本發(fā)明涉及建筑材料領域，具體涉及一種高性能泡沫混凝土材料及其制備工藝。
背景技術：
泡沫混凝土是通過化學或物理的方式根據(jù)應用需要將空氣、氮氣、二氧化碳氣、氧氣等氣體引入混凝土漿體中，經過合理養(yǎng)護成型，而形成的含有大量細小的封閉氣孔，并具有相當強度的混凝土制品。泡沫混凝土的制作通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到含硅質材料、鈣質材料、水及各種外加劑等組成的料漿中，經混合攪拌、澆注成型、養(yǎng)護而成的一種多孔材料。而采用機械方法，在現(xiàn)場施工時需要采用大型設備進行泡沫的輸送，操作不方便，而現(xiàn)有的化學方法制成的泡沫混凝土由于形成的混凝土強度不高，且易出現(xiàn)收縮開裂，無法滿足現(xiàn)場施工的相關要求。
有鑒于上述現(xiàn)有的泡沫混凝土存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種高性能泡沫混凝土材料，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的泡沫混凝土存在的缺陷，而提供一種高性能泡沫混凝土材料及其制備工藝，強度高、收縮小，且施工方便，從而更加適于實用，且具有產業(yè)上的利用價值。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。
一種高性能泡沫混凝土材料，包括如下質量份的各組分：100-450份水泥，50-100份粉煤灰，1-5份增強纖維，50-100份砂，80-300份石子，3-6份鋁粉，3-6份鐵粉，3-5份引氣劑，50-280份水；
所述水泥為強度等級為42.5或52.5的普通硅酸鹽水泥；
所述增強纖維為聚丙烯纖維、聚乙烯醇纖維、尼龍、芳族聚酰亞胺纖維中的一種或幾種的組合；
所述引氣劑為松香衍生物或磺酸鹽類的一種。
進一步的，所述砂為細度模數(shù)為3.0-2.3的中砂。
進一步的，所述石子為粒徑為6-20mm的碎石。
進一步的，所述增強纖維長度為6-8mm之間。
進一步的，還包括0.2-0.5份的減水劑。
進一步的，所述減水劑為萘系減水劑或聚羧酸類減水劑中的一種。
一種高性能泡沫混凝土材料的制備工藝，包括如下步驟：
步驟1、按權利要求1所述的組分稱取原料；
步驟2、將已稱取的水泥、粉煤灰、增強纖維、砂、石子在攪拌容器中攪拌均勻，加入稱取好的水的3/4；
步驟3、將稱取好的鋁粉、鐵粉、引氣劑加入所述步驟2得到的混合物中，并加入減水劑和剩余的1/4的所述水，攪拌均勻；
步驟4、將所述步驟3攪拌均勻的混合物倒入模具中成型，養(yǎng)護。
進一步的，所述步驟4的所述養(yǎng)護為帶模養(yǎng)護3d，再進行脫模。
進一步的，所述養(yǎng)護的條件為養(yǎng)護濕度80％以上。
進一步的，所述步驟3的攪拌時間為60-120s。
采用上述技術方案，能夠得到以下技術方案：
1、鐵粉與鋁粉與堿性的水泥產生化學反應，產生氫氣，從而使水泥的體積發(fā)生膨脹，且由于其與水泥混合均勻，因此化學反應發(fā)生在整個材料內部，因而產生的氫氣氣泡細小且分數(shù)均勻，產生的泡沫混凝土內由于氣泡均勻從而使得強度分布均勻，不會出現(xiàn)局部孔太多導致的強度下降。
2、采用聚丙烯纖維、聚乙烯醇纖維、尼龍、芳族聚酰亞胺纖維纖維，由于纖維其比表面積大、對微裂縫約束，使泡沫混凝土內的孔不至于連通，混凝土的強度得到進一步的提高。
3、石子采用碎石，由于碎石有棱角，有利于泡沫混凝土的強度增強，且由于較小的粒徑，有利于氣泡的分散。
4、采用萘系減水劑或聚羧酸類減水劑后泡沫混凝土的自然干燥收縮率明顯降低。
具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效,對依據(jù)本發(fā)明提出的高性能泡沫混凝土材料及其制備工藝其具體實施方式、特征及其功效，詳細說明如后。
實施例1
步驟1，按重量份稱取42.5級的普通硅酸鹽水泥150kg，粉煤灰33kg，市售長度為8mm的聚丙烯纖維1.67kg，33kg砂，其細度模數(shù)為2.3，粒徑為6-20mm的碎石100kg，鋁粉和鐵粉各2kg，雙旭(天津)科技有限公司售高效松香引氣劑1.67kg，水93kg，德國巴斯夫f10萘系減水劑0.16kg。
步驟2，將已稱取的水泥、粉煤灰、增強纖維、砂、石子在攪拌容器中攪拌均勻，加入稱取好的水的3/4，即加入70kg水。
步驟3，將稱取好的鋁粉、鐵粉、引氣劑加入所述步驟2得到的混合物中，并加入減水劑和剩余的1/4的所述水，即將剩余的23kg水加入，攪拌120s至均勻。
步驟4、將所述步驟3攪拌均勻的混合物倒入模具中成型，在常溫下濕度為80％的養(yǎng)護條件下帶模養(yǎng)護3d，然后進行拆模，再養(yǎng)護25天。
實施例2
步驟1，按按重量份稱取42.5級的普通硅酸鹽水泥150kg，粉煤灰75kg，市售長度為6mm的聚乙烯醇纖維1.5kg，75kg砂，其細度模數(shù)為3.0，粒徑為6-20mm的碎石120kg，鋁粉和鐵粉各4.5kg，市售烷基磺酸鹽引氣劑4.5kg，水75kg，上海欽和化工產qs-8020號聚羧酸減水劑0.3kg。
步驟2，將已稱取的水泥、粉煤灰、增強纖維、砂、石子在攪拌容器中攪拌均勻，加入稱取好的水的3/4，即加入56kg水。
步驟3，將稱取好的鋁粉、鐵粉、引氣劑加入所述步驟2得到的混合物中，并加入減水劑和剩余的1/4的所述水，即將剩余的19kg水加入，攪拌60s至均勻。
步驟4、將所述步驟3攪拌均勻的混合物倒入模具中成型，在常溫下濕度為80％的養(yǎng)護條件下帶模養(yǎng)護3d，然后進行拆模，再養(yǎng)護25天。
對實施例1和2制得的試件進行抗壓強度、表觀密度和收縮率的測定，具體數(shù)據(jù)為
由以上檢測結果可知，本發(fā)明中實施例1和2制得的泡沫混凝土試件的收縮率極低，據(jù)觀測也未發(fā)現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，表面不干縮開裂，且抗壓強度高，已達到國家標準對泡沫混凝土a14的要求(5.5-10.0mpa)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。