本发明属于低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，具体而言，涉及一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法。
背景技术：
1、泡沫混凝土又称发泡混凝土，泡沫混凝土最为显著的特点是混凝土内形成大量致密均匀的气泡孔，使混凝土具有轻质、保温、隔热、低廉等特点。泡沫混凝土目前主要以工厂预制方式大量应用于建筑领域，因为是工厂预制生产，其成型固化条件一般为常温常压，因此目前市场上常用的发泡剂主要适用于常温常压条件下的发泡及成型固化。
2、近年来，交通领域也逐步开展了公路路基用泡沫混凝土的研究及工程应用，因为其优异的保温隔热效果，其主要应用于高寒高海拔地区，针对上述地区的环境特点，急需开发一种可以在低温低压的环境条件下正常成型固化，而不因温度和气压降低造成泡沫混凝土在成型固化阶段出现塌陷、孔隙结构变差等严重影响工程质量及使用效果的发泡体系。
3、由此，现有的发泡剂在低温低压的环境条件下成型固化容易出现塌陷、孔隙结构变差的问题，严重影响工程质量。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，旨在解决现有的发泡剂在低温低压的环境条件下成型固化容易出现塌陷、孔隙结构变差的问题，严重影响工程质量的问题。
2、本发明是这样实现的：
3、本发明提供一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，其中，所述发泡混凝土的成分为：发泡体系、水泥、水，所述发泡体系包括发泡剂、稳泡剂、复合早强剂、水；其制备方法包括以下步骤：
4、s10：水性发泡剂的制备；
5、s20：低温低压发泡体系成品的制备；
6、s30：制备泡沫混凝土。
7、低温低压成型固化的发泡混凝土制备过程中用到的材料包括发泡剂、有机稳泡剂、复合早强剂以及水；泡沫混凝土固化成型的温度范围为-15℃～25±5℃，固化成型的压力范围为50kpa～101.325kpa。
8、发泡剂，选用阴离子型表面活性剂或阴离子和非离子复配型表面活性剂，如十二烷基硫酸钠，在发泡剂：水＝1:99的掺配比例下，气泡群密度应为50±10kg/m3。
9、有机稳泡剂，具有亲水基团，分子量在150～1000之间，如月桂醇，可被发泡剂水溶液乳化，乳化后5℃-35℃条件下，在180天内可稳定储存。
10、复合早强剂采用无机、有机复配体系，如硫酸锂和三乙醇胺复配；早强剂又称速凝剂，是指在保证后期强度的基础上，能使混凝土早期水化反应提前的化学物质。现阶段所应用的早强剂按所属物质分，可将其分为无机盐类早强剂和有机物类早强剂两种。
11、配制发泡体系的水采用饮用水。
12、在上述技术方案的基础上，本发明的一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法还可以做如下改进:
13、其中，所述水性发泡剂的制备的具体步骤包括：
14、第一步，将发泡剂与热水(50℃～65℃)加入搅拌设备中搅拌均匀，所述搅拌条件为：转速120r/min；
15、由于泡沫中的稳泡剂在低温时会变稠析出，降低气泡水膜的强度。利用发泡剂可乳化的性能，先将发泡剂与热水混合，制成乳化皂液，然后将可以乳化的有机稳泡剂、有机早强剂通过机械强力搅拌，制备成水包油的乳液，可以使有机稳泡剂在低温时也稳定存在于泡沫水膜中，确保低温时水膜强度不降低。
16、第二步，将有机稳泡剂、有机早强剂依次投入所述搅拌设备制成的发泡剂皂液中，搅拌均匀，制成水性发泡剂，所述搅拌条件为转速150r/min；
17、各个材料的质量比为：发泡剂(5-10)；有机稳泡剂(0.2～1.0)；有机早强剂(0～5)；水(5～10)。
18、需要说明的是，当气温高于或者等于25℃时，有机早强剂以及无机早强剂的用量可以为0。
19、发泡剂与热水(50℃～65℃)的体积比为1：1；搅拌设备采用上海尚仪仪器设备有限公司生产的sn-oes-100型实验室电动搅拌器。
20、在加热搅拌作用下，其中由发泡剂和水组成的皂液可以对有机稳泡剂和有机早强剂起到乳化作用，避免有机稳泡剂和有机早强剂在低温使用时，出现水溶性变差，不能溶解或溶解时间长等问题。
21、进一步的，所述低温低压发泡体系成品的制备的具体步骤包括：
22、第一步，将无机早强剂和稀释用水(15℃～30℃)，加入所述搅拌设备中搅拌均匀，所述搅拌条件为：转速120r/min，其中稀释用水量为水性发泡剂质量的50倍；
23、第二步，向其中加入水性发泡剂；
24、第三步，搅拌均匀，所述搅拌条件为：转速120r/min，制成低温低压发泡体系成品。
25、水性发泡剂一般是在工厂加工制备，低温低压发泡体系是在工程现场发泡前制备，无机早强剂的掺量大，需要大量的水来溶解，现场制备可以减少发泡体系的运输成本。
26、同时，早强剂掺量低，如果在混凝土拌合过程中直接加入，极易出现混合不匀，水化反应速度局部不均匀，泡沫寿命不一致，最终造成混凝土孔隙结构不均匀，局部塌陷的情况。发泡前加入，将无机早强剂加入到发泡体系中，发泡后，早强剂可均匀分布在泡沫中，与水泥浆体混合后，早强剂可以均匀的分布在水泥浆体中，浆体各部位水化反应速度一致，泡沫寿命一致，最终确保混凝土中可形成大量均匀细小的气孔，既可以有效避免泡沫混凝土中孔隙结果不均匀，局部塌陷等情况的出现，提高泡沫混凝土成型后的整体力学强度；还可以降低无机早强剂的用量。
27、进一步的，所述制备泡沫混凝土的具体步骤包括：
28、第一步，在20±5℃温度下，采用发泡机对低温低压发泡体体系进行发泡；所述发泡机所产泡沫密度在40-60g/l；
29、第二步，泡沫混凝土的拌制。
30、发泡机采用北京亚设建材科技有限公司ys-fp-a型号的发泡机。
31、进一步的，所述泡沫混凝土的拌制的具体步骤包括：
32、第一步，向泡沫混凝土拌合机中依次加入水和水泥拌合3-5分钟，所述水泥为42.5r普通硅酸盐水泥；
33、第二步，向拌合机中加入泡沫搅拌2-3分钟，制得新拌泡沫混凝土；
34、其中水泥用量为420～450kg/m3，水用量为250～270kg/m3，泡沫用量为600l/m3；发泡体系发泡、泡沫混凝土的拌制均需在相同的气温气压下操作。
35、低温低压发泡体系中各材料的选择与配比，是依据工程现场实际的气温气压确定的，室内开展发泡体系发泡、泡沫混凝土制备和成型固化过程均需要确保环境气温、气压一致。气温、气压的一致可以保证准确模拟在低温低压的施工条件下，发泡体系的发泡效果和泡沫混凝土的综合性能。
36、水泥、水以及泡沫的用量按照《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》(cjj/t 177-2012)第14-16页的配合比规定来设计。
37、泡沫混凝土拌合机采用北京亚设建材科技有限公司ys-ts-40型号的拌合机。
38、进一步的，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为-15℃，气压为50kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝10：0.5：45：2：10。
39、需要说明的是，发泡体系、水、水泥的温度均为0℃以上，保证混凝土拌制时不会结冰。
40、进一步的，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为-5℃，气压为76kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝8：0.5：35：5：6。
41、进一步的，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为5℃，气压为101kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝6：0.3：30：5：6。
42、进一步的，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为15℃，气压为50kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝10：0.5：15：5：5。
43、进一步的，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为25℃，气压为76kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝8：0.3：0：0：5。
44、气压101kpa，在北京地区试验室开展试验。
45、气压76kpa，在云南昆明地区试验室开展试验。
46、气压50kpa，在新疆和田地区海拔约5000m的山上工地试验室开展试验。
47、与现有技术相比较，本发明提供的一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法的有益效果是：在加热搅拌作用下，其中由发泡剂和水组成的皂液可以对有机稳泡剂和有机早强剂起到乳化作用，避免有机稳泡剂和有机早强剂在低温使用时，出现水溶性变差，不能溶解或溶解时间长等问题。发泡前加入无机早强剂，可以显著提高无机早强剂在泡沫混凝土中的分散均匀性，提高混凝土早强效果的同时，还可以减少早强剂用量，此外还可使混凝土各处强度均匀增长，提高泡沫混凝土成型后的整体力学强度。同时根据气压的降低，提出了气压变化量与发泡剂、稳泡剂用量变化的关系，大大提高了低温条件下，气泡的寿命，能够解决现有的发泡剂在低温低压的环境条件下成型固化容易出现塌陷、孔隙结构变差的问题，严重影响工程质量的问题。
1.一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，其特征在于，所述发泡混凝土的成分为：发泡体系、水泥、水，所述发泡体系包括：发泡剂、稳泡剂、复合早强剂、水；其制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，其特征在于，所述水性发泡剂的制备的具体步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，其特征在于，所述低温低压发泡体系成品的制备的具体步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，其特征在于，所述制备泡沫混凝土的具体步骤包括：
5.根据权利要求4所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土制备方法，其特征在于，所述泡沫混凝土的拌制的具体步骤包括：
6.根据权利要求5所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土，其特征在于，泡沫混凝土固化成型的温度范围为-15℃～25±5℃，固化成型的压力范围为50kpa～101.325kpa；对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为-15℃，气压为50kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝10：0.5：45：2：10。
7.根据权利要求6所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土，其特征在于，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为-5℃，气压为76kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝8：0.5：35：5：6。
8.根据权利要求7所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土，其特征在于，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为5℃，气压为101kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝6：0.3：30：5：6。
9.根据权利要求8所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土，其特征在于，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为15℃，气压为50kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝10：0.5：15：5：5。
10.根据权利要求9所述的一种低温低压成型固化的发泡混凝土，其特征在于，对发泡体系发泡以及泡沫混凝土拌制的气温为25℃，气压为76kpa；发泡体系材料配比为发泡剂：有机稳泡剂：无机早强剂：有机早强剂：水＝8：0.3：0：0：5。
