一種花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種利用花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土及其制備方法。所述泡沫輕質土由45?60質量份的花崗巖石渣粉、11?20質量份的火山灰水泥、7?15質量份的礦渣、0.8?1.9質量份的減水劑和14?25質量份的泡沫所組成。本發明專利技術提出了花崗巖石渣粉可以取代水泥作為主料進行泡沫輕質土的生產，并且采用花崗巖石渣粉為主料制備的泡沫輕質土在單軸抗壓強度力學性能方面優于現有水泥為主料制備的泡沫輕質土，不僅僅降低了生產成本，還提高了產品的性能，具有良好的市場價值。更進一步的，采用特定粒度大小的花崗巖石渣粉，還大大的提高了泡沫輕質土的抗壓強度，其單軸抗壓強度提升的幅度為50％以上。

Foamed lightweight soil with granite slag powder as main raw material and preparation method thereof

The invention discloses a foamed lightweight soil using granite slag powder as main raw material and a preparation method thereof. The lightweight foamed soil consists of 45 to 60 quality granite slag powder, 11 20 mass fraction of pozzolanic cement, 7 15 mass fraction of slag, 0.8 1.9 1.9 water reducer and 14 14 25 foam. The invention proposes that the granite slag powder can replace the cement as the main material for the production of foamed lightweight soil, and the foamed lightweight soil prepared by using granite slag powder as the main material is superior to the existing foamed lightweight soil prepared by the existing cement as the main material, which not only reduces the production cost, but also improves the performance of the product, and has good market value. Furthermore, the granularity of granite slag powder with a specific particle size also greatly improved the compressive strength of the lightweight foam soil, and the uniaxial compressive strength increased by more than 50%.

【技術實現步驟摘要】
一種花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土及其制備方法
本專利技術涉及建筑材料領域，具體涉及一種花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土及其制備方法。
技術介紹
泡沫輕質土，其定義為通過氣泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經過發泡機的泵送系統進行現澆施工或模具成型，經自然養護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料，屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點是在混凝土內部形成封閉的泡沫孔，具有質量輕、抗壓強度高、整體性好、凝結自立性以及保溫隔熱等優點，可用于橋臺臺背回填、道路加寬、橋梁減跨、陡坡路堤、滑坡路基、軟土路基減荷、地下結構物減荷等工程?；◢弾r石渣粉是花崗巖石材生產加工過程中產生的主要副產品，利用率很低。目前我國福建沿海地區具有豐富的花崗巖資源，其中泉州水頭鎮是國內最大的石材加工集散地之一，據不完全統計，泉州每年生產石板材5400萬m3，產生荒料54萬m3。僅石板材和混凝土骨料這兩項，每年就有幾十萬噸的石渣(粒徑在0.315～2.5mm)、石粉(粒徑小于0.315mm)被丟棄。這些廢棄物大量堆積，或排放到海岸邊，成為了新的污染源，嚴重污染環境，急待采取有效措施加以綜合利用。專利文獻1(CN105415497A)披露了一種泡沫輕質土的制備工藝，其采用水泥漿、發泡劑、減水劑、增塑劑、無機鹽、防水劑、八甲基多面體低聚倍半硅氧烷和玻璃纖維混合物以及輔料的成分來制備泡沫輕質土；然而由于其采用水泥漿作為泡沫輕質土的主料，水泥的價格是制約泡沫輕質土成本的重要因素，同時其含有多種添加物質，也在一定程度上增加了成本。專利文獻2(CN105481467A)披露了一種全礦渣泡沫輕質土及其制備方法，其配方為礦渣、粉煤灰、石粉、鈉水玻璃、堿性防水穩泡劑、水和泡沫；其主要原料為工業上的固體廢棄物礦渣等，采用的石粉填料為磨細大理石粉或者磨細石灰石粉，在一定程度上降低了生產成本。對比文件3(CN107324705A)披露了一種應用垃圾焚燒飛灰制成的泡沫輕質土，其配方中采用20-40％的垃圾焚燒飛灰來替換水泥，可降低成本，并且可以將垃圾焚燒飛灰中的有害物質固定于路基下，無法進入周圍環境中循環，幾乎被固定。然而，上述文獻中均未披露合理利用花崗巖石渣粉作為主料來生產泡沫輕質土的內容。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提出利用天然花崗巖的加工石渣粉、水泥熟料和礦渣為主要原料制備一種強度較高、耐久性能好的泡沫輕質土，以實現消除大量石渣粉對環境污染的目的。另一方面，也降低了泡沫輕質土的生產成本，變廢為寶，拓寬了泡沫輕質土的應用面，同時實現在條件惡劣的環境下的工程應用。一種利用花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土，其原料是由45-60質量份的花崗巖石渣粉、11-20質量份的火山灰水泥、7-15質量份的礦渣、0.8-1.9質量份的減水劑、14-25質量份的泡沫所組成。作為優選的，所述花崗巖石渣粉的粒徑尺寸為200-600μm。所述的花崗巖石渣粉其化學成份及比例為：SiO2含量為74.32％；Al2O3含量為13.21％；Fe2O3含量為1.47％；K2O含量為3.74％；Na2O含量為3.39％；MgO含量為0.33％；CaO含量為3.57％；以上含量為質量百分比。所述的火山灰水泥其化學成份及比例為：SiO2含量為55.76％；Al2O3含量為14.21％；Fe2O3含量為10.47％；CaO含量為15.19％；MgO含量為4.37％；其他氧化物含量為5.77％，以上含量為質量百分比。所述礦渣為高爐礦渣。所述的減水劑為聚羧酸減水劑。所述的泡沫采用復合型發泡劑發泡，利用高壓空氣法發泡，其密度為50-60g/L，泌水率為20-34％，沉降距為6-8mm。本專利技術還提供一種利用花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土的制備方法，包括如下步驟：(1)按照以下組分稱量原料：45-60質量份的花崗巖石渣粉、11-20質量份的火山灰水泥、7-15質量份的礦渣、0.8-1.9質量份的減水劑、14-25質量份的泡沫；(2)將花崗巖石渣粉用2mm方孔篩網進行分級，將篩上較粗部分篩出，作為建筑用砂出售，將篩下部分進行烘干至含水率0.5％；將烘干后的石渣粉用1mm方孔篩分級，篩上部分作為細骨料出售，篩下部分在磨機中磨細至比表面積2500cm2/g。(3)將步驟1中磨細的石粉與烘干后的水淬高爐礦渣進行混磨至比表面積3000cm2/g，其中入磨的水淬高爐礦渣的含水率為0.5％。(4)將上述石粉與水淬高爐礦渣的混合細粉再與水泥熟料進行配料，將配好的料在球磨機中進行第二次混磨，至比表面積6500cm2/g，就得到了花崗巖石渣粉的新型膠凝材料。(5)將上述步驟4所得膠凝材料按干基重量百分比稱取，然后再加入占固體質量分數11％的水和1％的減水劑，攪拌均勻后得到漿體，再加入泡沫攪拌90s，得到所述的泡沫輕質土，然后進行澆注成型。(6)將所得泡沫輕質土試塊在標準養護室中帶模養護一天后脫模，養護至相應齡期，用全自動壓力試驗機以100N/s的速度測其28d強度，每齡期測試3試塊，取其平均值作為該齡期充填體的單軸抗壓強度和干密度。其中，作為優選的，所述花崗巖石渣粉的粒徑尺寸為200-600μm。其中，作為優先的，所述的泡沫采用復合型發泡劑發泡，利用高壓空氣法發泡，其密度為50-60g/L，泌水率為20-34％，沉降距為6-8mm。本專利技術具有以下有益效果：(1)采用花崗巖石渣粉作為泡沫輕質土的主料，可消除花崗巖石渣粉對環境污染，變廢為寶；(2)另一方面也降低了泡沫輕質土的生產成本，拓寬了泡沫輕質土的應用面，同時實現在條件惡劣的環境下的工程應用。(3)另外，本專利技術另一有益效果為：專利技術人通過對花崗巖石渣粉的粒徑尺寸進行特有的研究，通過大量的試驗驗證，當選用花崗巖石渣粉的粒徑尺寸為200-600μm范圍內，花崗巖石渣粉在泡沫輕質土骨架中的填充程度得到提高，大大的提高了泡沫輕質土的抗壓強度。具體實施方式為了更好的理解本專利技術，下面結合實例進一步闡明本專利技術的內容，但本專利技術的內容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1：一種利用花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土的制備方法，包括如下步驟：(1)按照以下組分稱量原料：50質量份的花崗巖石渣粉、15質量份的火山灰水泥、12質量份的礦渣、1質量份的減水劑、22質量份的泡沫；(2)將花崗巖石渣粉用2mm方孔篩網進行分級，將篩上較粗部分篩出，作為建筑用砂出售，將篩下部分進行烘干至含水率0.5％；將烘干后的石渣粉用1mm方孔篩分級，篩上部分作為細骨料出售，篩下部分在磨機中磨細至比表面積2500cm2/g。(3)將步驟1中磨細的石粉與烘干后的水淬高爐礦渣進行混磨至比表面積3000cm2/g，其中入磨的水淬高爐礦渣的含水率為0.5％。(4)將上述石粉與水淬高爐礦渣的混合細粉再與水泥熟料進行配料，將配好的料在球磨機中進行第二次混磨，至比表面積6500cm2/g，就得到了花崗巖石渣粉的新型膠凝材料。(5)將上述步驟4所得膠凝材料按干基重量百分比稱取，然后再加入占固體質量分數11％的水和1％的減水劑，攪拌均勻后得到漿體，再加入泡沫攪拌90s，得到所述的泡沫輕質土，然后進行澆注成型。(6)將所得泡沫輕質土試塊在標準養護室中帶模養護一天后脫模，養護至相應齡期，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種利用花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土，其特征在于：所述泡沫輕質土由45?60質量份的花崗巖石渣粉、11?20質量份的火山灰水泥、7?15質量份的礦渣、0.8?1.9質量份的減水劑和14?25質量份的泡沫所組成。

【技術特征摘要】
1.一種利用花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土，其特征在于：所述泡沫輕質土由45-60質量份的花崗巖石渣粉、11-20質量份的火山灰水泥、7-15質量份的礦渣、0.8-1.9質量份的減水劑和14-25質量份的泡沫所組成。2.根據權利要求1所述的泡沫輕質土，其特征在于：所述花崗巖石渣粉的粒徑尺寸為200-600μm。3.根據權利要求1所述的泡沫輕質土，其特征在于：所述的花崗巖石渣粉化學成份及比例為：SiO2含量為74.32％；Al2O3含量為13.21％；Fe2O3含量為1.47％；K2O含量為3.74％；Na2O含量為3.39％；MgO含量為0.33％；CaO含量為3.57％；以上含量為質量百分比。4.根據權利要求1所述的泡沫輕質土，其特征在于：所述的火山灰水泥其化學成份及比例為：SiO2含量為55.76％；Al2O3含量為14.21％；Fe2O3含量為10.47％；CaO含量為15.19％；MgO含量為4.37％；其他氧化物含量為5.77％，以上含量為質量百分比。5.根據權利要求1所述的泡沫輕質土，其特征在于：所述礦渣為高爐礦渣。6.根據權利要求1所述的泡沫輕質土，其特征在于：所述的減水劑為聚羧酸減水劑。7.根據權利要求1所述的泡沫輕質土，其特征在于：所述的泡沫采用復合型發泡劑發泡，利用高壓空氣法發泡，其密度為50-60g/L，泌水率為20-34％，沉降距為6-8mm。8.一種利用花崗巖石渣粉為主要原料的泡沫輕質土的制備方法，包括如下步驟：(1)按照以下組分稱量原料：45-6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳忠平，韓健，吳偉豐，梁浩堅，
申請(專利權)人：廣東盛瑞科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44