一種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法及制備的泡沫輕質(zhì)土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法及制備的泡沫輕質(zhì)土。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫輕質(zhì)土由泡沫、水泥、水以及添加材料按一定配合比例混合制成的微孔類材料。泡沫輕質(zhì)土具有質(zhì)量輕、抗壓強度高、整體性好、凝結(jié)自立性以及保溫隔熱等優(yōu)點，可解決橋頭跳車、新舊路基沉降差異、軟土路基沉降控制和陡坡路堤穩(wěn)定性等問題。此外，泡沫輕質(zhì)土具有良好的流動性，施工過程中不需振搗和碾壓，輸送距離遠(yuǎn)，可用于施工場地受限和隧道空洞充填工程等；氣泡混合輕質(zhì)土施工工期短，施工對周邊環(huán)境影響小，人工用量少，與普通路基填料相比具有明顯技術(shù)優(yōu)勢。現(xiàn)已在道路工程、建筑工程上得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的效果。
[0003]目前，道路工程、建筑工程上所用的泡沫輕質(zhì)土大多由水泥、粉煤灰，水和泡沫按照一定的比例混合而成。這種泡沫輕質(zhì)土由于早期養(yǎng)護不善、保水措施不夠或使用過程中條件比較苛刻，引發(fā)其內(nèi)部的水分蒸發(fā)過快，泡沫破損率高，導(dǎo)致體積收縮、開裂影響泡沫輕質(zhì)土的機械強度及體積穩(wěn)定性。此外由挖方而產(chǎn)生的泥沙，得不到有效的利用，占據(jù)了有限的施工空間，造成了空間和資源浪費。同時對這些泥沙的處理需要花費大量的人力和物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種現(xiàn)場利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，該方法可降低原料和泥沙處置成本，制得的泡沫輕質(zhì)土具有良好的機械強度和體積穩(wěn)定性。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，包括以下步驟:
[0006]I)原料的稱取，各原料所占重量份數(shù)為:水泥200?300份，粉煤灰85?129份，水135?203份，泥沙200?300份，減水劑1.7?2.6份，泡沫35?90份；
[0007]2)將稱量好的泥沙與30?40%重量的水混合攪拌3?5min，得漿體I ;將水泥、粉煤灰、減水劑和剩余重量的水混合攪拌3?5min，得漿體2 ;
[0008]3)將楽體I和楽體2進行混合，攪拌3?5min ;然后加入泡沫攪拌I?2min，得所述的泡沫輕質(zhì)土；
[0009]4)將泥沙泡沫輕質(zhì)土進行澆筑成型，得泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊。
[0010]上述方案中，所述泥沙可為施工現(xiàn)場挖方產(chǎn)生的泥沙等，其含砂量為55?65%，塑性指數(shù)為7?13 ;干密度為1700?2000kg/m3，其細(xì)度要求為經(jīng)0.25mm方孔篩篩余質(zhì)量不大于15%。
[0011]上述方案中，所述粉煤灰為II級粉煤灰，其密度為1.8?2.4kg/m3，表面積為300 ?500m2/kgo
[0012]上述方案中，所述減水劑為聚羧酸系高性能減水劑，固含量為15?30%。
[0013]上述方案中，所述泡沫采用復(fù)合型發(fā)泡劑發(fā)泡，采用高壓空氣法發(fā)泡，其密度為50?60g/L，泌水率為21?32%，沉降距為6?7mm。
[0014]上述方案中，所述水泥為42.5R普通硅酸鹽水泥，符合標(biāo)準(zhǔn)GB175-1999《硅酸鹽水泥、普通娃酸鹽水泥》。
[0015]根據(jù)上述方案制備的泡沫輕質(zhì)土具有良好的機械強度和體積穩(wěn)定性，且制備方法簡單、成本低，適合推廣應(yīng)用。
[0016]本發(fā)明的原理為:
[0017]I)水泥水化后產(chǎn)生的Ca(OH)2與泥沙中顆粒發(fā)生離子交換形成固化物，提高所得泡沫輕質(zhì)土內(nèi)孔壁的強度。
[0018]2)泥沙具有柱狀結(jié)構(gòu)，并含有大量的活性基團(如OH和S1-O)，使大量自由水變成束縛水，提高漿體的保水性、工作性能和粘度；楽體的粘度增加可降低泡沫在漿體中的破損率，使氣體不易逃出漿體；保水性的提高可以降低由于漿體水分散失過快導(dǎo)致的開裂和收縮程度，提高所得泡沫輕質(zhì)土的體積穩(wěn)定性。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
[0020]I)本發(fā)明將挖方產(chǎn)生的泥沙應(yīng)用于制備泡沫輕質(zhì)土，公開了一種現(xiàn)場利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，一方面利用泥沙取代部分膠凝材料，降低制備成本；另一方面可現(xiàn)場利用挖方產(chǎn)生的泥沙，減少泥沙的處置成本，簡便快速且節(jié)能環(huán)保。
[0021]2)本發(fā)明制備的泡沫輕質(zhì)土具有良好的機械強度和體積穩(wěn)定性，且制備方法簡單、成本低，適合推廣應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0022]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0023]以下實施例中，如無具體說明，所述的試劑均為市售化學(xué)試劑或工業(yè)產(chǎn)品。
[0024]所述水泥為42.5R普通硅酸鹽水泥，符合標(biāo)準(zhǔn)GB175-1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》;所述粉煤灰為II級粉煤灰，其密度為1.8?2.4kg/m3，表面積300?500m2/kg ;所述泥沙為施工現(xiàn)場挖方產(chǎn)生的泥沙，其含砂量為55?65%，塑性指數(shù)為7?13 ;干密度為1700?2000kg/m3，其細(xì)度要求為經(jīng)0.25_方孔篩篩余質(zhì)量不大于15% ;所述減水劑為武漢蘇博新型建材有限公司生產(chǎn)的SP-H高效減水劑；所述發(fā)泡劑為復(fù)合植物蛋白陰離子表面活性劑GS-1，采用高壓空氣法進行發(fā)泡，發(fā)泡劑的稀釋倍數(shù)為40倍，發(fā)泡倍率為20倍，所得泡沫的密度為50g/L，泌水率為25%，沉降距為6mm。
[0025]實施例1
[0026]—種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，包括以下步驟:
[0027]I)原料的稱取:按以下重量百分比稱量各原料:水泥210份，粉煤灰90份，水150份，泥沙210份(泥沙塑性指數(shù)為8)，減水劑1.8份，泡沫45份；
[0028]2)將稱量好的泥沙與40%重量的水混合攪拌3min，得漿體I ;將水泥、粉煤灰、減水劑和剩余重量的水混合攪拌3min，得漿體2 ；
[0029]3)把漿體I和漿體2進行混合，攪拌3min ;然后加入泡沫攪拌90s，得所述的泥沙泡沫輕質(zhì)土；
[0030]4)將泥沙泡沫輕質(zhì)土進行澆筑成型，得泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊。
[0031]將本實施例制得的泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊進行干密度、抗壓強度和收縮率測試，結(jié)果如下:干密度480kg/m3，28d抗壓強度1.2Mpa，28d收縮率1.60mm/m。
[0032]實施例2
[0033]—種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，包括以下步驟:
[0034]I)原料的稱取:按以下重量百分比稱量各原料:水泥240份，粉煤灰100份，水160份，泥沙，210份(泥沙塑性指數(shù)為7)，減水劑2份，泡40份；
[0035]2)將稱量好的泥沙與40%重量的水混合攪拌3min，得漿體I ;將水泥、粉煤灰、減水劑和剩余重量的水混合攪拌3min，得漿體2 ；
[0036]3)把漿體I和漿體2進行混合，攪拌3min ;然后加入泡沫攪拌90s，得所述的泥沙泡沫輕質(zhì)土；
[0037]4)將泥沙泡沫輕質(zhì)土進行澆筑成型，得泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊。
[0038]將本實施例制得的泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊進行干密度、抗壓強度和收縮率測試，結(jié)果如下:干密度560kg/m3，28d抗壓強度1.9Mpa，28d收縮率1.12mm/m。
[0039]實施例3
[0040]一種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，包括以下步驟:
[0041]I)原料的稱取:按以下重量百分比稱量各原料:水泥260份，粉煤灰110份，水185份，泥沙，260份(泥沙塑性指數(shù)為7)，減水劑2.2份，泡沫35份；
[0042]2)將稱量好的泥沙與40%重量的水混合攪拌3min，得漿體I ;將水泥、粉煤灰、減水劑和剩余重量的水混合攪拌3min，得漿體2 ；
[0043]3)把漿體I和漿體2進行混合，攪拌3min ;然后加入拋入泡沫攪拌90s，得所述的泥沙泡沫輕質(zhì)土；
[0044]4)將泥沙泡沫輕質(zhì)土進行澆筑成型，得泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊。
[0045]將本實施例制得的泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊進行干密度、抗壓強度和收縮率測試，結(jié)果如下:干密度620kg/m3，28d抗壓強度1.7Mpa，28d收縮率1.21mm/m。
[0046]實施例4
[0047]—種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，包括以下步驟:1)原料的稱取:按以下重量百分比稱量各原料:水泥300份，粉煤灰100份，水200份，泥沙，300份(泥沙塑性指數(shù)為9)，減水劑2.4份，泡沫50份;
[0048]2)將稱量好的泥沙與40%重量的水混合攪拌3min，得漿體I ;將水泥、粉煤灰、減水劑和剩余重量的水混合攪拌3min，得漿體2 ；
[0049]3)把漿體I和漿體2進行混合，攪拌3min ;然后加入泡沫攪拌90s，得所述的泥沙泡沫輕質(zhì)土；
[0050]4)將泥沙泡沫輕質(zhì)土進行澆筑成型，得泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊。
[0051]將本實施例制得的泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊進行干密度、抗壓強度和收縮率測試，結(jié)果如下:干密度510kg/m3，28d抗壓強度1.5Mpa，28d收縮率1.40mm/m。
[0052]上述結(jié)果表明:本發(fā)明制備的泥沙泡沫輕質(zhì)土具有良好的機械強度和體積穩(wěn)定性。
[0053]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，做出若干改進和變換，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)原料的稱取，各原料所占重量份數(shù)為:水泥200?300份，粉煤灰85?129份，水135?203份，泥沙200?300份，減水劑1.7?2.6份，泡沫35?90份； 2)將稱量好的泥沙與30?40%重量的水混合攪拌3?5min，得漿體I;將水泥、粉煤灰、減水劑和剩余重量的水混合攪拌3?5min，得漿體2 ; 3)將漿體I和漿體2進行混合，攪拌3?5min;然后加入泡沫攪拌I?2min，得所述的泡沫輕質(zhì)土； 4)將泥沙泡沫輕質(zhì)土進行澆筑成型，得泥沙泡沫輕質(zhì)土試塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述泥沙的含砂量為55?65%，塑性指數(shù)為7?13 ;干密度為1700?2000kg/m3，其細(xì)度要求為經(jīng)0.25mm方孔篩篩余質(zhì)量不大于15%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉煤灰為II級粉煤灰，其密度為1.8 ?2.4kg/m3，表面積為 300 ?500m2/kgo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述減水劑為聚羧酸系高性能減水劑，固含量為15?30%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫采用高壓空氣法發(fā)泡，其密度為50?60g/L，泌水率為21?32%，沉降距為6?7mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水泥為42.5R普通硅酸鹽水泥。7.權(quán)利要求1?6任一項所述方法制備的泡沫輕質(zhì)土。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用泥沙制備泡沫輕質(zhì)土的方法，涉及的各原料所占重量份數(shù)為：水泥200～300份，粉煤灰85～129份，水135～203份，泥沙200～300份，減水劑1.7～2.6份，泡沫35～90份。本發(fā)明一方面利用泥沙取代部分膠凝材料，降低制備成本；另一方面可現(xiàn)場利用挖方等產(chǎn)生的泥沙，減少泥沙的處理成本，簡便快速且節(jié)能環(huán)保；制得的泥沙泡沫輕質(zhì)土具有良好的機械強度和體積穩(wěn)定性，且涉及的制備方法簡單、成本低，適合推廣應(yīng)用。
【IPC分類】C04B14/06, C04B38/02, C04B28/04
【公開號】CN105110812
【申請?zhí)枴緾N201510578086
【發(fā)明人】黃紹龍, 黃修林, 羅宵, 金帆, 卞周宏
【申請人】湖北大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月11日