一种基于膨胀土和工业固废的泡沫轻质土及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115745519A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211492391.4(22)申请日2022.11.25(71)申请人东南大学地址210018江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人李勖晟刘松玉黄蕾童立元王正成孙家伟郑舒文马雯娥郑芝芸(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200专利代理师李想(51)Int.Cl.C04B28/04(2006.01)C04B38/10(2006.01)C04B111/40(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于膨胀土和工业固废的泡沫轻质土及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种基于膨胀土和工业固废的泡沫轻质土及其制备方法，属于土木建筑工程材料技术领域。泡沫轻质土的原料组成包括膨胀、水泥、电石渣、高炉矿渣、水、发泡剂；原料组成按重量份比为：膨胀土300‑500份，水泥100‑400份，电石渣50‑150份，高炉矿渣100‑350份，水400‑600份，发泡剂1‑2份。本发明鉴于膨胀土治理改良和大规模利用缺少有效途径这一问题，提出了一种利用膨胀土和工业固废制备泡沫轻质土的操作方法，从而有效推动地基处理技术的发展和应用，促进膨胀土、工业固废的消纳，节约土地资源，变废为宝。CN115745519ACN115745519A权利要求书1/2页1.一种基于膨胀土和工业固废的泡沫轻质土，其特征在于：泡沫轻质土的原料组成包括膨胀、水泥、电石渣、高炉矿渣、水、发泡剂；原料组成按重量份比为：膨胀土300‑500份，水泥100‑400份，电石渣50‑150份，高炉矿渣100‑350份，水400‑600份，发泡剂1‑2份。2.根据权利要求1所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土，其特征在于：所述的膨胀土自由膨胀率不低于20％。3.根据权利要求1所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土，其特征在于：所述的水泥为硅酸盐水泥。4.根据权利要求1所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土，其特征在于：所述的电石渣为乙炔工业所产生的固体废物，电石渣中氧化钙的质量分数大于55％、二氧化硅的质量分数大于30％。5.根据权利要求1所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土，其特征在于：所述的高炉矿渣为钢铁冶炼工业所产生的固体废物，高炉矿渣中氧化钙的质量分数大于30％、二氧化硅的质量分数大于30％、三氧化二铝的质量分数大于10％、氧化镁的质量分数大于5％。6.根据权利要求1所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土，其特征在于：所述发泡剂为松香树脂类、合成表面活性类、蛋白质类、复合类发泡剂中任一种或多种混合物。7.一种基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：S1、原料准备：按照需要称量原料，备用；S2、浆料制备：将膨胀土、水泥、电石渣和高炉矿渣按照比例投入搅拌装置，以不低于120r/min的转速搅拌2‑3min，使原材料均匀混合，形成混合干料；向混合干料中依次加入水，每次加水收每次加水后需搅拌1‑2mins，直至水添加完形成浆料；S3、泡沫制备：按稀释倍数将发泡剂添入水中稀释；将混合后的液体通过塑料管与发泡机器相连，然后打开出泡沫阀，根据需求调节压力大小和水泵速比，放出细密、稳定的泡沫，用容器接取泡沫，备用；S4、混合搅拌：将S3中得到备用泡沫倒入S2中得到的备用浆料中搅拌，搅拌后即得到拌合好的混合料；S5、制样养护：立即将拌合好的混合料浇筑入模，密封，1d‑2d后脱模，并在标准养护室内养护至制定龄期，即获得泡沫轻质土。8.根据权利要求7所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，S3中发泡剂添入水中为发泡剂份数的30‑100倍进行稀释。9.根据权利要求7所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，S3中泡沫阀的控制压力范围在0.1mpa‑0.4mpa，水泵比转速在20‑80，对应水泵流量为1L/2CN115745519A权利要求书2/2页min‑4L/min。10.根据权利要求7所述的基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土的制备方法，其特征在于，S4中搅拌速度在100‑r/min200r/min，搅拌时间控制在10min‑12min。3CN115745519A说明书1/4页一种基于膨胀土和工业固废的泡沫轻质土及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于膨胀土和工业固废泡沫轻质土及其制备方法，属于土木建筑工程材料技术领域。背景技术[0002]膨胀土亦称“胀缩性土”，是浸水后体积剧烈膨胀，失水后体积显著收缩的黏性土。由于土中含有较多的蒙脱石、伊利石等黏土矿物，故亲水性很强。当天然含水率较高时，浸水后的膨胀量与膨胀力均较小，而失水后的收缩量与收缩力则很大，会对