete. The foaming concrete is prepared by using water, cement and sand ash as raw materials, adopting a black bean foaming agent A and hydrogen peroxide foaming agent B composite foaming agent for foaming, adding calcium lignosulphonate to enhance mechanical properties, and finally putting the mixture into a kettle for steam curing. The production process of the foamed concrete adopts the composite foaming agent for foaming, and the foaming agent has the advantages of good foaming performance, strong stability, simple preparation and strong practicability. The concrete prepared by the production process of the foamed concrete has the advantages of light dead weight, high strength, more uniform and compact porosity and small heat conductivity coefficient.)
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体的涉及一种发泡混凝土生产工艺。
背景技术
随着人口数量增加，环境资源压力越来越大，建设资源节约型、环境友好型生活模式迫在眉睫。而建筑能耗占社会总能耗的30％以上。在这一大背景下，泡沫混凝土基于其轻质、良好的保温、隔热、隔音、耐火性能、抗震性等特点，受到了建筑节能领域的青睐。
泡沫混凝土是指将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过养护形成的水泥材料。目前，轻骨料混凝土已经大量应用于工业与民用建筑及其他工程，起到减轻结构自重、提高结构的抗震性能、节约材料用量、提高构件运输和吊装效率、减少地基荷载及改善建筑功能(保温隔热和耐火)等效益。
但近年来矿产资源越来越短缺、环保政策越来越严格，本行业中对产品质量影响最大的原材料“石灰”货源越来越紧张，生产石灰的石料开采受限，烧制、研磨现场粉尘污染严重，各方面原因导致石灰品质越来越差、价格日益增高；加之环保对燃煤锅炉的叫停，天然气价格高昂，加大了企业的生产成本。
目前水泥发泡剂是利用物理和化学方式将有机物或无机物混合制成泡沫，与水泥、粉煤灰等制成的料浆，经混合搅拌、浇筑成型、养护而成的一种多孔材料，由于用发泡剂生产的泡沫混凝土中具有大量封闭的细小空洞，具有很好的保温隔热性能。
但是，目前市场上常见的混凝土发泡剂生产的混凝土普遍存在强度偏低、吸水率高以及保温隔热效果差等质量问题；加之生产混凝土的原料逐渐匮乏，生产成本逐渐增加，严重影响了发泡混凝土的大范围应用推广。
发明内容
本发明的目的是：提供一种发泡混凝土生产工艺。采用本发明所述的工艺制备的混凝土具有自重轻、强度高、孔隙率更均匀密实的优点。
本发明所述的发泡混凝土生产工艺，由以下步骤组成：
(1)取黑豆蛋白粉，以磷酸缓冲液为溶剂配制成溶液，然后进行超声处理和酸解，冷却至室温加入胃蛋白酶进行振荡酶解，最后经过灭酶过滤，制备得到黑豆发泡剂母液A；
(2)向黑豆发泡剂母液A中加入十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四甲叉磷酸和硬脂酸镁，然后高速搅拌，制备得到发泡剂A，备用；
(3)向水中加入双氧水、α-烯基磺酸钠和十二醇混合均匀，然后加入氧化铜搅拌即得到发泡剂B，按照发泡剂B与水的质量为1:30-35进行稀释后，备用；
(4)将水加入到水泥和砂灰的混合物中搅拌均匀静置；加入发泡剂A与发泡剂B的混合物搅拌均匀，最后加入木质素磺酸钙搅拌均匀，制成浆料；
(5)将搅拌均匀的浆料浇注进模具中，于60-95℃的温度下静置1.5-2h；
(6)将步骤(5)制备得到的坯体进行切割，然后入釜进行蒸汽养护，即得到发泡混凝土。
其中：
步骤(1)中所述的磷酸缓冲液为磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液，pH值为6.8-7.0；黑豆蛋白粉与磷酸缓冲液的质量体积比为0.05-0.1g/mL。
步骤(1)中所述的超声功率为40-50W，超声时间为10-15min。
步骤(1)中所述的酸解采用硫酸，硫酸的浓度为0.1-0.3mol/L，酸解时间为15-20min。
步骤(1)中所述的加入胃蛋白酶进行振荡酶解，酶解的温度为55-65℃，酶解时间为2-10h；所述的于85-90℃下水浴酶解液保温10-15min进行灭酶。
步骤(2)中所述的十六烷基三甲基溴化铵的质量占黑豆发泡剂母液A质量的12-14％；乙二胺四甲叉磷酸的质量占黑豆发泡剂母液A质量的1.2-1.5％；硬脂酸镁的质量占黑豆发泡剂母液质量A的3.5-5％。
步骤(3)中以质量百分数计，双氧水占42-45％、α-烯基磺酸钠14-16％、十二醇10-12％、氧化铜3-3.5％，余量为水。
步骤(4)中所述的水:水泥:砂灰的重量百分比为0.4-0.5:1.0:0.35-0.45。
步骤(4)中所述的发泡剂A与发泡剂B的质量比为2-3:1.0-1.5。
步骤(4)中所述的木质素磺酸钙的质量占浆料总质量的1.5-2.0％。
步骤(6)中所述的蒸汽养护温度为80-85℃，压力为0.1-0.3MPa，时间为8-10h。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的发泡混凝土生产工艺，工艺简单、能耗低、环保无污染，且制备的混凝土的使用寿命长。
(2)本发明所述的发泡混凝土生产工艺，采用复合发泡剂进行发泡，发泡剂发泡性能好、稳定性强、制备简单，实用性强；采用蒸汽养护进行发泡，降低了企业的生产成本。
(3)采用本发明所述的发泡混凝土生产工艺制备的混凝土，具有自重轻、强度高、孔隙率更均匀密实、导热系数小的优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的发泡混凝土生产工艺，由以下步骤组成：
(1)取黑豆蛋白粉，以磷酸缓冲液为溶剂配制成溶液，然后进行超声处理和酸解，冷却至室温加入胃蛋白酶进行振荡酶解，最后经过灭酶过滤，制备得到黑豆发泡剂母液A；
(2)向黑豆发泡剂母液A中加入十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四甲叉磷酸和硬脂酸镁，然后高速搅拌，制备得到发泡剂A，备用；
(3)向水中加入双氧水、α-烯基磺酸钠和十二醇混合均匀，然后加入氧化铜搅拌即得到发泡剂B，按照发泡剂B与水的质量为1:32进行稀释后，备用；
(4)将水加入到水泥和砂灰的混合物中搅拌均匀静置；加入发泡剂A与发泡剂B的混合物搅拌均匀，最后加入木质素磺酸钙搅拌均匀，制成浆料；
(5)将搅拌均匀的浆料浇注进模具中，于80℃的温度下静置1.7h；
(6)将步骤(5)制备得到的坯体进行切割，然后入釜进行蒸汽养护，即得到发泡混凝土。
其中：
步骤(1)中所述的磷酸缓冲液为磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液，pH值为7.0；黑豆蛋白粉与磷酸缓冲液的质量体积比为0.07g/mL。
步骤(1)中所述的超声功率为50W，超声时间为10min。
步骤(1)中所述的酸解采用硫酸，硫酸的浓度为0.3mol/L，酸解时间为15min。
步骤(1)中所述的加入胃蛋白酶进行振荡酶解，酶解的温度为65℃，酶解时间为5h；所述的于90℃下水浴酶解液保温15min进行灭酶。
步骤(2)中所述的十六烷基三甲基溴化铵的质量占黑豆发泡剂母液A质量的12％；乙二胺四甲叉磷酸的质量占黑豆发泡剂母液A质量的1.5％；硬脂酸镁的质量占黑豆发泡剂母液质量A的3.5％。
步骤(3)中以质量百分数计，双氧水占45％、α-烯基磺酸钠14％、十二醇10％、氧化铜3％，余量为水。
步骤(4)中所述的水:水泥:砂灰的重量百分比为0.5:1.0:0.45。
步骤(4)中所述的发泡剂A与发泡剂B的质量比为2:1.0。
步骤(4)中所述的木质素磺酸钙的质量占浆料总质量的1.8％。
步骤(6)中所述的蒸汽养护温度为85℃，压力为0.3MPa，时间为8h。
实施例2
本实施例2所述的发泡混凝土生产工艺，由以下步骤组成：
(1)取黑豆蛋白粉，以磷酸缓冲液为溶剂配制成溶液，然后进行超声处理和酸解，冷却至室温加入胃蛋白酶进行振荡酶解，最后经过灭酶过滤，制备得到黑豆发泡剂母液A；
(2)向黑豆发泡剂母液A中加入十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四甲叉磷酸和硬脂酸镁，然后高速搅拌，制备得到发泡剂A，备用；
(3)向水中加入双氧水、α-烯基磺酸钠和十二醇混合均匀，然后加入氧化铜搅拌即得到发泡剂B，按照发泡剂B与水的质量为1:30进行稀释后，备用；
(4)将水加入到水泥和砂灰的混合物中搅拌均匀静置；加入发泡剂A与发泡剂B的混合物搅拌均匀，最后加入木质素磺酸钙搅拌均匀，制成浆料；
(5)将搅拌均匀的浆料浇注进模具中，于60℃的温度下静置2h；
(6)将步骤(5)制备得到的坯体进行切割，然后入釜进行蒸汽养护，即得到发泡混凝土。
其中：
步骤(1)中所述的磷酸缓冲液为磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液，pH值为7.0；黑豆蛋白粉与磷酸缓冲液的质量体积比为0.05g/mL。
步骤(1)中所述的超声功率为40W，超声时间为15min。
步骤(1)中所述的酸解采用硫酸，硫酸的浓度为0.1mol/L，酸解时间为20min。
步骤(1)中所述的加入胃蛋白酶进行振荡酶解，酶解的温度为60℃，酶解时间为8h；所述的于85℃下水浴酶解液保温10min进行灭酶。
步骤(2)中所述的十六烷基三甲基溴化铵的质量占黑豆发泡剂母液A质量的13％；乙二胺四甲叉磷酸的质量占黑豆发泡剂母液A质量的1.3％；硬脂酸镁的质量占黑豆发泡剂母液质量A的4.0％。
步骤(3)中以质量百分数计，双氧水占44％、α-烯基磺酸钠16％、十二醇11％、氧化铜3.5％，余量为水。
步骤(4)中所述的水:水泥:砂灰的重量百分比为0.4:1.0:0.35。
步骤(4)中所述的发泡剂A与发泡剂B的质量比为2.5:1.0。
步骤(4)中所述的木质素磺酸钙的质量占浆料总质量的1.5％。
步骤(6)中所述的蒸汽养护温度为85℃，压力为0.2MPa，时间为9h。
实施例3
本实施例3所述的发泡混凝土生产工艺，由以下步骤组成：
(1)取黑豆蛋白粉，以磷酸缓冲液为溶剂配制成溶液，然后进行超声处理和酸解，冷却至室温加入胃蛋白酶进行振荡酶解，最后经过灭酶过滤，制备得到黑豆发泡剂母液A；
(2)向黑豆发泡剂母液A中加入十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四甲叉磷酸和硬脂酸镁，然后高速搅拌，制备得到发泡剂A，备用；
(3)向水中加入双氧水、α-烯基磺酸钠和十二醇混合均匀，然后加入氧化铜搅拌即得到发泡剂B，按照发泡剂B与水的质量为1:35进行稀释后，备用；
(4)将水加入到水泥和砂灰的混合物中搅拌均匀静置；加入发泡剂A与发泡剂B的混合物搅拌均匀，最后加入木质素磺酸钙搅拌均匀，制成浆料；
(5)将搅拌均匀的浆料浇注进模具中，于95℃的温度下静置1.5h；
(6)将步骤(5)制备得到的坯体进行切割，然后入釜进行蒸汽养护，即得到发泡混凝土。
其中：
步骤(1)中所述的磷酸缓冲液为磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液，pH值为7.0；黑豆蛋白粉与磷酸缓冲液的质量体积比为0.1g/mL。
步骤(1)中所述的超声功率为45W，超声时间为12min。
步骤(1)中所述的酸解采用硫酸，硫酸的浓度为0.2mol/L，酸解时间为18min。
步骤(1)中所述的加入胃蛋白酶进行振荡酶解，酶解的温度为55℃，酶解时间为10h；所述的于90℃下水浴酶解液保温15min进行灭酶。
步骤(2)中所述的十六烷基三甲基溴化铵的质量占黑豆发泡剂母液A质量的14％；乙二胺四甲叉磷酸的质量占黑豆发泡剂母液A质量的1.2％；硬脂酸镁的质量占黑豆发泡剂母液质量A的5％。
步骤(3)中以质量百分数计，双氧水占42％、α-烯基磺酸钠15％、十二醇11％、氧化铜4.0％，余量为水。
步骤(4)中所述的水:水泥:砂灰的重量百分比为0.45:1.0:0.40。
步骤(4)中所述的发泡剂A与发泡剂B的质量比为3:1.5。
步骤(4)中所述的木质素磺酸钙的质量占浆料总质量的2.0％。
步骤(6)中所述的蒸汽养护温度为83℃，压力为0.2MPa，时间为9h。
对比例1
本对比例1所述的发泡混凝土生产工艺与实施例1相同，唯一的不同点在于不制备发泡剂B，仅采用发泡剂A进行发泡。
对比例2
本对比例2所述的发泡混凝土生产工艺与实施例1相同，唯一的不同点在于不制备发泡剂A，仅采用发泡剂B进行发泡。
对实施例1-3和对比例1-2制备的发泡混凝土进行性能测试，结果如表1所示：
表1发泡混凝土性能测试结果
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