預(yù)應(yīng)力泡沫混凝土的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及泡沫混凝±及制備方法，具體設(shè)及一種預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 泡沫混凝±是將氣泡引入混凝±，具有質(zhì)輕、保溫、隔熱、耐火、抗凍性好等優(yōu)異性 能，是新型的建筑節(jié)能材料。近年來，各國對建筑節(jié)能越來越重視，隨著建筑節(jié)能政策的實 施，泡沫混凝±產(chǎn)品越來越受歡迎。目前，在混凝±中引入氣泡的措施主要有兩種；一種是 使用發(fā)泡劑利用物理方式產(chǎn)生泡沫，另一種是通過化學(xué)反應(yīng)在新拌料漿中產(chǎn)生氣泡。物理 發(fā)泡可W產(chǎn)生期望大小和組成的泡沫，但在低密度泡沫混凝上中的應(yīng)用受到一定的限制。 化學(xué)發(fā)泡雖然氣泡大小、氣泡數(shù)量、耐久性和氣泡分布較難控制，但在生產(chǎn)低密度泡沫混凝 上時具有一定的優(yōu)勢。作為脆性材料，無論普通混凝上，還是泡沫混凝上，膠凝材料在硬化 過程中均會出現(xiàn)收縮，各部分由于存在應(yīng)力集中而導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。
[0003] 預(yù)應(yīng)力混凝±利用鋼索(通常是高抗張力鋼索或者是桿件）來提供兩端的壓力去 抵抗和抵消由彎距產(chǎn)生在混凝±的部分拉力。預(yù)應(yīng)力混凝±誘筑在已拉伸的鋼索上，可在 鋼索和混凝±之間產(chǎn)生很好的連接，亦可保護鋼索免受侵蝕，W及拉力的直接轉(zhuǎn)移。預(yù)應(yīng)力 混凝±可^充分利用混凝±的抗壓性能和鋼筋的抗拉特點，該方法僅在某確定方向施加預(yù) 應(yīng)力，達到優(yōu)勢互補的目的，對于泡沫混凝±多維方向受力及應(yīng)力集中，不可能采用預(yù)應(yīng)力 混凝±的制備方法。在泡沫混凝±內(nèi)部滲加纖維能夠有效克服內(nèi)部應(yīng)力集中，提高泡沫混 凝±的抗拉性能，減少部分微裂紋的出現(xiàn)，但由于微裂紋大部分出現(xiàn)在水泥水化過程中，在 初期水化強度較小，膠凝材料與纖維之間的結(jié)合力較小，雖然能在后期減少部分微裂紋的 擴展，但不能有效避免微裂紋的產(chǎn)生，從而影響其力學(xué)性能和保溫性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種可有效避免微裂紋產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力 泡沫混凝±的制備方法，制備的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±具有很好的力學(xué)性能和保溫性能。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的制備方法，包括W下步驟：稱取娃酸鹽水泥、滲合料、早強劑和穩(wěn) 泡劑，混合均勻，按照一定的水灰比加入水?dāng)埌杈鶆?，再加入發(fā)泡劑，攬拌均勻后立即注入 模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，脫模，切割，再養(yǎng)護，包裝，即可制得預(yù)應(yīng)力泡沫混凝上； 所述的，各原料的重量百分比為： 娃酸鹽水泥 60-85 滲合料 5-30 早強劑 4-5 穩(wěn)泡劑 1-2 發(fā)泡劑 1. 5-5 所述的，滲合料為粉煤灰、半水石膏中的一種或兩種； 所述的，早強劑為碳酸鋼、硫酸鋼、碳酸裡中的一種或幾種的混合物； 所述的，穩(wěn)泡劑為硬脂酸巧； 所述的，發(fā)泡劑為雙氧水。
[0006]所述的，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護溫度為25 + 10°C，真空度為0.OlMPa-0. 08MPa，時間不少于 2化。
[0007] 所述的，水灰比為0. 5-0. 7。
[0008] 所述的，再養(yǎng)護時間為7d。
[0009] 為減少預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±內(nèi)部微裂紋的發(fā)生，提高泡沫混凝±性能，在泡沫混凝 ±水化初期，即真空養(yǎng)護期間，通過真空累調(diào)節(jié)養(yǎng)護室內(nèi)部壓力，在多維方向施加預(yù)應(yīng)力， 硬化后泡沫混凝±內(nèi)部與養(yǎng)護室內(nèi)的壓力一致。根據(jù)帕斯卡定律，漿料表面的壓力將大小 不變的傳遞到漿體內(nèi)部。當(dāng)內(nèi)部泡孔壓力大于周圍環(huán)境壓力時，泡孔變大，在表面張力作用 下泡孔受力均勻一致，泡孔形狀穩(wěn)定，膠凝材料硬化后泡孔被固定。真空養(yǎng)護時間不少于 2化，W保證泡沫混凝±在切割前具有足夠的強度。若真空養(yǎng)護時間少于2化，則泡沫混凝± 的強度偏低，切割時易產(chǎn)生微裂紋，從而影響產(chǎn)品的性能。到水化后期，即再養(yǎng)護期間，隨著 泡沫混凝±強度的增加，泡孔大小形狀已經(jīng)穩(wěn)定，由于外界環(huán)境壓力大于內(nèi)部壓力，且試塊 周圍環(huán)境壓力大小穩(wěn)定，內(nèi)外壓力差的存在使得泡沫混凝±受到多維均勻的預(yù)應(yīng)力，從而 起到有效減小微裂紋的出現(xiàn)和擴展。通過真空養(yǎng)護和再養(yǎng)護相結(jié)合，明顯改善預(yù)應(yīng)力泡沫 混凝±內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而達到改善預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±性能的目的。
[0010] 本發(fā)明的有益效果；本發(fā)明制備的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±，由于內(nèi)部空隙與外部環(huán)境 存有一定的壓力差，壓力差的存在使試件始終處于一定預(yù)應(yīng)力作用下，改善內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，有 效避免內(nèi)部微裂紋的發(fā)生，從而顯著提高其力學(xué)性能和保溫性能。本發(fā)明的制備方法對應(yīng) 用于遠離地球的外空間具有很好的借鑒意義。
【附圖說明】
[0011] 圖1為實施例1制備的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝上的照片； 圖2為實施例2制備的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的照片； 圖3為實施例3制備的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的照片； 圖4為實施例4制備的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的照片； 圖5為對比例制備的泡沫混凝±的照片。
【具體實施方式】
[0012] 本發(fā)明的娃酸鹽水泥是保溫材料的主要膠凝組分；滲合料起到膠凝材料和填充作 用，改善和易性、提高耐久性和抗?jié)B性、抵抗收縮的作用；早強劑可W提高早期強度，防止沉 降；穩(wěn)泡劑可W調(diào)節(jié)泡孔大小W及減少吸水率；發(fā)泡劑可W產(chǎn)生泡孔。
[0013] 根據(jù)預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的性能要求確定合適的發(fā)泡劑加入量和泡沫混凝±水化 初期的養(yǎng)護環(huán)境壓力，在發(fā)泡劑加入量一定的條件下，通過改變水化初期養(yǎng)護環(huán)境壓力可 達到改變預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而達到滿足性能要求的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±制 品。
[0014]本發(fā)明所用的娃酸鹽水泥為42. 5或52. 2娃酸鹽水泥，粉煤灰為I級粉煤灰或者 II級粉煤灰，均為市場購買得到。
[001引 實施例1 預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的制備方法，包括W下步驟：稱取娃酸鹽水泥、滲合料、早強劑和穩(wěn) 泡劑，混合均勻，按照0. 5的水灰比加入水?dāng)埌杈鶆颍偌尤氚l(fā)泡劑，攬拌均勻后立即注入 模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，溫度為25 + 10°C，真空度為0.OlMPa，時間為2化，脫模，切割，再養(yǎng)護 7山包裝，即可制得預(yù)應(yīng)力泡沫混凝± ; 各原料的重量百分比為： 娃酸鹽水泥 85 半水石膏 5 早強劑 4 硬脂酸巧 1 雙氧水 5 早強劑為碳酸鋼、硫酸鋼和碳酸裡按照質(zhì)量比1 ;1 ;1混合得到的。
[001引實施例2 預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的制備方法，包括W下步驟：稱取娃酸鹽水泥、滲合料、早強劑和穩(wěn) 泡劑，混合均勻，按照0. 6的水灰比加入水?dāng)埌杈鶆?，再加入發(fā)泡劑，攬拌均勻后立即注入 模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，溫度為25 + 10°C，真空度為0. 03MPa，時間36h，脫模，切割，再養(yǎng)護7山 包裝，即可制得預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±; 各原料的重量百分比為： 娃酸鹽水泥 78 半水石膏 5 粉煤灰 7. 2 早強劑 4. 5 硬脂酸巧 1. 3 雙氧水 4 早強劑為碳酸鋼和碳酸裡按照質(zhì)量比1 ;1混合得到的。
[0017]實施例3 預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的制備方法，包括W下步驟：稱取娃酸鹽水泥、滲合料、早強劑和穩(wěn) 泡劑，混合均勻，按照0. 6的水灰比加入水?dāng)埌杈鶆?，再加入發(fā)泡劑，攬拌均勻后立即注入 模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，溫度為25 + 10°C，真空度為0. 06MPa，時間為4她，脫模，切割，再養(yǎng)護 7山包裝，即可制得預(yù)應(yīng)力泡沫混凝± ; 各原料的重量百分比為： 娃酸鹽水泥 60 粉煤灰 30 碳酸鋼 5 硬脂酸巧 2 雙氧水 3 實施例4 預(yù)應(yīng)力泡沫混凝±的制備方法，包括w下步驟：稱取娃酸鹽水泥、滲合料、早強劑和穩(wěn) 泡劑，混合均勻，按照0. 7的水灰比加入水?dāng)埌杈鶆颍偌尤氚l(fā)泡劑，攬拌均勻后立即注入 模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，溫度為25 + 10°C，真空度為0. 08MPa，時間為60h，脫模，切割，再養(yǎng)護 7山包裝，即可制得預(yù)應(yīng)力泡沫混凝± ; 各原料的重量百分比為： 娃酸鹽水泥 67. 3 粉煤灰 25 硫酸鋼 4. 5 硬脂酸巧 1. 7 雙氧水 1. 5 對比例 稱取娃酸鹽水泥、滲合料、早強劑和穩(wěn)泡劑，混合均勻，按照0. 6的水灰比加入水?dāng)埌?均勻，再加入發(fā)泡劑，攬拌均勻后立即注入模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，溫度為25± 10°C，真空度為 OMPa，時間為2化，脫模，切割，再養(yǎng)護7山包裝，即可制得泡沫混凝± ; 各原料的重量百分比為： 娃酸鹽水泥 75 粉煤灰 14 早強劑 4 硬脂酸巧 1 雙氧水 6 早強劑為碳酸鋼、硫酸鋼和碳酸裡按照質(zhì)量比1 ;1 ;1混合得到的。
[0018] 性能測試 將實施例1-4和對比例制備的產(chǎn)品按照JC/T2200-2013《水泥基泡沫保溫板》的方法 進行干密度、導(dǎo)熱系數(shù)和抗壓強度的檢測，檢測結(jié)果如表1所示。
[001引表1性能測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 預(yù)應(yīng)力泡沫混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：稱取硅酸鹽水泥、摻合 料、早強劑和穩(wěn)泡劑，混合均勾，按照一定的水灰比加入水?dāng)嚢杈?，再加入發(fā)泡劑，攪拌 均勻后立即注入模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，脫模，切割，再養(yǎng)護，包裝，即可制得預(yù)應(yīng)力泡沫混凝 土； 所述各原料的重量百分比為： 硅酸鹽水泥 60-85 摻合料 5-30 早強劑 4-5 穩(wěn)泡劑 1-2 發(fā)泡劑 1. 5-5 所述摻合料為粉煤灰、半水石膏中的一種或兩種； 所述早強劑為碳酸鈉、硫酸鈉、碳酸鋰中的一種或幾種的混合物； 所述穩(wěn)泡劑為硬脂酸鈣； 所述發(fā)泡劑為雙氧水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護溫度為25± 10°C， 真空度為〇. OlMPa-0.0 8MPa，時間不少于24h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水灰比為0. 5-0. 7。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述再養(yǎng)護時間為7d。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)應(yīng)力泡沫混凝土的制備方法，包括以下步驟：稱取硅酸鹽水泥、摻合料、早強劑和穩(wěn)泡劑，混合均勻，按照一定的水灰比加入水?dāng)嚢杈鶆?，再加入發(fā)泡劑，攪拌均勻后立即注入模具，養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，脫模，切割，再養(yǎng)護，包裝，即可制得預(yù)應(yīng)力泡沫混凝土。本發(fā)明制備的預(yù)應(yīng)力泡沫混凝土，由于內(nèi)部空隙與外部環(huán)境存有一定的壓力差，壓力差的存在使試件始終處于一定預(yù)應(yīng)力作用下，改善內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，有效避免內(nèi)部微裂紋的發(fā)生，從而顯著提高其力學(xué)性能和保溫性能，同時，本發(fā)明的制備方法對應(yīng)用于遠離地球的外空間具有很好的借鑒意義。
【IPC分類】C04B28-04, C04B38-02
【公開號】CN104829195
【申請?zhí)枴緾N201510176053
【發(fā)明人】崔玉理, 徐世君
【申請人】臨沂大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月15日