[发明专利]一种碱激发增强的水泥水玻璃速凝泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供了一种碱激发增强的水泥水玻璃速凝泡沫混凝土及其制备方法，属于泡沫混凝土领域。该碱激发增强的水泥水玻璃速凝泡沫混凝土由以下重量份原料制备而成：水泥100份，粉煤灰10‑50份，矿渣10‑50份，水玻璃20‑60份，水60‑150份，发泡剂0.1‑0.8份，稳泡剂0.1‑0.5份。本发明制备的碱激发增强的水泥水玻璃速凝泡沫混凝土凝结时间短，初始强度高，后期强度稳定，且无需复杂养护，缩短了施工周期，降低了生产成本，拓宽了泡沫混凝土的适用范围。

技术领域

本发明涉及一种速凝泡沫混凝土及其制备方法，属于泡沫混凝土领域。

技术背景

泡沫混凝土又称发泡水泥，具有轻质、保温、隔热、隔音、阻燃、抗震、绿色环保等优点。作为一种新型绿色建筑材料，泡沫混凝土在保温材料、隔音材料、填充材料等方面得到了广泛的应用，具有广阔的应用前景。

普通泡沫混凝土在制备过程中由于所用水灰比较高，导致初凝时间较长，需要养护数日甚至十数日才能达到一定强度，客观上造成了较长的施工周期，增加了生产成本，同时由于普通泡沫混凝土无法达到速凝效果，导致其无法在需要快速成型起强度的隔音、保温、充填等领域使用，这限制了泡沫混凝土的适用范围。

针对现有技术的不足，亟需研制出一种能够缩短施工周期、降低生产成本、拓宽泡沫混凝土的适用范围的速凝泡沫混凝土材料。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种碱激发增强的水泥水玻璃速凝泡沫混凝土及其制备方法。该泡沫混凝土使用水泥、粉煤灰、矿渣、水玻璃、发泡剂、稳泡剂等作为原材料，利用水泥水玻璃混合后迅速凝固的特性大大降低了泡沫混凝土的凝固时间，缩短了施工周期；同时水玻璃与粉煤灰矿渣等工业废弃物碱激发生成性能优良的地质聚合物，保证泡沫混凝土强度的前提下，高效利用工业废弃物，既绿色环保，又降低了原材料成本。

本发明的目的在于提供一种碱激发增强水泥水玻璃速凝泡沫混凝土材料。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种碱激发增强水泥水玻璃速凝泡沫混凝土，由水泥、粉煤灰、矿渣、水玻璃、水、发泡剂、稳泡剂制成，各组分按重量份数记为：水泥100份，粉煤灰10-50份，矿渣10-50份，水玻璃20-60份，水60-150份，发泡剂0.1-0.8份，稳泡剂0.1-0.5份。

优选的，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；

优选的，所述粉煤灰脱硫粉煤灰，粒径控制为15-30μm；主要成分为SiO₂和Al₂O₃，其他为杂质。

优选的，所述矿渣粒径控制在15-35μm，比表面积≥450m²/kg，主要成分为CaO、SiO₂和Al₂O₃，其他为杂质。

优选的，所述水玻璃为钾水玻璃或钠水玻璃；

优选的，所述发泡剂为动植物蛋白发泡剂；

优选的，所述稳泡剂为非离子表面活性剂；

进一步优选的，所述水玻璃为钠水玻璃，模数为1.3-3.5，波美度为20-45°Bé。

根据上述方案，本发明所选用的材料性能及技术原理为：

硅酸盐水泥在工程上应用非常广泛的水硬性胶凝材料，它的主要矿物为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等，其中的硅酸三钙和硅酸二钙的水化产物为C-S-H凝胶和氢氧化钙，C-S-H凝胶提供了水泥的主要强度。在水泥浆液中，硅酸三钙和硅酸二钙水化过程中释放出了大量的游离的Ca²⁺离子，所以硅酸盐水泥浆液是富含游离Ca²⁺离子的碱性溶液。