本發(fā)明涉及建筑材料，尤其涉及一種泡沫輕質(zhì)土及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、泡沫混凝土是用物理方法將泡沫劑水溶液制成泡沫，再將泡沫加入到由水泥、骨料、摻合料、外加劑和水制成的漿料中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、自然或蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的多孔混凝土。其中含有大量封閉孔隙，因?yàn)楸憩F(xiàn)出良好的物理力學(xué)性能和使用功能，如輕質(zhì)、保溫、隔熱、防潮、隔聲、避水等。泡沫混凝體土主要應(yīng)用于墻體屋面保溫隔熱工程、輕質(zhì)混凝土構(gòu)件與制品、建筑物地暖系統(tǒng)、大型隧道、高等級(jí)公路和地鐵回填工程、建筑物輕質(zhì)墊層、吸隔聲屏障等。

2、風(fēng)積沙是在風(fēng)的侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用下形成的中粒徑小于0.15mm的細(xì)微顆粒。風(fēng)積沙工程性質(zhì)差，自然狀態(tài)下，風(fēng)積沙的粘聚力幾乎為0，抗剪強(qiáng)度低，在外力作用下很容易松散和位移；同時(shí)風(fēng)積沙透水性好，保水性差，即使向沙中加入大量的水，也會(huì)由于水分下滲過(guò)快而導(dǎo)致上層含水率低，因此，很難將風(fēng)積沙直接應(yīng)用于路基填筑?，F(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了風(fēng)積沙和水泥在發(fā)泡劑的作用下制備成發(fā)泡土，具有保溫、隔熱和減荷的作用，但是該發(fā)泡土力學(xué)性能有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種泡沫輕質(zhì)土及其制備方法，本技術(shù)提供的泡沫輕質(zhì)土具有良好的流動(dòng)性和力學(xué)性能。

2、本技術(shù)提供了一種泡沫輕質(zhì)土，由以下質(zhì)量百分含量的原料制成：0.01%~30.00%的風(fēng)積沙、0.01%~30.00%的油污泥熱解殘?jiān)?5.00%~76.00%的水泥、3.00%~5.00%的泡沫群和20.00%~25.00%的水；

3、其中，所述泡沫群由發(fā)泡劑與水混合后發(fā)泡制得。

4、本發(fā)明以風(fēng)積沙和油污泥熱解殘?jiān)c水泥復(fù)配，制備得到的泡沫輕質(zhì)土具有良好的流動(dòng)性和力學(xué)性能。

5、本技術(shù)以風(fēng)積沙為原料，風(fēng)積沙為在風(fēng)的侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用下形成的細(xì)微顆粒，本技術(shù)對(duì)其來(lái)源五特殊限制。在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述風(fēng)積沙的中值粒徑小于0.15mm，優(yōu)選小于0.10mm。在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述風(fēng)積沙占總原料的質(zhì)量百分比為0.01%~30.00%，優(yōu)選為0.05%~25.01%，更優(yōu)選為5%~25%，最優(yōu)選為10%~25%。

6、本技術(shù)以油污泥熱解殘?jiān)鼮樵?，所述油污泥熱解殘?jiān)鼮槭烷_(kāi)采、煉制、存儲(chǔ)、使用等過(guò)程中被石油類(lèi)物質(zhì)粘附、滲透而形成的一種的固體廢棄物，經(jīng)磨耗處理后的產(chǎn)物。本技術(shù)對(duì)所述油污泥熱解殘?jiān)膩?lái)源沒(méi)有特殊限制，可以按照以下方法制備：

7、將含油污泥熱解殘?jiān)?jīng)磨耗處理，過(guò)篩制得。

8、本技術(shù)對(duì)所述含油污泥熱解殘?jiān)膩?lái)源沒(méi)有特殊限制，可以從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)，也可以將含油污泥固廢進(jìn)行熱處理制備得到。得到含油污泥熱解殘?jiān)?，?duì)其進(jìn)行磨耗處理，優(yōu)選采用mh-ii型洛杉磯磨耗試驗(yàn)機(jī)磨耗400~600圈，優(yōu)選磨耗500圈，然后過(guò)篩得到。

9、在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述油污泥熱解殘?jiān)闹兄盗叫∮?.25mm，優(yōu)選小于0.050mm。在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述油污泥熱解殘?jiān)伎傇系馁|(zhì)量百分比為0.01%~30.00%，優(yōu)選為0.05%~26.23%，更優(yōu)選為5%~26%，最優(yōu)選為10%~25%。

10、在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述風(fēng)積沙和油污泥熱解殘?jiān)馁|(zhì)量比為60~150:60~150，優(yōu)選為60~120:60~150。

11、本技術(shù)以水泥為原料，本技術(shù)對(duì)所述水泥沒(méi)有特殊限制，優(yōu)選為pm42.5以上的硅酸鹽水泥，更優(yōu)選為pm42.5硅酸鹽水泥。在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述水泥占總原料的質(zhì)量百分比為25.00%~76.00%，優(yōu)選為26.08%~75.08%，更優(yōu)選為27%~75%，最優(yōu)選為30%~65%。

12、本技術(shù)以泡沫群為原料，所述泡沫群是由發(fā)泡劑與水混合后發(fā)泡制得的產(chǎn)物。本技術(shù)對(duì)所述發(fā)泡劑沒(méi)有特殊限制，包括但不限于ht復(fù)合發(fā)泡劑、樹(shù)脂發(fā)泡劑、aos發(fā)泡劑等，優(yōu)選為ht復(fù)合發(fā)泡劑。本技術(shù)對(duì)所述泡沫群的來(lái)源沒(méi)有特殊限制，優(yōu)選按照以下方法制備：

13、將發(fā)泡劑和發(fā)泡劑稀釋35~55倍所需的水混合均勻后進(jìn)行發(fā)泡，得到泡沫群。

14、在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，本技術(shù)優(yōu)選采用發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡，發(fā)泡時(shí)，發(fā)泡劑的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為300轉(zhuǎn)/分鐘~500轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為350轉(zhuǎn)/分鐘~450轉(zhuǎn)/min，最優(yōu)選為430轉(zhuǎn)/分鐘。

15、在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述水優(yōu)選為蒸餾水。當(dāng)發(fā)泡劑為ht復(fù)合發(fā)泡劑時(shí)，所述水的水溫優(yōu)選為20℃±2℃。

16、在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)泡劑與水的質(zhì)量比為1:40~50，優(yōu)選為1:40~48，更優(yōu)選為1:40~45。在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述泡沫群占總原料的質(zhì)量百分比為3.00%~5.00%，優(yōu)選為3.01%~4.64%。

17、本技術(shù)所述的原料還包括水，所述水優(yōu)選為蒸餾水。所述水占總原料的質(zhì)量百分比為20.00%~25.00%，優(yōu)選為21.46%~24.06%。

18、在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述原料中，水固比為0.29:1~0.33:1，優(yōu)選為0.32~0.33:1。在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述泡沫與漿液的體積比為0.8:1~1.2:1。

19、本技術(shù)提供了一種上述技術(shù)方案所述的泡沫輕質(zhì)土的制備方法，包括以下步驟：

20、a）將風(fēng)積沙、油污泥熱解殘?jiān)?、水泥和水混合均勻?/p>

21、b）將步驟a）得到的混合物與泡沫群混合均勻，成型后得到泡沫輕質(zhì)土。

22、本技術(shù)首先將風(fēng)積沙、油污泥熱解殘?jiān)?、水泥和水混合均勻，本技術(shù)優(yōu)選將風(fēng)積沙、油污泥熱解殘?jiān)?、水泥和水在sj-15型砂漿攪拌機(jī)中攪拌混合均勻，在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述攪拌混合的時(shí)間為80s~120s，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘~100轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選為80±4轉(zhuǎn)/分鐘。

23、得到混合物后，將其與泡沫群混合，優(yōu)選在砂漿攪拌機(jī)中攪拌混合均勻，得到漿液。在一些具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述攪拌混合的時(shí)間為80s~120s，所述攪拌混合的轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘~100轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選為80±4轉(zhuǎn)/分鐘。

24、得到漿液后，將其進(jìn)行成型處理，即可得到泡沫輕質(zhì)土。具體而言，本技術(shù)首先將模具涂抹凡士林，然后將漿液倒入模具，刮平覆蓋保鮮膜后靜置使?jié){液成型，脫模后得到泡沫輕質(zhì)土。

25、本技術(shù)還提供了一種路基材料，包括上述技術(shù)方案所述的泡沫輕質(zhì)土。

26、本發(fā)明以風(fēng)積沙和油污泥熱解殘?jiān)c水泥復(fù)配制備得到的泡沫輕質(zhì)土，具有良好的流動(dòng)性和力學(xué)性能，例如抗壓強(qiáng)度高、抗折強(qiáng)度高、無(wú)重金屬浸出、對(duì)環(huán)境無(wú)影響等，滿足不同層位、不同等級(jí)公路路基的要求，并且符合泡沫輕質(zhì)土對(duì)路基強(qiáng)度的規(guī)定。本發(fā)明所述的風(fēng)積沙油污泥熱解殘?jiān)菽p質(zhì)土養(yǎng)護(hù)28d后的抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)到4.21mpa，且無(wú)有害物質(zhì)浸出；與普通硅酸鹽水泥相比較，本發(fā)明所述風(fēng)積沙油污泥熱解殘?jiān)菽p質(zhì)土密度低，生產(chǎn)等體積的泡沫輕質(zhì)土是水泥質(zhì)量的1/3～1/6。另外，本發(fā)明將風(fēng)積沙和固廢油污泥熱解殘?jiān)D(zhuǎn)化為建筑材料，避免了風(fēng)積沙和油污泥熱解殘?jiān)逊e帶來(lái)的環(huán)境污染與土地資源占用等問(wèn)題，大大增加工程對(duì)風(fēng)積沙與油污泥熱解殘?jiān)男枨罅?，?shí)現(xiàn)了風(fēng)積沙與油污泥熱解殘?jiān)膮f(xié)同利用，提升了閑置資源風(fēng)積沙與油污泥熱解殘?jiān)馁Y源化利用效率，緩解道路砂石和填土材料短缺的緊張局面，達(dá)到節(jié)約資源、減少工程成本的目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)境效益。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本技術(shù)以風(fēng)積沙和油污泥熱解殘?jiān)鼜?fù)配顯著增強(qiáng)了得到的泡沫輕質(zhì)土的流動(dòng)性、抗折強(qiáng)度和20天抗壓強(qiáng)度。