[发明专利]一种轻质保温复合泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质保温复合泡沫混凝土及其制备方法，涉及混凝土材料技术领域。本发明先用聚丙烯纤维与丙烯酸在过氧化苯甲酰的催化下反应制得改性聚丙烯纤维，然后，将氧化石墨烯和羧基碳纳米管混合，并与多乙烯多胺反应，制得改性氧化石墨烯凝胶，其次将丙烯酸与丙烯酰胺混合，在催化剂的作用下，制得基材，将基材与改性氧化石墨烯凝胶混合溶胀，并加入碳酸氢钠后，旋蒸浓缩，冷冻干燥，制得复合发泡剂，最后，将复合发泡剂与水泥混合，并加入促凝剂、防水剂、粉煤灰、改性聚丙烯纤维和砂，搅拌混合，得轻质保温复合泡沫混凝土。本发明制备的轻质保温复合泡沫混凝具有较小的密度和良好的保温性能，并且抗压强度与普通泡沫混凝土相差不大。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，具体是一种轻质保温复合泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

目前在工业和民用建筑中使用最多的普通轻质保温复合泡沫混凝土，虽然强度(一般为20-30MPa)能够基本满足建筑结构的要求，但是比较笨重。然而，目前普通轻质保温复合泡沫混凝土和加气轻质保温复合泡沫混凝土都属于脆性材料，很容易因收缩而产生微裂缝，甚至完全破坏。市场上的轻质轻质保温复合泡沫混凝土的强度很低(一般＜5MPa)，无法满足建筑结构的要求，只能做非承重的隔墙或保温材料。此外，加气轻质保温复合泡沫混凝土非常脆，很容易在运输和施工过程中破碎。因此，制备具有轻质高强、防水防开裂功能的泡沫轻质保温复合泡沫混凝土是紧迫需要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻质保温复合泡沫混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轻质保温复合泡沫混凝土，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：40～60份水泥，2～4份促凝剂，2～6份防水剂，8～15份粉煤灰，5～10份改性聚丙烯纤维和10～12份砂。

一种轻质保温复合泡沫混凝土，其特征在于，所述轻质保温复合泡沫混凝土还包括以下重量份数的原料组分：5～8份复合发泡剂。

作为优化，所述水泥为普通42.5R硅酸盐水泥；所述促凝剂为氯化钠和三乙醇胺的混合物；所述防水剂为聚羧酸盐减水剂；所述砂为目数为250～300目的河砂。

作为优化，所述改性聚丙烯纤维是由聚丙烯纤维与丙烯酸在过氧化苯甲酰的催化下反应制得。

作为优化，所述复合发泡剂是以丙烯酸、丙烯酰胺、碳酸氢铵、石墨烯、碳纳米管、多乙烯多胺和碳酸氢钠为原料制备而成。

作为优化，所述轻质保温复合泡沫混凝土主要包括以下重量份数的原料组分：50份普通42.5R硅酸盐水泥，4份促凝剂，4份防水剂，10份粉煤灰，8份改性聚丙烯纤维，12份砂和8份复合发泡剂。

作为优化，一种轻质保温复合泡沫混凝土的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)将氧化石墨烯与羧基碳纳米管混合于水中，冷冻干燥，得氧化石墨烯气凝胶，将氧化石墨烯气凝胶与水混合，并调节pH后，加入多乙烯多胺和葡萄糖β内酯水溶液，搅拌反应后，冷冻干燥，得改性氧化石墨烯凝胶坯料，将改性氧化石墨烯凝胶坯料置于二氧化碳氛围中处理，得改性氧化石墨烯凝胶；

(2)将丙烯酸溶液与丙烯酰胺溶液混合，并加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液、聚(氧化乙烯/氧化丙烯)溶液、过硫酸铵溶液、N,N,N',N'-四甲基乙胺溶液，N'O-羧甲基壳聚糖溶液和碳酸氢钠，搅拌反应后，真空干燥，得基材；

(3)将步骤(1)所得改性氧化石墨烯凝胶与水混合，并加入步骤(2)所得基材，混合溶胀后，加入碳酸氢铵至有晶体析出，旋蒸浓缩后，冷冻干燥，得复合发泡剂；

(4)将步骤(3)所得复合发泡剂与水泥混合，并加入促凝剂、防水剂、粉煤灰、改性聚丙烯纤维和砂，搅拌混合，得轻质保温复合泡沫混凝土；